中国天琴计划欲四步探测引力波 与美目标不同

连日来，全世界的舆论场被一个有关引力波的消息激起巨大涟漪。“我们登上了这个‘月球’。”美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)执行主任戴维·赖茨11日这样形容这一发现。2015年9月14日，他们利用LIGO探测器探测到来自于两个黑洞合并的引力波信号。13日在接受《环球时报》记者采访时，中国科学院国家天文台研究员苟利军用了个比喻解释引力波。他说，如果把时空比喻成大海，那么天体就像是海中的生物。生物晃一下尾巴，就会产生向外传播的水波，天体如果产生对时空的扰动，也会产生一种波，这就是引力波。

美国《纽约时报》网站11日的文章称，引力波产生于黑洞边缘即“视界线”附近，也就是所谓的“宇宙出口”，任何事物在经过这里之后便将永远无法返回。

苟利军说，这涉及到人们对引力的看法。最早，牛顿认为苹果会从树上掉下，是因为有质量的物体之间就会有引力。但后来爱因斯坦提出另外一种看法，我们看到的“吸引”其实是质量巨大的物体对空间造成了弯曲。正如我们把球放在一个斜坡上，它自然会往坡底运动。

引力波的发现被称为爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。这归功于LIGO：位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两台巨大仪器，正是它们探测到了13亿年前两个黑洞惊世碰撞所产生的“时空涟漪”。西班牙《阿贝赛报》2月11日引用了黑洞领域专家霍金的看法，这位现代科技巨匠表示，探测引力波的能力有可能对天文学产生革命性的影响。

在中国，中山大学珠海校区的凤凰山下将建立一万多平方米的超静实验室，山上建立一个天文观测站。这是中国本土引力波探测工程“天琴计划”的一部分。中山大学天文空间科学研究院院长李淼13日告诉《环球时报》记者，“天琴计划”于2015年7月正式启动，部分关键技术研究已经有具体进展，目前正在立项当中。此前媒体所称“‘天琴计划’即将获得国家立项”的说法不准确。他说，整个“天琴计划”的投资很难估计，用时大概需要15-20年。

据李淼介绍，“天琴计划”的具体目标主要分四步：第一步，开展地球与月亮之间的测距，以期获得关键性的月地测距技术。这项工作虽然美国已经做过，但对于中国而言还是首次。第二步，发射一颗卫星来验证爱因斯坦广义相对论的重要假说“等效原理”以及广义相对论的其他细节。第三步，发射两颗卫星测量地球重力场的分布，这也与我国矿藏、水源等资源息息相关，并为第四步做技术准备。最后一步是发射三颗高轨卫星进行引力波探测。

有人担心，美国方面的发现是否意味中国在这一领域的研究“晚了一步”，从而导致研究意义大减？李淼说，此次美国发现引力波对“天琴计划”并无太大影响。LIGO此次发现引力波是孤立事件，仍需其他引力波实验支持。中美两国探测的源完全不一样，科研目标也有所区别。中方的测距与美方差别很大，中方的测距(两颗卫星之间的距离)是十几万公里，远大于美国。苟利军也持同样看法。他说，引力波的研究是一项长期的任务，举个简单的例子，假如美国制造了一架天文望远镜，发现了一颗天体，那我们是不是只靠美国的望远镜来观测宇宙就可以了？显然不是，一项研究需要各个国家的共同努力来进行。

“美国、欧洲以及日本等主要经济体都有计划研究引力波，中方日后一定会在此领域加大研究力度。”李淼说。美国《大西洋月刊》网站11日称，发现引力波的更为重要的意义，在于它标志着宇宙研究新时代的开始：引力波天文学的到来。宇宙已经因此变成了一个有趣得多的地方。文章同时指出，这仅仅是个开端。欧洲规模相仿的引力波观测台(它正在进行与LIGO类似的升级)以及日本的“神乐”探测计划将提供另外两个观测项目，从而组成一个全球引力波网络。

李淼承认，中方目前在引力波研究方面与美国等国家还有一定差距。“第一是研究起步较晚(美国已经研究20多年)，第二是人才储备不足。针对这种情况，中山大学会与一些著名研究机构加大人才交流与技术合作，促进中国在引力波研究方面的发展，在人才储备上加大力度，尽量缩小与发达国家在引力波研究方面的差距。”他预测，引力波实验日后会助力形成引力波天文学，研究引力波的天文机构将越来越多。中方日后一定会在此领域加大研究力度。（范凌志 蔻杰）