據新華網報道,美國“激光干涉引力波天文台(LIGO)”科學家近日宣布,他們第三次探測到了引力波。事實上,人類正在織就一張遍布全球的引力波探測網絡,除了戰果累累的LIGO,另外還有意法合作的Virgo,英德合作的GEO 600等也在進行探測。但在看似擁擠的引力波探測賽場上,還有一個尚未取得成果的領域,那就是原初引力波的探測。
原初引力波是愛因斯坦於1916年發表的廣義相對論中提出的、宇宙誕生之初產生的引力波,中科院高能物理研究所研究員張新民形容它為“宇宙的初啼”。
擬建設的“阿裡1號”望遠鏡示意圖
(中國科學院高能所阿裡原初引力波項目辦公室供圖)
據《科技日報》報道,原初引力波探測原理與LIGO探測時所應用的原理完全不同,研究人員要在宇宙微波背景輻射中找到引力波的獨特印記。“阿裡計劃”便是由中國科學院高能物理研究所主導的、為了探測原初引力波而實施的一項計劃。阿裡地區行署副專員、中科院國家天文台首席研究員姚永強在接受新華網採訪時表示,阿裡計劃包括阿裡1號和阿裡2號兩部分。阿裡1號是指建在海拔5250米的一台原初引力波望遠鏡,可得到目前最高精度的北天區原初引力波極化數據。阿裡2號是在海拔6000米以上地點建設的望遠鏡陣列,可進一步拓展觀測頻段,提高觀測精度。科學家將力爭在2021年之前實現阿裡1號觀測運行,並取得第一批科學成果。
原初引力波蘊含著宇宙起源的奧秘,能夠幫助人們了解在宇宙誕生伊始到底發生了什麼,比如宇宙究竟是不是由大爆炸產生的,宇宙有沒有過急劇膨脹的暴脹時期等。中國科學技術大學天文系教授蔡一夫在接受《光明日報》採訪時表示,“探測原初引力波,有利於研究暴脹這樣一個極高能標的早期宇宙動力學過程。同時,原初引力波通常起源於極早期宇宙時空的量子漲落,對其進行研究有助於推進人們對量子引力等基本物理問題的理解。”
雖然原初引力波直到現在也沒有被發現,人類也很難確切地說出它將帶來哪些“驚喜”,但這些“驚喜”或許才是支持人類走下去的動力。據《科技日報》報道,正如意大利國家核物理學學會天體粒子科學委員會的馬可·帕拉維奇尼說的一樣,“被探測到的引力波信號將給我們提供更多觀測宇宙的‘眼睛’。沒有人知道這些新‘眼睛’會看到什麼,但歷史告訴我們,每向前一步,我們就能獲得巨大的驚喜”。(趙鵬)
本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關。