他創建LIGO卻被掃地出門，得知測到引力波時已老年痴呆！沒等到諾獎，就已去世！

最新 10-04

他創建LIGO卻被掃地出門，得知測到引力波時已老年痴呆，沒等到諾獎，就已去世！

作者虞涵棋

來源：澎湃新聞

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哲學園鳴謝

這是一部

關於引力波的

編年史和科普大片

也是一個

有情節、有聲音、有溫度的

「巨星」故事

和一部劃時代的使命宣言

LIGO三巨頭，從左往右

羅納德?德雷弗、基普?索恩和雷納?韋斯

羅納德?德雷弗於2017年3月7日逝世

享年85歲，無緣本年度諾獎

2016年9月，在參加完卡弗里天文物理學獎（Kavil Prize in Astrophysics）頒獎典禮後，LIGO核心元老、加州理工學院（Caltech）教授吉普·索恩（Kip Thorne）前往愛丁堡的一家療養院探訪他的老同事和老朋友羅納德·德雷弗（Ronald Drever）。

這一年，宣布成功探測到引力波、完成愛因斯坦廣義相對論最後一塊拼圖的LIGO團隊無疑是科學界最閃耀的明星。LIGO的三位聯合創始人德雷弗、索恩和MIT的雷納·韋斯（Rainer Weiss）也斬獲了無數獎項和榮譽，除了卡弗里獎之外，還有格魯伯宇宙學獎（Gruber Cosmology Prize）、科學突破獎特別大獎等。

但德雷弗無緣任何頒獎典禮——其時，84歲的蘇格蘭實驗物理學獎已深受老年痴呆症之困。令索恩欣慰的是，德雷弗當時「清楚地理解LIGO探測到引力波了，並為之開心不已」。他們一起回憶了曾在LIGO合作的那段歲月。

2017年3月7日，在經歷短暫而迅速的病情惡化後，德雷弗逝世於愛丁堡，享年85歲。他的家人用一段簡短的話對外宣告了他的死訊：「羅納德和他的科學成果令我們深感驕傲。他獨一無二、不走尋常路，但他同時善解人意，幽默風趣。我們永遠寄以哀思。」

此時，距離LIGO第一次明確地「聆聽」到宇宙的律動只過去了18個月，距離這個元老級人物離開LIGO團隊卻已有25年。1992年，因為與當時NSF（美國國家科學基金會）指派的項目負責人羅克斯·沃格特（Rochus Vogt）不睦，德雷弗在沒有任何官方解釋的情況下被「踢」出了團隊，並被禁止踏入LIGO辦公樓半步。

吉普·索恩（左）、羅納德·德雷弗（中）、羅克斯·沃格特（右）

不過，德雷弗給LIGO留下了許多基礎性的設計，包括把干涉儀的每條臂做成法布里-珀羅諧振腔。韋斯評價道，德雷弗很有想像力和創造力，「他的思維是圖像化的，很多讓LIGO變得足夠敏感到能探測到引力波的設計，就來自於他腦子的那些構想。」

因引力波結緣Caltech：英雄所見略同

1931年，德雷弗出生在蘇格蘭南部一個名為Bishopton的村莊。他前半生的軌跡相對簡單——在蘇格蘭的格拉斯哥大學完成了從本科到博士的學業，並留在該校從事博士後研究。但一個重要物理問題就像命運一根無形的線，逐漸將德雷弗與大西洋彼岸的加州理工學院和LIGO項目連在一起。

這個問題就是如何在實驗上證明引力波的存在。引力波是愛因斯坦廣義相對論中的重要推論。在廣義相對論的敘述中，時間和空間會在質量面前彎曲。時空在伸展和壓縮的過程中，會產生振動傳播開來，這些振動就是引力波。我們在地球上隨時隨地都可能遭遇來自宇宙中各種源頭的引力波：兩個黑洞合併、中子星自轉、超新星核塌縮等。然而，即使是像黑洞這樣巨大質量的系統相互碰撞、合併，產生的引力波信號傳遞到地球上也是很微弱的。就連愛因斯坦本人也想像不到，能通過怎樣的方法探測到引力波。

