[科普中国]-引力波探测，中国没有缺位

——华中科技大学引力中心专家访谈本报记者 刘志伟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。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。”科技日报记者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。国家对基础研究的重视程度与投入前所未有，而且做“天琴计划”是一群科学家的兴趣，如果能列入国家大科学工程，就可以把科学家的兴趣和国家的需要很好地结合起来。罗俊说，德国、意大利、法国的顶尖教授也希望能参与其中。“天琴计划”将成为中方主导的国际合作项目，集聚全世界最优秀的科学家朝着同一个目标努力。