美引力波探測啟示：
基礎研究會帶科學發(fā)現(xiàn)來敲門
■本報記者 王佳雯
春節(jié)期間，美國LIGO科學組織憑借一則“直接探測到引力波”的消息，刷爆了朋友圈、微博、各大網站及傳統(tǒng)媒體版面，一時間“引力波”這個往日里略顯“高冷”的術語，竟成了普通人口中不斷談及的“潮詞”。
在各大媒體紛紛解析引力波的重要科學意義時，專家強調，引力波并不僅僅是探測宇宙天體過程的工具那么簡單，它還有更廣闊的應用空間。
阿里計劃負責人、中國科學院高能物理研究所研究員張新民告訴《中國科學報》記者，引力波其實還可用于研究高能環(huán)形正負電子對撞機（CEPC）、弱電相變物理等領域。引力波的發(fā)現(xiàn)不僅僅對引力物理作出了檢驗，另一方面也為粒子物理和基礎理論提供了重要觀測窗口。事實上，引力波還有一個重要作用被很多人所忽視——“引力波與對撞機物理的互補”。
常規(guī)的粒子對撞實驗，就是拿一個個基本粒子對撞來產生新的粒子，但這樣的實驗不免受到地球環(huán)境和人類技術的限制?！耙Σㄊ谴笮偷奶祗w對撞等方式產生的，這如同宇宙中天然制備好的超大型對撞機?！敝袊茖W技術大學物理學院教授蔡一夫說，因而它也成為科學家眼中用來檢驗粒子物理理論模型的重要手段。
事實上，愛因斯坦早在百年前就預言了引力波的存在，但由于技術等多方面的限制，到今天其預言才得以印證。引力波探測的實驗原理，其實幾十年前就已出現(xiàn)，但遺憾的是，當時的精度不夠、實驗規(guī)模也有限，并未取得實質性的突破。因而，蔡一夫指出，時至今日科學家才探測到引力波，并非單單是技術進步的體現(xiàn)，而是由整個基礎物理研究發(fā)展所決定的。
以LIGO此次探測到的引力波為例，該引力波由黑洞并合產生，在探測前需要通過天文手段確定黑洞的存在及其并合的動力學過程?！翱梢娺@不僅僅是引力波物理的單方面成就，更是整個基礎科學團隊作戰(zhàn)的成果。”蔡一夫表示。
采訪中，專家強調，科學發(fā)展本身有其規(guī)律，為了科學突破而突破的做法是不可取的。蔡一夫解釋稱：“大多數(shù)革命性的科學突破都是偶然事例中發(fā)生的，而這背后的必然性則是科研人員長期不懈的努力，和整個國家長期穩(wěn)定的支持?！?/p>
美國麻省理工學院物理系研究員蘇萌也對上述觀點表示了認可，他指出，引力波探測十分困難，LIGO此次能夠成功可謂“二十年磨一劍”。
此次美國引力波探測，也引起了國內科學家的反思：為什么國內的科學研究沒有獲得如此重要的科學突破？
事實上，我國的引力波探測項目也在不斷發(fā)展中。原初引力波的探測是引力波領域研究的下一個重要科學目標，我國科學家正在積極籌建我國第一個搜尋原初引力波的望遠鏡。西藏的阿里地區(qū)被視為北半球原初引力波觀測的理想地址。中科院高能所副研究員李虹說，初步打算將設備安裝在阿里觀測站，但未來還將在附近選取更高更好的觀測點，“海拔越高、水汽含量越少，干擾就越小，才有可能找尋到原初引力波留下的痕跡，打開北天尋找原初引力波的新窗口”。
原初引力波被蘇萌視作下一個引力波的重要突破口，他表示借助我國獨特的地理優(yōu)勢，國內的相關領域應當抓住發(fā)展基礎科學的這一重要機遇期。
雖然，目前美國是唯一一個探測到引力波的國家，但我國引力波探測項目與LIGO的觀測頻段不同，應用的技術也有所差異，專家認為，一旦我國相關項目探測到引力波，將實現(xiàn)新的科學目標。
“我們現(xiàn)在努力地推動阿里項目，就是希望通過我們微薄的力量在中國建設起一個長期有效的基礎科學項目?！辈桃环蛘f，“只有具備這份堅持和信念，那些重大的科學發(fā)現(xiàn)才會敲開我們的門，而不是我們去敲它們的門?！?/p>
《中國科學報》 (2016-02-16 第1版 要聞)
