聽波者胡一鳴：見證宇宙的漣漪

□浦東

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聽波者胡一鳴：見證宇宙的漣漪

□浦東

喜歡“看天”的孩子

胡一鳴出生于上海崇明區。他上小學的時候，正上初中的姐姐指著地理課本上的插圖對他說：“看，這是銀河系，你聽說過嗎？”對絢麗星河充滿好奇的胡一鳴纏著姐姐念完了這一章節的內容，從此就愛上了天文學。

初中時，胡一鳴央求父母給他買架天文望遠鏡，可600多元的價格對于一個母親下崗，父親只是普通工人的家庭來說，實在不是小數字。父親胡永祥咬咬牙：“這錢就當是為孩子補課花掉的。”這架天文望遠鏡開啟了胡一鳴的觀星之夢，至今還保存在他的房間。

在無數個晴朗的夜晚，胡一鳴會在村子里的小橋上架好望遠鏡，運用自學的天文知識觀測星空。時間長了，村里人都知道有這么一個喜歡“看天”的孩子。鄰居看到了，就逗他：“你一直看天，那幫我看看明天會不會下雨。”“這個我可不會，我只會看星座，天上的星座我都認識。”浩瀚的宇宙打開了胡一鳴的人生，他說：“相對于這漫天星空，人類無論從質量、密度、尺度、溫度，還是壽命來看，都渺小得無以復加。我們日常生活中所煩惱憂愁或喜極而泣的各種大事，在宇宙看來都不值一提。”

到高中時，胡一鳴已經是個天文學的小專家了，他參加了學校的天文社團。高中地理課上，老師提問關于宇宙、天體的內容時，胡一鳴一口專業的天文術語就把地理老師震住了。

高三時的班主任還記得，有一天胡一鳴突然向他請假，說要代表國家隊去印度參加第十屆國際天文奧林匹克競賽，上海只有他一人，而且要去兩三周。班主任有點擔心，馬上就要高考了，怕他因此耽誤學業。結果胡一鳴不僅代表中國隊取得了第三名的好成績，回學校后，他的學科成績也沒有因此下滑，而且他當時還在繼續堅持參加天文社團的活動。

胡一鳴第一次引起學校轟動，是在高考填志愿時，他任性地只填了一所學校一個專業：南京大學天文系。在此之前，他已經獲得了上海交通大學的預錄取資格，可因為交大沒有他鐘愛的專業，所以選擇了放棄。

當年南京大學天文系的錄取分數極高，而且在上海只錄取一人。胡一鳴的父母希望兒子可以多補填幾個志愿，但胡一鳴怎么都不愿意，他坦言如果考上別的大學，他也不愿意讀；如果考不上，就復讀再繼續報考南大天文系專業。高考成績出來后，一個同學比他的成績稍微高了幾分，被南京大學天文系錄取。不過，他這份堅定報考的決心和對天文學的熱愛感動了南京大學，同時他的比賽獲獎經歷也為他帶來了一次機會，他就這樣被南京大學天文系破格錄取。

加入LIGO科學合作組織

進入大學后，胡一鳴如饑似渴地吸取著專業知識。除了泡圖書館，跟著老師泡實驗室，他還將南大天文愛好者協會的社團玩得風生水起。他很快成為南大天文愛好者協會會長，和伙伴們組織了很多精彩的活動，例如野外觀星、星空攝影競賽等等，他希望把自己對天文的熱情與朋友們分享。

本科時，胡一鳴曾經猶豫過未來的科研方向。有一次，他跟著老師參加一次天文學的國際研討會，在專家們的討論中，他第一次接觸了引力波的概念。當時做報告的是西澳大學的溫琳清教授，她通俗易懂的報告展現了一幅動人的前景：十億年以前，宇宙深處，兩個巨大的黑洞在經歷了漫長地繞轉以后，通過引力波輻射能量，越轉越近。長年累月的公轉，已經讓它們不堪重負，能量的損耗也在日漸加快。最后，它們終于放棄了抵抗，猛地撞到了一起。這兩個黑洞消亡了，一個更巨大的新黑洞，誕生了，伴隨著時空中被攪動的滔天巨浪，那是它這一生也許是唯一一次的啼哭。這個新生兒的第一聲哭喊，以光的速度飛速向外傳播……經過十億年的漫長旅行，一小部分引力波信號終于抵達了地球，而人類現在已經研究出了數學和物理，搗鼓出了相對論和激光，還用激光編制出一張捕捉引力波的網……

