近日央视首次揭秘了我国引力波探测计划, 这一神秘研究再度走入国人视线 。
【罗俊院士:引力波探测,中国没有缺位】谈到引力波, 很多人的问题从“引力波是什么”, 变成了“诺奖已被国外摘得, 我们为什么还要探测引力波?”
“发现引力波只是开始, 引力波研究还有一大波‘诺奖’在等着被摘取 。 ”科技日报采访人员近日在我国目前唯一的引力实验研究基地——华中科技大学引力中心, 见到了我国著名“引力院士”罗俊 。
今年是“引力中心”值得纪念的一年, 它已走过35年历程, 被国际同行赞为“世界引力中心” 。 与“引力中心”共同走过的罗俊说, 在这一国际大科学领域, 幸好中国没有缺位 。
推开不同的窗, 看到不同的风景
华中科技大学引力中心主任涂良成介绍说:“LIGO探测高频段引力波, 我们探测低频段引力波, LIGO探测的是短时间的引力波, 我们探测的是连续的引力波, 可以持续验证 。 我们是对一个天文已经观测到的双星系统进行观测, 把我们的实验设备调到相应的状态, 对准它来检测引力波信号, 而非短时间的 。 ”
低频与高频的区别就是大家看到宇宙不同的物理现象和物理进程 。 不同的频段是不同的窗口, 不同的频段没有先进落后之分, 就如同你推开不同的窗看到不同的风景, 不同频段的引力波探测将看到不同的天文事件 。
低频引力波反映出来的东西更多元更丰富 。 高频引力波则大多是宇宙中更极端的事件, 需要大质量的天体非常剧烈运动才能产生, 通常只有中子星或黑洞等天体相撞 。 然而, 宇宙中更多的天文事件不是这种极端事件, 往往是两个星相隔较远绕行, 持续长时间运动 。
“这个频段有很多宇宙演化过程, 有丰富的物理、天文学现象 。 ”罗俊坦言, 当初选择这一频段, 也是经过了细致的考虑 。
引力波研究比肩美国“阿波罗探月计划”
2013年, 罗俊和团队探讨并提出“天琴计划”时, 全球科学家仍未探测到引力波;而LIGO团队确定了引力波的存在, “天琴计划”意义就更加重大 。
“这个领域有一大波‘诺奖’, 但我们不是为拿奖才去研究它 。 ”罗俊说, 这项基础研究会带来一系列关键技术突破, 如精确测量地球重力, 使我们更加深刻地了解地球水资源、矿产资源的分布与变化 。
罗俊说, 引力波研究可比肩美国“阿波罗探月计划”, 是太空、外太空研究的制高点, 中国必须有一席之地 。
“天琴计划”是由三颗全同卫星组成一个等边三角形阵列, 天琴的卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行 。 “天琴计划”一直在边建设边积累, 已经做了20多年的技术储备 。 正因有几十年的积淀, 在谈到欧洲类似的空间引力波探测项目LISA将于2034年升空时, 罗俊说:“我们很有可能会走在他们前面 。 ”
虽然有信心, 但罗俊仍希望国内相关研究推进力度能再大些 。 “天琴计划”庞大, 要15至20年研究时间, 国内已有十多个大学和研究院所参与 。 罗俊说, 应该把它上升为一个国家计划的科研行为, 应该得到国家层面的支持 。 今年3月底, 天琴空间引力波探测科学目标研讨会在珠海召开, 项目组不同课题的负责人介绍了最新研究进展 。 相比此前的引力波探测研究遇到的种种困难, 罗俊认为, “天琴计划”还需要很多方面的技术和人才, 包括物理、材料、光学、航空航天、自动控制、机械、精密测量等等 。
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