新华社北京２月１５日电

　　记者　吴晶晶

　　近日，美国“激光干涉引力波天文台（ＬＩＧＯ）”第一次直接探测到引力波，证实了爱因斯坦引力理论的最后一项预言，震动世界。引力波探测为人类开启了宇宙观测的全新窗口，中国科学家将在其中有何作为？

　　怎样才能探测到引力波？

　　美国麻省理工学院物理系研究员苏萌介绍，一旦宇宙中某个地方产生了引力波信号，就好比大功率扩音喇叭在宇宙的某个角落喊一嗓子，这种时空的“震荡”会以引力波的形式在宇宙间几乎毫无阻力地传播。如果离地球足够近，就可以用“引力波天线”接受这些讯号。就像地球上时不时发生地震一样，只要我们有一个好的“地震仪”就能探测到这些微乎其微的震荡。

　　科学家们针对不同频率的引力波信号源，建造了不同的引力波接收器，大致可以分为三类：

　　———这次宣布探测到引力波的ＬＩＧＯ科学合作组，目标是几十到几千赫兹的高频段，主要的引力波信号源是中子星、恒星级黑洞等致密天体组成的双星系统并合过程，探测手段就是地面数公里的激光干涉装置。

　　———如果引力波的频率提升到十万分之一到一赫兹，对应的信号来源通常为质量更小一些的大质量黑洞并合过程的后期，可通过空间卫星阵列来探测。欧洲空间局的ＬＩＳＡ项目就是以此为目标，计划２０３５年左右上天开始收集数据，其首颗技术验证星２０１５年底发射升空。

　　———第三类接收器针对的是一种更独特的引力波，它不同于天体运动、演化形成的引力波，而是来自于宇宙早期，产生于宇宙大爆炸时宇宙时空剧烈的暴胀过程中，也就是“原初引力波”信号。它的探测需要对宇宙微波背景辐射进行观测，一旦被探测到对基础物理学意义更加重大。

　　中国的引力波探测如何行动？

　　实际上，早在上世纪７０年代，中国科学家就开始了引力波研究，但由于种种原因停滞了十几年，造成了人才断层。直到２００８年，在中科院力学所国家微重力实验室胡文瑞院士的推动下，中国的引力波研究才再度开启。

　　中科院高能物理研究所所长王贻芳院士说，“目前中国的引力波研究主要有两个方向，一是由中山大学领衔的‘天琴计划’，是去太空捕捉引力波；二是由中科院高能物理研究所主导的‘阿里实验计划’，目标是在地面探测原初引力波。这是两个完全不同的研究方向和科学目标。”

　　“阿里实验计划”负责人、中科院高能所研究员张新民介绍，原初引力波太微弱，所以要选各种干扰尽量少的区域。目前，科学家在全球共选出了４个最佳观测点，南半球是南极和智利阿塔卡马沙漠，而北半球则在格陵兰岛和我国西藏阿里。

　　据介绍，中科院国家天文台在阿里建设的观测站位于阿里地区狮泉河镇以南约２０公里处，海拔５１００米的山脊。这里海拔高、云量少、水汽低、透明度高，同时具备望远镜建设与运行基础的台址，提供了北半球最好的观测台址。

　　“阿塔卡马沙漠和阿里都处于中纬度，扫过的天区面积比高纬度地区要大很多，未来阿里将成为北半球天区第一个地面观测点，开启北天区原初引力波观测的新窗口，与南半球相呼应。”张新民说。

　　王贻芳表示，由于国内引力波研究基础薄弱，所以阿里计划将通过国际合作来实施，引进国际团队，而我们也参与国际在南美的实验，以此快速提升我们自己的研究能力。据透露，目前美国哈佛大学、麻省理工学院、芝加哥大学等表示出积极合作意愿，中美有关方面已经签署了相关合作协议。

　　“阿里项目造价小，周期短，可望约５年内出成果。”张新民说。

　　而“天琴计划”是去太空聆听引力波的声音。苏萌介绍说，该计划主要将分四阶段实施：第一阶段完成月球／卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等天琴计划地面辅助设施；第二阶段完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证，以及空间等效原理实验检验；第三阶段完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证，以及全球重力场测量；第四阶段完成所有空间引力波探测所需的关键技术，发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。

　　据了解，完成全部四个子计划，大约需要二十年的时间，投资大约１５０亿元人民币。目前，“天琴计划”的部分基础设施建设已经启动。