作者:艾江涛
2018-02-05·阅读时长11分钟
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( 科幻电影《超时空接触》剧照 )
“科幻小说视黑洞为宇宙时间机器,或者通往平行宇宙之门。可是真正的科学家发现,事实要比科幻小说怪得多。你会进入一个世界,这里极大即极小,极小即极大,这里现实和幻想等价。”好莱坞影星摩根·弗里曼在一档科普节目中如此解说。如果说在儒勒·凡尔纳的时代,幻想领先于科学的想象,在这个时代,科幻却往往跟在惊艳无比的科学发现之后,尤其是涉及引力波、黑洞这样超越人们认知的宇宙事物。当然,这并不妨碍科幻想象走得更为遥远和不羁。
几百年来,人类通过望远镜观察天体发射电磁波的不同波段,以了解浩瀚宇宙中天体的温度、年龄以及成分等特性,但截至目前,可观测宇宙的比例不到5%。1916年,爱因斯坦通过广义相对论预测了引力波的存在。在广义相对论中,引力仅仅是弯曲时空的一种表现形式,引力波只是空间自身的震荡,并不像光波那样真正穿越空间而去传播。由于这种特性,科学家们逐渐意识到,引力波将为“我们的宇宙电影配上声音”,从而成为400年来探测寰宇最先进、最根本的工具。然而讽刺的是,最先进的探测宇宙的工具,本身却极难探测。有人做过统计,将“泰坦尼克号”巨轮每秒旋转一周,它的引力辐射还不到10-24瓦特。换言之,可探测的引力波主要源自超新星爆发、中子星高速自转、双黑洞旋转合并等剧烈宇宙事件。而通过对原初引力波的观测,人们甚至可以了解宇宙大爆炸发生后一兆兆兆分子一秒的引力辐射。
1974年,马萨诸塞大学的罗素·胡尔斯和他的老师约瑟夫·泰勒用射电望远镜发现脉冲双星PSR1913+16,并经过一系列严密的观测与计算,证明双星轨道距离的缩短,正是以引力波的形式损失能量的结果,从而找到引力波存在的间接证据。此后,随着美国激光干涉引力波天文台(LIGO)等引力波探测机构对探测器进度的不断升级,在许多物理学家看来,对引力波的直接探测已只是时间问题——终于,那声来自宇宙深处的“啵”,在2016年2月11日,得到学界公认。
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《三联生活周刊》主任记者
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