撥動「天琴」，聆聽宇宙！引力波探測，中國沒有缺位

近日央視首次揭秘了我國引力波探測計劃

這一神秘研究再度走入國人視線

談到引力波

很多人的問題從「引力波是什麼」

變成了「諾獎已被國外摘得

我們為什麼還要探測引力波？」

「發現引力波只是開始，引力波研究還有一大波『諾獎』在等著被摘取。」科技日報記者近日在我國目前唯一的引力實驗研究基地——華中科技大學引力中心，見到了我國著名「引力院士」羅俊。

今年是「引力中心」值得紀念的一年，它已走過35年歷程，被國際同行贊為「世界引力中心」。與「引力中心」共同走過的羅俊說，在這一國際大科學領域，幸好中國沒有缺位。

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推開不同的窗，看到不同的風景

華中科技大學引力中心主任塗良成介紹說：「LIGO探測高頻段引力波，我們探測低頻段引力波，LIGO探測的是短時間的引力波，我們探測的是連續的引力波，可以持續驗證。

我們是對一個天文已經觀測到的雙星系統進行觀測，把我們的實驗設備調到相應的狀態，對準它來檢測引力波信號，而非短時間的。」

低頻與高頻的區別就是大家看到宇宙不同的物理現象和物理進程。不同的頻段是不同的窗口，不同的頻段沒有先進落後之分，就如同你推開不同的窗看到不同的風景，不同頻段的引力波探測將看到不同的天文事件。

低頻引力波反映出來的東西更多元更豐富。高頻引力波則大多是宇宙中更極端的事件，需要大質量的天體非常劇烈運動才能產生，通常只有中子星或黑洞等天體相撞。然而，宇宙中更多的天文事件不是這種極端事件，往往是兩個星相隔較遠繞行，持續長時間運動。

「這個頻段有很多宇宙演化過程，有豐富的物理、天文學現象。」羅俊坦言，當初選擇這一頻段，也是經過了細緻的考慮。

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引力波研究比肩美國「阿波羅探月計劃」

2013年，羅俊和團隊探討並提出「天琴計劃」時，全球科學家仍未探測到引力波；而LIGO團隊確定了引力波的存在，「天琴計劃」意義就更加重大。

「這個領域有一大波『諾獎』，但我們不是為拿獎才去研究它。」羅俊說，這項基礎研究會帶來一系列關鍵技術突破，如精確測量地球重力，使我們更加深刻地了解地球水資源、礦產資源的分布與變化。

羅俊說，引力波研究可比肩美國「阿波羅探月計劃」，是太空、外太空研究的制高點，中國必須有一席之地。

「天琴計劃」是由三顆全同衛星組成一個等邊三角形陣列，天琴的衛星將在以地球為中心、高度約10萬公里的軌道上運行。「天琴計劃」一直在邊建設邊積累，已經做了20多年的技術儲備。

正因有幾十年的積澱，在談到歐洲類似的空間引力波探測項目LISA將於2034年升空時，羅俊說：「我們很有可能會走在他們前面。」

雖然有信心，但羅俊仍希望國內相關研究推進力度能再大些。「天琴計劃」龐大，要15至20年研究時間，國內已有十多個大學和研究院所參與。羅俊說，應該把它上升為一個國家計劃的科研行為，應該得到國家層面的支持。

今年3月底，天琴空間引力波探測科學目標研討會在珠海召開，項目組不同課題的負責人介紹了最新研究進展。相比此前的引力波探測研究遇到的種種困難，羅俊認為，「天琴計劃」還需要很多方面的技術和人才，包括物理、材料、光學、航空航天、自動控制、機械、精密測量等等。

國家對基礎研究的重視程度與投入前所未有，而且做「天琴計劃」是一群科學家的興趣，如果能列入國家大科學工程，就可以把科學家的興趣和國家的需要很好地結合起來。

羅俊說，德國、義大利、法國的頂尖教授也希望能參與其中。「天琴計劃」將成為中方主導的國際合作項目，集聚全世界最優秀的科學家朝著同一個目標努力。

來源：科技日報

編輯：劉義陽

審核：管晶晶

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