“我要上太空”搜索引力波

一切进展还算顺利，欧航局将发射一颗小型、怪异的观测卫星，有些“稀奇古怪”的小卫星被称为LISA探路者（激光干涉仪空间天线），设计技术性测试平台的初衷是为了检验先进技术的可行性，如果探测引力波的技术可行，那么这将铺平一条道路，科学家将在更大规模上执行引力波探测的使命，LISA探路者“投石问路”，现在还不能断定它将成为一颗“未来之星”，科学探索容忍失败，从失败中找到成功的路径，这是科学精神的一种体现。

织女星运载火箭携带了探测卫星，在法属圭亚那库鲁航天基地的发射现场，欧航局以电视和网络媒体直播发射的过程，卫星一旦进入运行轨道，LISA探路者将从地球附近缓慢地向太阳方向移动，在飞行大约150万公里后抵达“第一拉格朗日点”，地球引力和太阳引力在拉格朗日点达到了平衡。LISA探路者在引力平衡点将启动实验程序，LISA探路者内部有两个自由浮动的方块，探测器内部的硬件将测量两个立方体浮块距离的变化值，测量精度达到了1微微米或万亿分之一米，“小题大做”的测量精度是一项关键性技术要求，LISA探测器具备了检测引力波的能力，而引力波是时空纤维振动的涟漪。

爱因斯坦生前和死后留下很多奇闻异事，人们对他生前的相对论理论有过怀疑，人们对他死后留下的大脑产生了兴趣。爱因斯坦在20世纪早期的几篇论文中提出了相对论原理，在广义相对论发表100年后的今天，成千上万的文章纷纷介绍他的生平和理论贡献，而研究他物理思想的文章在今后还会像雪片一样飞来。爱因斯坦有许多超凡的理论构想，其中一个物理学的创见是人们经常提及的，他对引力的解释不同于牛顿，引力不是牛顿认为的两个物体之间真实作用的力，相反，引力只是时空弯曲的表现，可用“几何物理学”取代牛顿的“代数物理学”，空间不是空空荡荡或盛装物品的“容器”，它是宇宙的“数学矩阵”，时空自身的形状和几何参数，生命体、行星和恒星等被“嵌入”其中。我们身体的质量也影响了时空的几何形状，只是这种影响可以忽略不计。

一颗恒星处在某个空间位置上，这颗恒星周围的时空将发生弯曲，当一个物体经过时，例如：一个类似地球的行星在弯曲的时空移动时，我们可用“弯曲引力”一词描述行星受到的引力。两个彼此绕转的物体处在某个空间位置上，例如：两颗相互绕转的中子星，它们将发出特定强度的引力波，看不见的引力波好像在水面上荡漾的波纹，引力波通常有极低的能量和较长的波长，它们很难被人们探测到，但在两颗高密度、相互绕转中子星的情形中，它们发出了高频率的引力波，科学家更容易探测到它们的信号。

两个相互绕转的黑洞是最合适的天文观测对象，其它合适的候选天体包括双子星或双白矮星等。当双天体发出的引力波向外太空传播时，它们引起了时空纤维轻微的膨胀和收缩。人们可以想象一下有两个在太空浮动的立方体，当引力波以光速穿过两个浮动的方块物体时，两个浮动方块之间的距离发生了轻微变化，通过测量两个浮体之间距离的细小变化值，LISA探路者能够发现引力波的“经过”。“细节决定成败”，在高测量精度LISA探测器的帮助下，科学家希望遇见时空的涟漪。

寻找“爱因斯坦的涟漪”持续了很长时间，科学家一无所获，怀疑的声音不绝于耳，有媒体人士戏称“一场游戏、一场梦”，只是为科研经费找到一种理由。地面探测仪器LIGO未有没有发现引力波的蛛丝马迹，但地面LIGO的科学家对引力波的发现充满了热情和信心，经过数年搜索，现在似乎到了发现引力波关键而敏感的时候。在广义相对论发表100年的日子里，人们没有找到引力波存在与否的答案，也许爱因斯坦的预测错了，试错和纠错是科学研究遵循的方法，证明引力波的存在和不存在，这是一项了不起的科学挑战。太空探测器获得了比地面探测更好的灵敏性，科学家在10年前设计了不同版本的LIGO方案，受到经费和技术可行性的限制，LIGO方案未有实施，新版本的LISA探路者迎来“我要上太空”的时刻。

（编译：2015-12-3）