難以捉摸的重力波

《經濟學人》2006年6月24日

追尋重力波的科學家們向來默默無聞。上世紀60年代后期，美國科學家約瑟夫韋伯曾聲稱找到了重力波，但后來被證明是謬誤。這讓其他科學家們更加謹慎。

所謂“重力波”，是指在四維時空中的漣漪狀波動。與電磁波不同，重力波能夠穿透任何物體。因此，發現重力波可能為天文學家研究宇宙提供新的工具。自愛因斯坦在他1916年的廣義相對論中預言了重力波的存在以來，科學家們從未停止過驗證重力波存在的嘗試，但到目前仍一無所獲。最近，科學家們開始討論如何以更加靈敏的器材探測重力波。

科學家們最新的工具，是多組以激光束為核心的儀表，即一束激光被一分為二，分別射入兩個呈直角交叉的管子里。激光在管子末端被精確反射回來，并在兩個管子交叉處峰谷交錯而互相抵消，留下一片黑暗。如果重力波對管子周圍的時空造成了扭曲，精確抵消的光束就會出現偏差，從而在管子中顯現出光線。

美國科學家們在路易斯安娜州和華盛頓州安裝了巨大的此類探測裝置，已經進行了數月的監測，其中最大的管道長達4公里。英、德兩國也聯手在德國漢諾威安裝了擁有600米長管道的裝置。法國和意大利正在比薩城附近建造3公里長的裝置。日本也將建造類似規模的裝置。

最終，科學家們還希望在太空建立此類探測裝置。美國宇航局和歐洲航天局正在聯合制定計劃，希望有朝一日，在太空建成間距達500萬公里的探測儀器。這種儀器將不僅能探測到重力波，甚至能準確追尋重力波的來源。