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东山之子的博客

请君到太阳升起的东山来,这里有蔚蓝的天空、辽阔的海洋、温馨的朋友。

 
 
 

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甘肃兰州市人,中文系毕业,高级讲师,中国科学管理研究院特邀研究员。主要著作有诗集《兰山抒情》,小说集《含笑九泉》,散文集《宛川随笔》,《祖厉往事》,《半年吏录》,论文集《南河评论》,《函苑耕耘》等二十多部。

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美发现引力波与中国天琴计划不矛盾:目标不同  

2016-02-14 11:18:10|  分类: 【收藏】科技博览 |  标签: |举报 |字号 订阅

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美发现引力波与中国天琴计划不矛盾:目标不同

2016年02月14
陈雁北(引力波论文作者之一、LIGO科学联盟核心成员、加州理工学院教授)
胡一鸣(

  德国马普引力物理所、清华大学博士后、LIGO科学合作组织成员)

近日,LIGO“引力波”项目证实了物理学界的百年猜想,在引起科学家们关注的同时,也引起了公众对于这项研究的兴趣。昨天下午,一场约2000人互动的引力波讨论在“科学来帮忙”的8个微信群同步展开,这场讨论邀请了分别来自美国加州的陈雁北和德国的胡一鸣两位“引力波”项目参与者,和媒体、科学爱好者进行了一场中美德三地互动的访谈。

  1何种机缘让您开始引力波实验项目的探测?

  因为“有意思”加入团队

  陈雁北:我以前在北大本科学的是核物理专业,到了美国加州理工学院后看到引力波的方向挺有意思的,就是在这么一个偶然的机会加入的。引力

  波的探测是一个很长的过程,其实前后花费了好几十年时间,最开始大家并不知道引力波到底有多长,不知道从哪一个系统能够探测到它。

  2这项研究成果对您和其他科学工作者而言意味着什么?

  成果将研究带入新时代

  陈雁北:我们这个领域有了实验数据,就可以把理论和实验相比较,研究广义相对论的正确性,以及引力波的传播性质,相当于把这个研究领域带入了一个新时代,让我们可以带着更多问题去深入研究,因此是非常重要的转折点。

  我参加引力波领域研究十几年后终于有了信号,这已经很不容易了。可能很多科学工作者参加了三四十年研究才探测到引力波,他们学术生涯中很多时间没有数据支撑,更多是一种探索的状态。

  引力波的存在被证实后,对当前年轻的学者是一个更好的机会,他们在学术刚刚开始的时候就有了新的发现,可以有更多的实验数据去研究,这是非常幸运的一件事。

  3从开始参与到探测到之前,两位面对这样一个看似无望的研究,想过要放弃吗?

  风景在路上过程很美好

  胡一鸣:诗意一点地说,风景在路上,追逐探测的这个过程,也一样很美好。

  陈雁北:我是觉得没希望也无所谓,主要是这个过程比较有意思。当然,我也希望这个研究项目能更好。

  4引力波存在与每个人的生活有何密切联系?

  不该用现实评价科学突破

  胡一鸣:如果要问及它的现实意义,恐怕很少有人能回答得上来。正如爱因斯坦当年也无法准确地预言,广义相对论能给人带来什么用处。但实际上,我们手机里使用的卫星导航,如果缺了广义相对论的修正,根本就无法正常使用。

  有故事说,一位收税官在观看了法拉第的电动机工作表演后,很轻蔑地问道:“这样的东西会有什么用呢?”法拉第告诉那位收税官:“先生,我想在将来的某一天,您一定会向它收税的。”

  在面对科学突破时,特别是这种基础领域的突破时,我们不应该以现实应用评价它的价值。当 然,这也并不是说,纳税人的钱扔给LIGO只是为了听个响(我们的确听到了这一声黑洞的并合)。在LIGO的建造中,涉及无数科研前沿的问题等待突破,而 这些技术上的创新与突破,纷纷都衍生出草创公司,也许未来某一天,我们也将从中受益。要知道,创造互联网的,并不是某个商业公司,而是为了探索高能物理的 欧核中心。

  5为什么时隔半年左右才宣布探测到引力波的事?

  没有十二分的自信不敢发布

  胡一鸣:其实信号到达后3分钟就被程序发现,但是因为那个时候还没有正式开始观测,所以大家并不期待探测到信号,回过神来第一个发现这次探测时已经是半小时以后了。尽管如此,我们内部恪守规则,在没有万分的把握之前,严禁任何成员向任何组织外的个人透露消息。

  LIGO科学合作组织非常的严谨。只有当你握有强有力的证据,你才可以做出超出常

  人想象的论断。双黑洞的探测是一次惊世之作,在我们没有十二分自信之前,我们不敢轻易发布消息。

  对于大众读者而言,这不过是屏幕或者报纸上的简单几个数字,但是我们所发表的论文中的每一句话、每一个数字,背后都是漫天飞舞的电子邮件的讨论和反复的计算和确认,浸满了科学家的汗水。可以说,我们发表的文章,两句三年得,一吟双泪流。

  6两位科学家的日常研究工作是怎么样的?

