日前,“引力波”成為社會(huì)最熱的話題之一,它的發(fā)現(xiàn)被視為驗(yàn)證愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的最后一塊缺失的“拼圖”。尋找引力波的團(tuán)隊(duì)當(dāng)中,有不少中國(guó)面孔。其中的一名中國(guó)留學(xué)生羅家倫就用“意外之喜卻又意料之中”來(lái)概括他們的探索之旅。
廣州市天河中學(xué)2012屆畢業(yè)生、現(xiàn)就讀美國(guó)卡爾頓學(xué)院(Carleton college)的四年級(jí)學(xué)生羅家倫是發(fā)現(xiàn)引力波團(tuán)隊(duì)的成員之一,主修高級(jí)物理專業(yè),是發(fā)現(xiàn)論文的合作作者之一。他說(shuō):“引力波展示了一個(gè)觀察宇宙的新方法。從我個(gè)人來(lái)說(shuō),我很興奮將發(fā)現(xiàn)關(guān)于我們宇宙的新工具。在LIGO我參與了幾個(gè)項(xiàng)目,它教會(huì)了我在一個(gè)大的團(tuán)隊(duì)如何做出貢獻(xiàn)。”
羅家倫所在的團(tuán)隊(duì)50余人主要負(fù)責(zé)處理探測(cè)器測(cè)量的數(shù)據(jù)。“我們通過(guò)探測(cè)伽馬暴衛(wèi)星的數(shù)據(jù),來(lái)看有沒(méi)有引力波的光譜對(duì)應(yīng)物,比如說(shuō)兩個(gè)黑洞合并的時(shí)候,有很大幾率會(huì)放射出伽馬暴,如果我們探測(cè)到一個(gè)引力波,剛好又有一個(gè)伽馬暴被我們探測(cè)到了,那么這個(gè)可信度就提高了!
儀器探測(cè)到了成千上萬(wàn)的數(shù)據(jù),羅家倫所在小組需要運(yùn)行程序來(lái)分析探測(cè)的引力波候選信號(hào)中哪些是引力波。他們通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,尋找統(tǒng)計(jì)顯著的數(shù)據(jù),最終找到可信度高達(dá)99.99995%的引力波。
目前,中山大學(xué)正牽頭國(guó)內(nèi)引力波研究,計(jì)劃用20年時(shí)間,完成總投資約為150億元的“天琴計(jì)劃”。對(duì)此,羅家倫說(shuō),其實(shí)美國(guó)、歐洲多國(guó)都花了很長(zhǎng)時(shí)間在尋找引力波,如果中國(guó)的“天琴計(jì)劃”得以實(shí)施,那么地球上又多了一個(gè)引力波觀測(cè)點(diǎn),世界通力合作更有利于精確定位引力波的來(lái)源之處。
其實(shí),進(jìn)入卡爾頓大學(xué)就讀后,羅家倫自大二開始就已經(jīng)跟隨研究團(tuán)隊(duì)開始了尋找引力波的歷程。能成為發(fā)現(xiàn)引力波的貢獻(xiàn)者,他坦言是意外之喜卻又意料之中,“因?yàn)橐恢眻?jiān)持沒(méi)有離開”。
“尋找引力波之旅持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間,直接有貢獻(xiàn)者就超過(guò)1000多人,有人選擇中途離開,但是由于對(duì)發(fā)現(xiàn)引力波的信仰,我堅(jiān)持了下來(lái),很幸運(yùn)見(jiàn)證了這個(gè)重要時(shí)刻!绷_家倫說(shuō)。
作為一名本科生,羅家倫說(shuō)他所做的只是一個(gè)微小的部分,但是能參與到尋找引力波的科研計(jì)劃對(duì)自己的學(xué)術(shù)研究大有裨益。在尋找求證引力波的過(guò)程中,羅家倫與另外一位博士生合作,成功推導(dǎo)出一個(gè)計(jì)算天文事件相關(guān)數(shù)值的公式并對(duì)外發(fā)表,“因?yàn)椴煌奶煳氖录a(chǎn)生的引力波我們有一個(gè)理論的計(jì)算,然后我們就逐個(gè)模板去印證,我們的公式就相當(dāng)于多了一個(gè)印證這個(gè)信號(hào)的理論!
羅家倫說(shuō),下一步研究團(tuán)隊(duì)將著力提升儀器設(shè)備的靈敏度,以觀察黑洞合并和雙子星團(tuán)。對(duì)于科學(xué)探索之旅,他用“多走一步”來(lái)勉勵(lì)同路人:“與其靜靜地等待在原地,不如向神秘的未知邁進(jìn)一步!睂(duì)未知和真相的探索就是前行的最大動(dòng)力。