“捕捉”引力波的中國力量

　　【探測引力波】

　　這是一場跨越百年的接力。

　　從愛因斯坦偉大的預(yù)言，到一代又一代科學(xué)家矢志不渝的求索，2月11日，當(dāng)“引力波”這三個字，以核裂變般的速度引爆全球，全世界都在為這扇探索宇宙新窗口的開啟而歡欣鼓舞。

　　分別位于Livingston和Hanford的LIGO探測器以及它們分別探測到的引力波信號。圖片來源于清華大學(xué)官網(wǎng)

　　這更是一場全世界科學(xué)家的“并肩作戰(zhàn)”。百年來，引力波的身影總是顯得“虛無縹緲”，但在這個頂級世界難題的漫長求索中，中國科學(xué)家從未放棄過自己的努力。這一次，當(dāng)我們在多達1004位作者的龐大署名中，發(fā)現(xiàn)3個屬于中國科學(xué)家的名字時，我們還應(yīng)記取另外一些閃耀在引力波“捕獲”之路上的中國科學(xué)家的身影。

　　引力波探測的中國足跡

　　早在20世紀(jì)70年代，中國科學(xué)家就開始了引力波研究。

　　中山大學(xué)是國內(nèi)引力波研究的先行者，該校相關(guān)負責(zé)人為記者還原了這段中國人向世界難題發(fā)起沖擊的歷史：“1969年，美國馬里蘭州立大學(xué)的約瑟夫·韋伯宣稱，他已探測到不排除為引力波的信號。這引起物理學(xué)界極大的注意。1973年，中國科學(xué)院的王祝翔、秦榮先等人前往廣州，商討中科院高能所和中山大學(xué)合作引力波符合探測研究的事宜，得到中大及物理系教授陳嘉言等人的大力支持。1976年，國家科委和教育部決定把這項研究定為國家重點研究項目。”

　　老一輩科學(xué)家的探索不久之后就收獲了碩果。

　　1979年7月，意大利，第二屆格拉斯曼廣義相對論國際會議。陳嘉言因為在引力波研究方面的貢獻，被聘為會議顧問委員會委員。在會上，陳嘉言作了《北京—廣州引力波探測進展》的報告，這是中國的引力波研究第一次被國際社會所認可。

　　兩個月后，中國引力與相對論天體物理學(xué)會在廣州成立，許多老一輩的著名科學(xué)家如錢三強、周培源參加了學(xué)會，學(xué)部委員北京大學(xué)胡寧教授為理事長，陳嘉言當(dāng)選為副理事長。此后，中國引力波研究的捷報頻傳——

　　1980年初，常溫共振型引力波探測器完成組裝。

　　1981年6月，常溫引力波探測系統(tǒng)開始實驗性運行，測出和記錄了天線的熱噪聲，得出了理論靈敏度同實測靈敏度一致的結(jié)果。

　　1982年1月，陳嘉言應(yīng)邀到西澳大利亞大學(xué)訪問并作學(xué)術(shù)報告，受到當(dāng)?shù)厝A僑組織歡迎，記者采訪說，這是中國科學(xué)界首次到當(dāng)?shù)卦L問。

　　但遺憾也隨之而來。1982年4月9日，剛從上海出差回來的陳嘉言風(fēng)塵仆仆，便投入了工作，不幸在真空罐中觸電殉職，終年四十六歲。在他離世后，由于人才隊伍接續(xù)等問題，中國的引力波研究停滯了十多年。直到2008年，在中科院力學(xué)所國家微重力實驗室胡文瑞院士的推動下成立了空間引力波探測工作組，引力波的中國研究才再啟征程。

　　融入世界“協(xié)同作戰(zhàn)”的中國團隊

　　令人欣喜的是，盡管有著一段空白歷史，但在這次至關(guān)重要的“捕獲”中，中國科學(xué)家并未缺位。憑借高精度的數(shù)據(jù)分析能力，中國科學(xué)家“凈化”了引力波探測中的干擾信號，與全世界頂尖科學(xué)家“協(xié)同作戰(zhàn)”，共同開啟了全新的天文時代。

　　清華大學(xué)信息技術(shù)研究院研究員、LSC理事會成員曹軍威正是這支“凈化之軍”的負責(zé)人。2004-2006年，在美國麻省理工學(xué)院空間研究中心工作的曹軍威，便參與了引力波數(shù)據(jù)計算和分析的工作。在這期間，他時刻關(guān)注著LIGO（激光干涉引力波天文臺）的工作動態(tài)。“國內(nèi)研究團隊不應(yīng)該在這樣的頂級研究領(lǐng)域落后。”2006年回國后，曹軍威組織創(chuàng)建了清華LIGO工作組，由來自信研院、自動化系、計算機系和工程物理系的教師和學(xué)生組成。他們采用先進計算技術(shù)提高引力波數(shù)據(jù)分析的速度和效率，也逐漸得到了國際同行的認可。2009年，清華被LIGO科學(xué)合作組織（LSC）接受為正式成員，也是目前中國大陸唯一的LSC成員。

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