  研究之外还有教学工作

  胡一鸣:每天上百封电子邮件,每天都有电话会议,有时候更多。平常我们的探测器在美国,但是数据都会放在超级计算机上(这部分的工作也有清华研究团队早些年的贡献)。我们都可以连接到超级计算机进行分析和处理。

  陈雁北:我的科研组里有8个研究生和2个博士后,有很大部分的科研分配给他们去做。他们之 间也会有合作,我的工作时间有相当一部分时间跟他们讨论进展,同时自己还要去想一些理论问题。我和胡一鸣不一样,我不是直接参加数据分析的电话会议,我以 自己小组里面的工作为主。我的工作还有一部分要教书,准备讲课的材料,新的课程每讲一个半小时的课要准备五六个小时时间,教学也是工作中很大一部分时间。

  我现在还没有学会安排时间,工作也不是有条不紊地完成。我跟大家想象中的科学家可能完全不一样,我的工作既不处理数据,也不用观测仪器,主要做一些纸和笔的计算,以及在计算机上进行一些论文的数值模拟。

  7关于对大众进行引力波科普方面的工作,LIGO有没有进行准备?

  因为严谨无法对谣言发声

  陈雁北:我没有经过科普方面的培训,我们以前的科普工作专门有人组织在探测器方面有面向中小学生开放的展览,合作组织也会定期组织科普活动,我本人参与科普活动很少。我们以前也没有探测到引力波,如今探测到了,在科普方面现在应该会有所加强。

  胡一鸣:科普更多的还是个人的兴趣,大家都很忙,很难挤出时间做科普。不过我作为一个从小就是天文爱好者,成长为天文研究人员,非常希望可以把我对科学,对天文的热情传递给更多的大众。

  在LIGO团队里面有一个专门的小组是科普相关的,大家都是业余爱好,因为毕竟时间上和做 科研的时间常常冲突。当然这一次的探测结果,这个科普列表忙疯了,我们LIGO科学合作组织的很多年轻华人学者在微信里面建立了一个群,在新闻发布会之前 的一个星期做了很多的翻译和写作工作。

  我都是业余参加的,没有什么多余的经费去做科普。主要是LIGO之前因为严谨,不能对谣言 做出任何回应,谣言满天飞的时候官方不能发声,很是痛苦。所以我们希望能够在新闻发布会开始的时候,将正确的信息准确地传递给大众。正是这种使命感,让我 们十几个年轻的学子跨越全球24小时不间断连续工作,短时间内完成了大量的翻译和写作。

  8有人说,LIGO项目探测到了引力波,是否中国的“天琴计划”就不要继续了?

  天琴计划可探测更多信息

  陈雁北:我觉得这是一个非常错误的说法,地面和天空探测是不同的波段,看到的圆是不同的,学到的知识也是不一样的。不同的波段会有不同现象,能看到不同的东西,这个计划本身是没有矛盾的。

  如果考虑到地面已经探测到引力波,对于空间探测将是一个鼓励,“天琴计划”很可能会相比地 面探测到的黑洞更大,可能看到星系中心大质量黑洞的并合过程,它们可以研究了解到宇宙早期星系演化的过程,这个是地面上探测不到的,因此“天琴计划”可以 探测到更多新的信息,两个项目研究是完全没有矛盾的。

  在国内有几个科研组参加了引力波的研究方向,甚至有的研究可以推动中国空间的引力波项目。 “天琴计划”我去年已经听说了,中国现在发展那么快,在科研方向应该做出中国的贡献,我也在和中山大学的教授们讨论怎么帮助“天琴计划”。目前“天琴计 划”尚处于比较起始的阶段,大家需要从天文学、仪器上的可行性等方面去论证,如何把它变得更好,需要实验物理学家和理论物理学家、天文学家共同讨论的过 程。

  胡一鸣:对于我国自己的引力波实验项目,我个人认识是应该大力鼓励和支持的。我去年年底参加过“天琴计划”的研讨会,如果可以做成,我非常希望可以参与到咱们国家自己的引力波研究进展中。

  ■链接

  “天琴计划”

  “天琴计划”是中山大学发起的一个科研计划,中山大学正在组建研究小组开展我国空间引力波探测计划任务的预先研究,制定我国空间引力波探测计划的实施方案和路线图,提出“天琴”空间引力波探测计划,并开展关键技术研究。该计划已于2015年7月份正式启动。

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