愛因斯坦的廣義相對論提出百年之后,作為其內(nèi)容中最后一個還未被證實的預(yù)言——引力波疑似被發(fā)現(xiàn)。如果最終被確認,這將是物理學(xué)領(lǐng)域里程碑式的成果。
引力波——時空的波紋示意圖
當?shù)貢r間1月11日,美國亞利桑那州立大學(xué)著名理論物理學(xué)家勞倫斯·克勞斯在社交網(wǎng)站推特上發(fā)的一條消息稱:“我早先關(guān)于‘激光干涉引力波天文臺(LIGO)’的傳言已得到獨立消息源證實,敬請關(guān)注!引力波也許已被發(fā)現(xiàn)了!!興奮。”
1915年,愛因斯坦發(fā)表的廣義相對論中預(yù)言了宇宙誕生之初產(chǎn)生的一種時空波動——引力波的存在。簡單來說,引力波是一種“時空漣漪”,帶有強大的吸引力,科學(xué)家認為它能攜帶信息,可以回溯宇宙起源時候的狀態(tài)。
但在過去的一百年間,廣義相對論中的其他預(yù)言如光線的彎曲、水星的近日點進動以及引力紅移效應(yīng)都已獲證實,只有引力波因信號極其微弱,技術(shù)上很難測量,而一直還未被證實。
雖然按照學(xué)術(shù)界的標準,學(xué)術(shù)成果一般要經(jīng)過同行業(yè)的評委進行評議并發(fā)表在相關(guān)學(xué)術(shù)期刊上后,成果才算得到公認。但是克勞斯的言論非同一般,因為他是比較有名的理論物理學(xué)家,對于該領(lǐng)域頗有研究??藙谒沟南⒁唤?jīng)發(fā)出就在科學(xué)界掀起了巨大的波瀾,進而被諸多的國際媒體廣泛報道。早在2015年9月,克勞斯第一次傳播這個消息的時候就也在科學(xué)界引起了巨大的轟動。
不過在引起廣泛關(guān)注后,克勞斯又補發(fā)了兩條解釋性消息:“致記者們:傳言就是傳言。一旦有消息,LIGO會宣布。我沒有參加LIGO項目,也不代表其中的任何人。”“發(fā)推特還是不發(fā),這是個問題。對我而言,表達對科學(xué)的興奮通常意味著要發(fā)。”
美國《科學(xué)》雜志曾預(yù)測2016年有三大領(lǐng)域值得關(guān)注,其中之一就是引力波探測,認為一些剛升級的探測器也許能很快讓物理學(xué)家一“睹”引力波的真面目。比如,激光干涉引力波天文臺最近剛完成改造,探測靈敏度比5年前提高10倍,其第一次探測于12日結(jié)束。
該天文臺發(fā)言人、路易斯安那州立大學(xué)物理學(xué)家加布里埃拉·岡薩雷斯在接受《科學(xué)》雜志采訪時回應(yīng):“我看到了克勞斯最新發(fā)的這條推特。我很失望,他沒有咨詢我或LIGO領(lǐng)導(dǎo)團隊中的其他任何人。”但岡薩雷斯拒絕對是否發(fā)現(xiàn)引力波作出表態(tài),只表示數(shù)據(jù)采集工作尚未完成,還需要時間分析與解讀。
早在2014年,一個研究小組聲稱利用位于南極的BICEP2望遠鏡,在宇宙大爆炸的“余燼”——微波背景輻射中找到了宇宙極早期引力波留下的獨特印記。但這項發(fā)現(xiàn)隨即遭到質(zhì)疑。最終,該研究團隊承認也許出錯,有關(guān)發(fā)現(xiàn)有可能只是宇宙塵埃。
不過,暫未被證實的引力波早就出現(xiàn)在科幻小說和電影中。2015年獲得雨果獎的科幻小說《三體》和電影《星際穿越》中的主角紛紛通過神秘的引力波拯救了人類,但在現(xiàn)實中引力波是否真實存在,科學(xué)家們一直都在進行不斷的探索。