摘要：這次事件的意義在於：第三台設備的加入使目標定位更精準。

北京時間 9 月 28 日凌晨 12 點 30 分，美國和歐洲兩個引力波項目組 LIGO 和 VIRGO 在義大利都靈召開新聞發布會宣布，兩個項目組的 3 台干涉儀於今年 8 月 14 日首次共同探測到了「時空漣漪」，即引力波。這是 LIGO 第四次公布捕捉到引力波信號，再次驗證了愛因斯坦提出的廣義相對論，另外因為 VIRGO 的成功捕捉，使得對產生引力波的黑洞位置的定位更加精準。

三地同時捕捉，目標定位更精準

這次引力波由距離地球 18 億光年的兩個超大黑洞合併產生，質量分別為太陽質量的 30.5 倍和 25.3 倍，合併後的黑洞質量約為太陽質量的 53.2 倍，相當於 2.6 個太陽的質量轉變成能量，以引力波的形式釋放到宇宙空間中，整個過程持續了約 0.25 秒的波形振幅擬合。

之前的三次觀測，兩個 LIGO 探測器可以將目標的範圍定位在約 1160 平方度內，相當於 3000 個月球大小的太空範圍；VIRGO 加入後，定位範圍縮小到 100 平方度內，相當於 300 個月球大小的太空範圍。如果進一步利用貝葉斯統計方法對所有可能參數進行估算，空間定位將進一步縮小至 60 平方度。

由此可以看出，此次三台干涉儀同時成功捕捉到引力波信號，使得對引力波信號來源位置的定位精度提高了 10 到 20 倍，對引力波探測意義重大。

此外，藉助這三台干涉儀，科學家們將能更精準地判定引力波傳播的角度方位，有助於對產生引力波的天體的認知，比如天體在相互軟轉時轉動平面與地球觀測視線之間的角度關係。這對後續的跟進研究至關重要。

LIGO 和 VIRGO

當宇宙中的緻密天體發生合併時，會以極高速度相互繞轉，並最終合併為一個質量更大的天體，同時，一部分質量轉化為強烈的引力波信號，向宇宙空間中擴散。雖然初期強烈，但經過漫長旅程抵達地球時，引力波已十分微弱，需要極其精密的儀器才能觀測，LIGO 和 VIRGO 就是因此而建。

LIGO 機構由美國國家科學基金會出資設立，分別在美國境內的路易斯安那州和華盛頓州建立兩座完全相同的引力波監測設施。LIGO 的兩個干涉儀於 2015 年 9 月升級後，於當月完成了人類歷史上首次對引力波的捕捉。其後分別於 2015 年 12 月和 2017 年 1 月再次捕捉到引力波。加上這次，已成功捕捉四次引力波，而這僅僅是該機構對外公布的成果。

位於歐洲義大利比薩的 VIRGO 於 1996 年動工始建，後期不斷建設升級，集中了 20 個歐洲研究團隊的 280 多名物理學家和工程師，並於今年 8 月與 LIGO 展開聯合觀測。隨後就共同捕捉到了這一次引力波事件。VIRGO 加入並成功觀測的意義在於，為引力波探測增加了一個新的維度，並大大降低了觀測對象空間位置的不確定性。

令人激動的里程碑

LIGO 發言人、麻省理工學院教授大衛·舒梅克表示：「觀測範圍更加明確後，地面光學和無線電天文望遠鏡可在第一時間準確對準信號來源進行觀測，以確認是否存在其他星體合併產生的引力波。此次合作讓引力波探測再向前跨越一大步。」

目前，位於歐美的這三座引力波天文台都已暫停運作，兩個團隊的科學家們將進一步提升設施的觀測精度，在計劃於 2018 年秋季重新開機。舒梅克表示，預計屆時將每周甚至更頻繁地獲得這樣的探測結果。美國國家科學基金會主席弗朗斯·科爾多瓦也在一份聲明中表示，相隔萬里的探測器首次共同探測到引力波，對旨在破解宇宙奧秘的國際科學探索來說，是一個「令人激動的里程碑」。

20 世紀初，愛因斯坦提出了一項完全顛覆主流物理學理論的嶄新思想，第一次將時間與空間統稱為「時空」。愛因斯坦提出，任何有質量的物體都會造成其周圍時空的扭曲，當有質量的物體移動時，會造成時空的擾動，就像小船駛過平靜的湖面產生的道道波紋，這就是所謂的引力波。

根據愛因斯坦的理論，引力波可以直接與宇宙大爆炸連接，大爆炸之初的引力波在 137 億年後的今天仍然可以被捕捉到，一旦捕捉到宇宙大爆炸時期的引力波，就有望了解宇宙的開端和運行機制。對引力波的成功捕捉意義重大，證實了愛因斯坦的理論，從而成為我們了解宇宙真相的紐帶。

LIGO 的 Hanford 觀測台負責人 Michael Landry 曾做客 2017 年的極客公園創新大會（GIF），詳細介紹了發現引力波的細節及重大意義。（想看現場視頻的同學可點「視頻」）

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