德雷弗來源：Caltech

1969年，馬里拉大學的一位工程學教授Joe Weber宣稱利用自己的諧振條探測到了引力波。Weber的諧振條是兩個鋁製的圓柱體，分置於馬里蘭大學校園內和芝加哥附近的Argonne國家實驗室內。Weber認為，這兩個諧振條可以像鈴鐺一樣，在接觸到引力波時振動，並由周圍的感測器轉化為電信號。為了排除其他地面震動的影響，諧振條被懸置於真空中。當兩個諧振條在微小時間間隔內產生同樣的震動，Weber認為他探測到了引力波。

這個發現讓很多物理學家很振奮，但隨著很多人並沒有重複出實驗結果，Weber的結果也陷入了無限的爭議。但被Weber所啟發的一批物理學家中，有很多終其一生繼續追尋引力波，並最終相聚於LIGO，其中就包括德雷弗和韋斯。

德雷弗最初的思路與Weber類似，試圖通過檢測鋁棒接觸到引力波時的長度變化來捕捉引力波。儘管在設備的靈敏性上要比Weber提高很多，但德雷弗和他的學生James Hough始終沒有成功。隨後，德雷弗的思路轉向了激光干涉，並在技術上做出了一些全新的突破，比如通過諧振腔來控制穩定的激光頻率的方法。

「不合適的人出局」：吉普·索恩（左）、羅納德·德雷弗（中）、羅克斯·沃格特（右）來源：Science

這與大西洋彼岸麻省理工學院的韋斯想法不謀而合。韋斯從學生時代就為引力波這個問題著迷，並在教授一堂廣義相對論本科課程時將設計探測引力波布置為了課堂練習。1972年春天，韋斯寫出了一個初步的設計，每個干涉儀的探測臂有五尺長，但是他申請經費方面遭遇了瓶頸——畢竟當時很多著名物理學家還不相信黑洞的存在。

加州理工學院的索恩則在稍晚一些投入到通過激光干涉探測引力波的研究，但在經費申請方面要比韋斯順利得多。1981年，加州理工學院注意到了德雷弗在相關領域的成果，邀請他加盟，專門負責干涉儀建造上的工程問題。

1984年，NSF出於經費方面的考慮，要求將MIT和Caltech的兩個獨立的引力波探測項目合併成一個，並與當時國際上其他引力波探測團隊合作，比如德國的加興團隊和蘇格蘭的格拉斯哥大學團隊，這就是LIGO的雛形。而德雷弗、索恩和韋斯這三個人也最終在歷史的這一頁匯合，共同擔任LIGO的第一任指導委員會成員。

2.5億美元經費博弈：從此LIGO是路人

在LIGO的設計上，德雷弗的方案最終壓倒了韋斯的方案。激光干涉引力波探測儀的基本思路是這樣的：兩條長度相同的探測臂呈L型放置，在L中間的拐點處放置激光源，沿兩條管子各發射一束激光，而在兩臂的末端放置一面鏡子來反射激光。在真空中，兩條同時發射的光束應該同時返回中間拐點相逢，在干涉作用下，光束不會抵達光電探測器。但如果有引力波穿過探測儀，兩條真空管中的空間會出現微小的拉伸與壓縮，兩條光束就會出現光程差，從而外泄到光電探測器上。

1986年，由德雷弗、索恩和韋斯三人組成的指導委員會連續兩年沒有獲得NSF的經費批准。NSF想要LIGO由一人領導，而非三人共治，並最終撤消了指導委員會，選擇加州理工學院教務長沃格特擔任項目負責人。

德雷弗和沃格特兩人之間開始出現嚴重分歧，並直接導致LIGO分裂成了兩個陣營。他們性格不合，而且在研究路線和領導思路上都南轅北轍。德雷弗對項目進程的預期更為謹慎和保守，他認為LIGO在短期之內設備靈敏度達不到標準，因此，他希望LIGO先著眼於技術方面的提高，建造一個200米左右的縮小版樣品。而沃格特給NSF遞交的是一份雄心勃勃的方案：2.5億美元經費，40公里長的龐然大物。德雷弗認為，沃格特是在畫空中樓閣，根本無法向NSF兌現承諾。

LIGO位於華盛頓州Hanford的探測台

德雷弗最終離開LIGO的始末，由於年代久遠，當事人又三緘其口，因而多不可考。在LIGO成功探測到引力波之後，眾多媒體採訪報道的文章中，已很少見到德雷弗的痕迹，通常只是作為一個名字匆匆帶過。《科學》1993年4月一篇名為《LIGO：2.5億美元的賭博》的文章曾記載過這段往事的一些細節。

