或許我們從未探測到什麼引力波

丹麥科學家質疑LIGO的引力波探測成果。

Neutrino Burst

Alien: Covenant (Original Motion Picture Soundtrack)

Jed Kurzel

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LIGO引力波天文台。

LIGO的成功讓人歡欣鼓舞，人類史無前例地連續三次檢測到黑洞合并產生的引力波。愛因斯坦的理論也得到了進一步的證明。但是最近一個丹麥科研團隊分析後認為，不能排除LIGO探測到的引力波信號只是噪音的可能。

LIGO引力波天文台由兩個檢測站組成，一個位於利弗斯頓，另一個位於漢弗德。它們各自擁有一對長達數公里的干涉臂。引力波十分微弱。即便對於這些極端靈敏的探測裝置而言，引力波也是極難探測到的。但問題不在於引力波的微弱，而在於干涉儀會受干擾。最具挑戰性的一點是要如何把引力波信號從一大堆噪音中區分出來。

引力波信號的確認需要兩個檢測站的合作。信號到達兩個檢測站的時間是有先後的。雖然引力波以光速傳遞，但是兩個檢測站相隔幾千公里，它們在三維空間中處在不同的位置。因信號之間存在著關聯性（相似性），因此這種差異可以被有效地消除。然而噪音則不然，它們之間不存在這種關聯性。而這就是科學家在數據中辨別出引力波信號的基本原理。

但這個丹麥科研小組發現，兩個檢測站獲得的噪音信號之間也會存在這種關聯性。更加糟糕的是，它們和三次引力波信號中存在的關聯性非常相似。假如信號和噪音的關聯性相同，那麼我們就無法確認哪些是信號，哪些是噪音了。

關聯性對信號本身不產生影響。但是假如這種關聯性不可靠，那麼萬一受到噪音污染，檢測結果的可靠性就會降低。換句話說，探測到的引力波信號可能只是一些數據波動。不過，這種可靠性究竟受到了多大程度的影響，學者們並未作出量化的分析。

一些物理學家對此感到相當困擾，他們之中的一些人表示，希望LIGO團隊能夠聽取這些意見。除非他們能夠給出明確的科學解釋，以證明這一擔憂是不必要的，否則只能認為LIGO的引力波探測結果在某種程度上是無效的。

但LIGO團隊指出，他們對得出這一結論的方式持有異議，因此不同意分析結果。他們認為，該丹麥科研小組採用的分析方法來自發布在LIGO網站上的指導手冊，使用手冊中的方法對數據進行分析，是達不到應有精度的。

而丹麥科學家們表示，即便他們的擔憂被證明是不必要的，他們也樂於見到。他們表示，他們的意圖是為了提升數據分析方法的有效性，並讓人們能夠更好地理解LIGO的引力波探測成果。

LIGO作為當前全球最先進的引力波天文台，無人對其數據的質量提出過質疑，但數據分析水準如何，也是非常關鍵的。雖然最終結果尚未有定論，但對於一個有能力競爭諾貝爾獎的大發現來說，即便是極小的爭論無疑也應當避免。

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