你知道原初引力波吗?它能让你听见“宇宙的初啼”

2017年06月15日13:48  来源:人民网-科普中国
 

据新华网报道,美国“激光干涉引力波天文台(LIGO)”科学家近日宣布,他们第三次探测到了引力波。事实上,人类正在织就一张遍布全球的引力波探测网络,除了战果累累的LIGO,另外还有意法合作的Virgo,英德合作的GEO 600等也在进行探测。但在看似拥挤的引力波探测赛场上,还有一个尚未取得成果的领域,那就是原初引力波的探测。

原初引力波是爱因斯坦于1916年发表的广义相对论中提出的、宇宙诞生之初产生的引力波,中科院高能物理研究所研究员张新民形容它为“宇宙的初啼”。

拟建设的“阿里1号”望远镜示意图

(中国科学院高能所阿里原初引力波项目办公室供图)

据《科技日报》报道,原初引力波探测原理与LIGO探测时所应用的原理完全不同,研究人员要在宇宙微波背景辐射中找到引力波的独特印记。“阿里计划”便是由中国科学院高能物理研究所主导的、为了探测原初引力波而实施的一项计划。阿里地区行署副专员、中科院国家天文台首席研究员姚永强在接受新华网采访时表示,阿里计划包括阿里1号和阿里2号两部分。阿里1号是指建在海拔5250米的一台原初引力波望远镜,可得到目前最高精度的北天区原初引力波极化数据。阿里2号是在海拔6000米以上地点建设的望远镜阵列,可进一步拓展观测频段,提高观测精度。科学家将力争在2021年之前实现阿里1号观测运行,并取得第一批科学成果。

原初引力波蕴含着宇宙起源的奥秘,能够帮助人们了解在宇宙诞生伊始到底发生了什么,比如宇宙究竟是不是由大爆炸产生的,宇宙有没有过急剧膨胀的暴胀时期等。中国科学技术大学天文系教授蔡一夫在接受《光明日报》采访时表示,“探测原初引力波,有利于研究暴胀这样一个极高能标的早期宇宙动力学过程。同时,原初引力波通常起源于极早期宇宙时空的量子涨落,对其进行研究有助于推进人们对量子引力等基本物理问题的理解。”

虽然原初引力波直到现在也没有被发现,人类也很难确切地说出它将带来哪些“惊喜”,但这些“惊喜”或许才是支持人类走下去的动力。据《科技日报》报道,正如意大利国家核物理学学会天体粒子科学委员会的马可·帕拉维奇尼说的一样,“被探测到的引力波信号将给我们提供更多观测宇宙的‘眼睛’。没有人知道这些新‘眼睛’会看到什么,但历史告诉我们,每向前一步,我们就能获得巨大的惊喜”。(赵鹏)

本文由中科院物理所副研究员罗会仟进行科学性把关。

(责编:张萌、姚欣雨)