100年前,当爱因斯坦预测引力波的存在时,他不敢想象这个效应如此微弱的力量能够真的被人类感知;100年后,一名三十来岁的湖北博士却幸运地参与和见证了这个举世瞩目的伟大发现。
2016年2月11日,大年初四。和大多数中国人一样,湖北第二师范学院范锡龙博士正在武汉安安静静地度过一个传统春节。当时针指向北京时间23:30分时,他迅速打开了电脑。此时,万里之外、大洋彼岸,加州理工学院、麻省理工学院、LIGO科学联盟以及美国国家科学基金会召开新闻发布会,向全世界宣布: 我们真的探测到引力波!
这个引力波信号源自两个巨大的黑洞,经历了漫长的绕转融合,通过引力波辐射能量最终并合形成更大的黑洞。经过10亿年的漫长旅行,这次并合产生的一小部分引力波信号抵达了地球。LIGO在2015年9月14日探测到了,最终将它命名为GW150914。
陈雁北(右)和范锡龙(左)在加州理工办公室
相关论文以Observation of Gravitaiton Waves from a Binary Black Hole Merger为题,在Physical Review Letters上发表。论文作者包括LIGO科学联盟核心成员、加州理工学院陈雁北教授,中国引力波专家、湖北第二师范学院范锡龙博士以及清华大学LSC引力波研究团队。
正如发布会所言,被预言将近百年、苦苦追寻几十年,首个位于地球之外13亿光年的引力波源GW150914被人类直接探测到。这是科学界一次意义非凡的重大发现,具有N个诺贝尔奖的级别。这是一个值得纪念的伟大时刻,一个新时代的序幕正在拉开——地球人已经跨入引力波时代!
看起来真是不明觉厉,BUT引力波到底是什么?下面通过一个三分钟短片让你搞清楚!
当整个世界都被引力波的发现点燃时,处在事件中心的范锡龙在电话中异常平静,他一个劲地说:“别采访我,我只是其中微不足道的部分,这个发现不能简单归功于个人和团队,而是幸运地碰上了。这是全人类的发现,是整个物理界、计算机界、工程界的幸事,也是整个自然科学界的幸事。”
从1916年爱因斯坦预言引力波的存在到2016年被证实探测到引力波,整个科学界等了100年,整个人类等了100年。而今年,恰好也是范锡龙入行的第十个年头。2006年至2007年,范锡龙访问德国马普所引力物理研究所1年。此时,陈雁北从加州理工学院博士毕业,在这里参与激光干涉引力波天文(LIGO)的研究,他还和马普所的博士后温琳清(现在在西澳大利亚大学)合作了多探测器引力波数据分析策略的研究。范锡龙便跟随陈雁北、温琳清等人学习,从此与引力波研究结下不解之缘。2008年在朱宗宏教授指导下获得北京师范大学硕士学位。2012年获得意大利里雅思特大学博士。曾获得英国皇家学会“ Newton International Fellowships ”和中国国家自然科学基金资助。
2015年9月中旬,为了纪念爱因斯坦广义相对论发表100周年,范锡龙和其他同事正在北京师范大学天文系筹备一个国际性的引力波天文学研讨会。此时,业界传来消息:世界协调时间2015年9月14日9:51(北京时间当天下午17:51),位于美国路易斯安那州列文斯顿和华盛顿州汉福德的激光干涉引力波天文(LIGO)的一对探测器同时探测到了一个引力波信号。得知这一消息的范锡龙和来自英国格拉斯哥大学LVC成员在早餐时间讨论这个信号的真假。范锡龙的观点是:“如果是真的就太幸运了,我不相信。”
几天后,经过近5年的升级,激光干涉仪引力波天文台第二代探测器,于北京时间2015年9月19号0时左右,开始了探测实验的新阶段。范锡龙异常兴奋地为此事撰文《开辟新观测窗口 迎接引力波天文学时代》,文中他这样预言:“即将被LIGO探测到的引力波信号将开启一个全新的观测窗口。 天文学、物理学即将迎来一个全新的时代:引力波天文学时代。”
范锡龙对引力波的未来充满信心,可对于此前监测到的引力波信号他始终心存疑虑。直到一次LVC电话会议的召开。他这样回忆:“2016年1月22日凌晨1点36分,经过了浑身颤抖的短暂等待,我泪流满面,因为LVC电话会议宣布:LVC集体投票决定第10版‘探测文章’可以投稿。我知道,我们做到了。直到现在,一想到这个发现,我还是心跳加速。”
对于个人在科研中的心路历程,范锡龙始终不愿意多谈。从他的qq名“挣扎引力波”中,或许能读出几分在未知路上探索时的怀疑与彷徨。如今,这些已经微不足道了,也不足为外人道了。他说,如果非要多说一句,那就是:“向70多年来为探测引力波奋斗的数代科学家、工程师先辈们致敬。我们站在了他们的肩膀上,非常幸运的见证了这个伟大新时代的开始。”
当然,如果你跟他讨教一些引力波方面的问题,他会说:感谢你关注科学!
本文记者|长江云记者 曹曦晴 通讯员 李道军
(作者:周婵)
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