1992年7月，德雷弗已在LIGO團隊被冷落了一兩年，沃格特甚至通過威脅的方式阻止他參加當年既定的兩場有關引力波探測的學術會議。德雷弗無視沃格特的威脅，參加了一場在阿根廷舉行的會議，並在會上作了演講。他在返程的途中被開除了。

在短短數小時內，沃格特給LIGO團隊成員發送郵件宣布，德雷弗被開除了。他將在LIGO成員的監督下去辦公室拿走他的私人物品，此後不準踏入LIGO辦公樓半步，也不能打擾LIGO的研究者。

當年9月，德雷弗就此事向學術自由委員會提交了投訴函。學術自由委員會10月份給出了調查報告，認定德雷弗在學術自由方面確實遭遇了侵犯，承認德雷弗被開除出LIGO團隊是不合理的，但隻字不提恢復德雷弗在LIGO的職位。該委員會內部成員向《科學》雜誌透露，這種忽略是有意為之的。

當年12月，Caltech出面調停，提出給德雷弗一個為期2年、共計100萬美元經費的獨立引力波研究項目。德雷弗拒絕了，據他的同事透露，德雷弗將LIGO視為他畢生工作的結晶，除了希望LIGO成功之外別無他求。

儘管德雷弗早早離開了LIGO，但他畢生保持著對引力波探測的關注。而他當年留在格拉斯哥大學的團隊，在他的學生Hough領導下也持續探究引力波探測，並為LIGO提供過技術上的援助。

韋斯告訴《科學》，他覺得德雷弗有點難以共事，但索恩卻覺得「大部分情況下覺得和他一起「吃飯很愉快，他是一個很好的朋友」。

「他是我見過的最天才的物理學家之一。有些東西我要花好幾個小時通過數學計算來理解，他通過直覺很快就能想明白」，索恩說道。

2016年2月11日，LIGO團隊宣布探測到兩個黑洞合併造成的引力波

1994年，在經歷了無數糾紛與質疑後，Caltech教授巴里·巴里希（Barry Barish）接替沃格特成為LIGO項目的負責人。巴里希提出的新方案被NSF接受，以3.95億美元成為歷史上NSF投資最大的項目。隨後，位於路易斯安那州Livingston和華盛頓鎮Hanford的兩個干涉儀破土動工。

2016月2月11日，在愛因斯坦提出廣義相對論百年之後，LIGO團隊宣布成功探測到十幾億年前由兩個黑洞合併造成的引力波，成為科學界的一大盛事。

所幸老年痴呆症晚期的德雷弗仍能意識到這個成果，並仍記得當年他在LIGO工作的時光。德雷弗的家人後來告訴索恩，他來拜訪那天是德雷弗在2016年最美好的一天。

哥倫比亞大學天文學教授珍娜·萊文撰寫的《引力波》講述了既有辛酸又有堅守的引力波發現歷程。這本書就是一部關於引力波的科普大片，記錄了美國LIGO科研團隊的科學家們50多年來，堅持不懈發現引力波的過程。作為天文學家，珍娜有「特權」深入LIGO的天文台，和LIGO的三巨頭長時間地採訪交流，真實地還原了50年引力波探測史。這本書既是關於「引力波」最前沿的科普，也是關於科學家探測故事最生動的還原。

引力波探測本來只是一個有意思的思想實驗，但引起了雷納?韋斯、基普?索恩和羅納德?德雷弗的注意。為了把夢想變成現實，他們組建了一支規模達數百人的國際性研究團隊，花費幾十億美元建造了兩台靈敏度非常高的巨型探測器。在探測過程中，他們一直在跟時間賽跑，希望在愛因斯坦提出引力波概念100周年紀念日到來之前，能聆聽到來自遙遠太空的「引力波藍調」。後來的故事，我們都知道了，激光干涉引力波天文台（LIGO）兩次成功探測到引力波，證實了100年前愛因斯坦的預言。

似乎總結完這個結局美滿的故事很容易，但科學家們的真實生活卻並非那麼簡單。在聆聽引力波的過程中，他們不僅面臨等待的孤獨、技術的限制，也不得不面對資金短缺、團隊鬥爭、不被信任和自我懷疑。然而，正是憑藉對未來的信心，對探索宇宙的熱愛，這些科學家在困境中也從未放棄，他們堅守著並努力著，帶我們完成了一場穿越13億光年的星際探索之旅。