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南大校友胡一鸣 本人供图 双黑洞的合并产生了强烈的时空震荡——引力波 网络图片 美国路易斯安那州的激光干涉引力波天文台 网络图片 当我们在喜迎“财神”的时候，引力波消息横空出世。大年初五，引力波火过了“财神”，遭遇刷屏。 引力波是什么？早在100年前，科学家爱因斯坦就预言到它了。美国当地时间2月11日，加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员在华盛顿宣布探测到引力波。现代快报记者获悉，在参与建造、维护仪器、分析数据的1000多位科学家中，有一位是南京大学校友胡一鸣，他曾在南大天文与空间科学学院读了四年本科。昨天傍晚，记者通过邮件采访了胡一鸣本人。 现代快报记者 胡玉梅 俞月花 他来自南大天文系 高中时就是狂热天文爱好者 高考只填报了南大 “2015年9月14日，是值得载入史册的一天。”就在农历正月初五，大家在微信朋友圈里晒美景美食的时候，南大校友胡一鸣却写了一篇关于引力波的短文说，“相对于这漫天星空，人类无论从质量、密度、尺度、温度还是从寿命来看，都渺小得无以复加。我们日常生活中所烦恼忧愁或喜极而泣的各种大事，在宇宙看来都不值一哂。” 胡一鸣告诉记者，高中时他就是个很狂热的天文爱好者，一心想去国内最好的天文系读书，所以目标就定为南大天文系。“我高考填志愿时只填报了南大天文系一个志愿。”大学期间，他曾是南大天文爱好者协会会长，“当时我只是很喜欢天文，并且希望把自己对天文的热情与朋友们分享。”他说，大学期间，他和伙伴们组织了很多精彩的活动。 读博士期间研究引力波数据处理 没想到这么快被探测到 本科毕业后，胡一鸣进入英国格拉斯哥大学读博士，研究的就是引力波的数据处理。他说之所以选择这个领域，是因为他知道LIGO很快就会完成升级，变得异常灵敏。胡一鸣说，他的办公室里有一块白板，每天都会写写画画。“每天基本上都是坐在电脑前，写程序、看文献、开电话会议，以及上网。”他坚信一定会在很短的时间内探测到，但是真的没想到，这么快就探测到了，而且更想不到的是在爱因斯坦发表广义相对论的一个世纪后探测到信号，我们向世人宣布了这一发现。 站在一个新时代的全新起点，迎来了人类探测到的第一个引力波信号。胡一鸣说，LIGO科学合作组织的1000多名科学家在接下来的日子里忙坏了，分布全球的多个超级计算机开足了马力，想要将那一段短短数秒的信号背后的物理全部挖掘出来。慢慢地，如同盲人摸象般，他们开始一层层解开这一引力波信号的面纱。“这个信号，先经过利文斯顿，再经过汉福德，两个探测器，相隔7毫秒，留下了几乎一模一样的波形。所以可以确定信号来自南天空……它大约来自13亿光年以外，所以正应了星球大战的开篇：很久很久以前，一个很远很远的星系发生的惊心动魄的故事。” 胡一鸣说，对于天文学家来说，这点点涟漪意味着我们有了黑洞存在的强有力证明：在并合之前的一瞬间，在如此小的间距内聚集着如此巨大的质量，除了黑洞，实在是不做他想。“它也意味着我们第一次观测到了双黑洞系统的存在，我们也确定了这种系统可以在足够短的时间内并合，我们可以估算这一类时间的发生率。” 他说，电磁波望远镜是人类的眼睛，引力波探测器则是人类的耳朵，人类以前就像是聋子，现在终于可以聆听宇宙的呢喃。至于这会不会成为今年诺贝尔奖的大热门，胡一鸣则说，“得到了，值得庆祝，得不到，也不算意外。” 什么是引力波 引力波是一种时空涟漪，如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。100年前，爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。广义相对论的其他预言都已获证实，唯有引力波一直徘徊在科学家的“视线”之外。 上世纪70年代，曾有美国科学家发现引力波存在的间接证据，并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。 为何我们感受不到这个“波”？ 这次的另一个亮点是，人们首次直接发现双黑洞系统，两个黑洞的质量分别为26个和39个太阳质量，属于恒星级黑洞。人们或对天文学名词“黑洞”并不陌生，但是这次的发现却有些不同，两个天体都是黑洞，互相绕转，最后合并。这听起来像是一场黑吃黑的火拼(真的是“黑”吃“黑”)，黑洞合并产生了非常强烈的时空振荡，所以我们遥远的地球才观测到了。 两个大块头合并后，形成了一个62个太阳质量的黑洞。不对！怎么少了3个太阳质量？！其实，引力波也是携带能量的，在黑洞合并之时，在振荡恢复的过程当中，一部分质量通过引力波的方式辐射出去，从而为我们所接收。 追问 今后发射卫星不用火箭？难说 众所周知，卫星发射需要火箭，不过有网友认为，由于引力波的发现，此事可能改变。怎么改？今后发射卫星不用火箭，屏蔽引力波就行了呗！ 这种说法是否可靠？中科院紫金山天文台研究员王思潮说，网友们脑洞大开，是好事。不过话说回来，引力波可以被屏蔽吗？过去电磁波是可以被屏蔽的，但要在外太空屏蔽引力波，还有待下一步研究。 事实上，引力波非常微弱，要捕捉到它不容易，想要屏蔽它，更不容易。而且，是否屏蔽了引力波，卫星就可以成功发射，这还有待进一步科研才行。 星际通讯就要来了？可能 尽管这次是人类首次直接探测到引力波，但对于引力波，我们其实并不陌生，在很多小说、电影中，都涉及了引力波的存在。 在刘慈欣的《三体》里，人类用来和三体星人抗衡的武器，就是引力波发射装置。在小说中，主人公罗辑发现“黑暗森林”法则后，威胁三体星人要将对方的星空坐标通过引力波广播出去，将其暴露在更加凶险的未知敌人面前。三体星人因此就范，和人类达成了和平。 有网友说，引力波可以用于更远距离通信，这是否意味着星际通讯就要来了？王思潮说，这是有可能的，但需要一定的过程。毕竟引力波像其他的波一样，携带着能量和信息。 会使人类智商下降？不会 在人们热议引力波的“好”时，也有网友对引力波表示了担忧。有人说，如果长期暴露在引力波的辐射之下，会增加人罹患脑病的潜在风险。更有人说，引力波辐射可能会导致人类出现精液活力降低、智商下降等症状…… 对此，南京大学天文与空间科学学院副教授谢懿告诉现代快报记者，引力波对人类肯定没有危害。 “我们时刻都在引力波照射中。它不是一种辐射，而是引力场产生的波动，和电磁波辐射是两种不同的概念。”谢懿说，“人类在地球上繁衍了几百万年，如果说引力波对人类有害，早就发生作用了。”他表示，探测到引力波最大的意义在于，为研究宇宙起源提供了新的途径。 |