溫教授的話讓胡一鳴振奮不已，這個領域就是一個大寶礦。引力波探測有很長的過程，雖然科學家經歷了幾十年的探索，依然沒有搜索到任何引力波信號，但胡一鳴查閱資料了解到，在經過了五年左右的硬件升級以后，新升級的LIGO探測器靈敏度將大大提升。所以胡一鳴很確信在經過不長的時間以后就可以探測到引力波，為人類打開一扇全新的認識宇宙的窗口。

從此，胡一鳴就堅定了研究引力波這條道路，他以優異的成績進入英國格拉斯哥大學讀博士，研究的就是引力波的數據處理。畢業后胡一鳴選擇加入德國馬克斯·普朗克引力物理研究所，因為它就是LIGO組織成員單位，胡一鳴可以直接參與引力波的探測。

LIGO科學合作組織是由參與建造、維護儀器、分析數據的一千多名科學家共同組成的科研團隊，從材料、鍍膜、隔震、激光、真空，到超級計算機、數值相對論、快速信號處理、數據分析、快速空間定位、參數估計，每一個步驟，每一個細節，都凝結著研究人員數十年的積累和心血，看著簡單的幾個數字，每一步背后都是厚厚的幾十本博士論文。對于他們來說，學術生涯很長一段時間都屬于一種沒有數據的探索階段。但胡一鳴坐得住冷板凳，每天在辦公室里寫寫畫畫，記錄分析數據，和全球的科學家電話溝通交流，他相信心誠則靈，總有一天，會聽到來自時空的漣漪。

胡一鳴

北京時間2016年2月11日23∶40左右，激光干涉引力波天文臺（LIGO）負責人、加州理工學院教授David Reitze宣布，LIGO發現了引力波。

在這場偉大的科學發現中，一個叫胡一鳴的中國年輕人，一起參與了引力波的研究，并在第一時間，用嚴謹的語風、斐然的文采，向中國的讀者解釋了這個深奧的科學現象，讓我們在面對浩瀚宇宙之時，仿佛真的聽到了來自時空的漣漪。

3分鐘發現信號

2015年9月14日，引力波信號到達地球后3分鐘，就被程序發現，胡一鳴收到了一封有關引力波的內部郵件Event G184098，他的第一反應有些冷淡，因為LIGO會人為注入模擬信號，但事先只有三個人秘密地知道這些信息，也就是所謂的“盲注”。盲注的目的是看在不知道“信號”存在的前提下，LIGO的軟件和工作人員是否能把信號找出來。四年前這樣的事故就出現過，大家瘋狂地忙碌了幾個月以后把論文都準備好了，那三個人才肯宣布，那是一次盲注事件。所以，這一次有些像狼來了的故事。

直到半小時后開電話會議時，有人提到當時把人造信號注入到儀器中的設備發生了故障正在檢修，所以這不可能是一次盲注事件。聽到這個消息，胡一鳴當時就愣住了，這說明，這的的確確是一次真實的信號！

盡管如此，胡一鳴恪守內部規則，在沒有萬分的把握之前，嚴禁任何成員向任何組織外的個人透露消息。LIGO科學合作組織非常的嚴謹，只有當你握有強有力的證據，你才可以做出超出常人想象的論斷。胡一鳴說：“對于大眾讀者而言，這不過是屏幕或者報紙上的幾個簡單數字，但是我們所發表的論文中的每一句話，每一個數字，背后都是漫天飛舞的電子郵件的討論和反復的計算和確認，浸滿了科學家的汗水。可以說是兩句三年得，一吟雙淚流。”

3分鐘就發現信號，卻用了半年來論證。這次引力波信號的發現是長達一個世紀物理學家夢幻的達成，是上千科學家數十年辛勤付出的回報。胡一鳴作為“聽波者”一員，他很慶幸見證這一偉大的歷史性突破，更重要的是親身參與了這樣的歷史進程。

雖然胡一鳴現在還在德國，但通過網絡，他在國內的一些科技網站和報刊上，用文采飛揚的筆墨對引力波做了很多科普，并告訴中國讀者：發現引力波意味著一個終點，但同時，它更是一個起點。這不是一個尾聲，僅僅是個開端。事實上，引力波的種類有很多，LIGO的科學目的除了探測來自致密雙星并合的信號外，也會搜索來自銀河系內的中子星的連續信號。這個搜索由于需要大量計算資源，哪怕用上LIGO自己的超級計算機也不夠，所以常年征求志愿者貢獻CPU時間，只需要登錄http: //www.einsteinathome.org/，你就可以下載Einstein@Home的程序，用你電腦閑暇時間的空余CPU，處理來自LIGO的數據，搜索時空的漣漪。哪怕你不是物理學家，一樣可以為搜索引力波做貢獻！

圖片由本文作者提供編輯鐘健