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中国启动天琴计划,任重道远
来源: | 作者:全球创新发展网 | 发布时间: 2019-10-08 | 1 次浏览 | 分享到:
中国目前在天琴引力波研究上一方面研究起步较晚,另一方面是人才储备不足,特别是是否有已打开智慧天窗的人来挑起领军的大任或者参与进核心团队?这是关键。

 

中国启动天琴计划,任重道远


 

  在浩翰的宇宙中,蕴藏着无尽的未知与宝藏,那里也回旋中美妙的天赖之音。20157月中国科学家正式启动“天琴计划”。

  2015914日,美国 “激光干涉引力波天文台”利用LIGO探测器探测到来自于两个黑洞合并的引力波信号,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)执行主任戴维·赖茨11日形容这一发现就如“我们登上了这个‘月球’。”

  2016213日科学院国家天文台研究员苟利军比喻解释引力波,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。

  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。人们对引力的研究认识经历了一个漫长的过程。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。

  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”。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,探测到了13亿年前两个黑洞惊世碰撞所产生的“时空涟漪”。黑洞领域专家霍金认为,探测引力波的能力有可能对天文学产生革命性的影响。

  中国主要负责天琴计划的是中山大学,中山大学在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。这是中国引力波探测工程“天琴计划”的一部分。但天琴计划中国启步晚,所需的周期很长。美国在上世纪90年代就已经启动引力波的研究,而中国的“天琴计划”于20157月才正式启动,部分关键技术研究虽然已经有具体进展,但目前还在立项当中,整个“天琴计划”的投资很难估计,用时大概需要15-20年。

  “天琴计划”主要分四步走: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。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?中山大学天文空间科学研究院院长李淼李淼说,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。 引力波奥秘的充分提示,或许将是宇宙资源的一次重新发现,将大大的改变生产。

  美国、欧洲以及日本等主要经济体都有计划研究引力波,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,但这仅仅是个开端。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。

  中国目前在引力波研究上一方面研究起步较晚,另一方面是人才储备不足,特别是是否有已打开智慧天窗的人来挑起领军的大任或者参与进核心团队?这是关键。资金已不是问题,问题是出类拔萃的人。中国的天琴将由谁来尽早弹响?国人拭目以待。