引力波真的存在嗎？

　　近日，一條關于神秘引力波被發現的傳言正在迅速擴散。美國亞利桑那州立大學物理學家勞倫斯·克勞斯在社交網站推特上發布消息稱自己收到可靠證據，美國激光干擾引力波觀測站（LIGO）已成功偵測引力波。媒體廣泛跟進了這一消息，并稱LIGO研究團隊正收集數據撰寫報告。若傳聞屬實，廣義相對論最重要的一項預測將得以證實，讓人類進一步揭開宇宙奧秘。

　　 自愛因斯坦在廣義相對論中預言了引力波的存在后，無數科學家日夜尋找，就是沒有找到。為此美國在列文斯頓和漢福德建造了兩個巨大的引力波探測器，如今十多年過去了，仍然沒有發現。這使得引力波是否真的存在成為了一個縈繞在人們心中的未解之謎。

　　 引力波為什么這么難找到？

　　 引力波英文為gravity wave，也稱為重力波。根據愛因斯坦的廣義相對論，引力起源于質量對空間的扭曲：物質在時空中運動時，附近曲率會隨之改變；如果大質量物體運動，例如兩個黑洞碰撞，所產生的曲率變化會像波一樣向外傳播，導致時空壓縮、伸展，這個現象就是引力波。簡單地說，引力波是巨大物體靠近時在宇宙中產生的一種特殊的“時空漣漪”，可以將其想象成在時空中的微小起伏。隨著引力波的傳播，它將拉伸或擠壓物體，但這些形變僅僅有亞原子量級（比原子更小的粒子、比原子更微觀的物質層次）。因為微小，所以觀測起來非常不易。

　　 具備物理學常識的人都知道萬有引力無處不在，但是為何引力波卻難以探測呢？這是因為萬有引力實在太微弱了，只有當質量達到如太陽、地球、月亮這樣的數量級，人們才能感覺到其存在，而重力波相比萬有引力更加微弱，傳到地球時已幾乎消失，加上電訊干擾來源眾多，要想在當中找出引力波的蹤影，猶如大海撈針。就連愛因斯坦當年也認為，引力波應該是有，但要偵測到它恐怕是難之又難。

　　 尋找引力波鬧過哪些烏龍？

　　 自愛因斯坦預言引力波的存在以來，無數科學家和科研機構前仆后繼地研究和觀測引力波，通過各種科學實驗設法捕捉引力波的蹤跡。迄今為止，曾有不少科學家和科研機構宣布檢測到了引力波，但最終都被證明是空歡喜一場。

　　 最近一次的轟動消息發生在2014年。2014年3月，美國航空航天局（NASA）的科學家們通過位于南極（選擇這里是因為可以避免來自手機通訊、電視廣播以及其他日常電子產品的電波干擾）的BICEP2（Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization，宇宙銀河系外偏振背景圖像）望遠鏡觀測到了引力波的相關信號，這是人類首次探測到了在宇宙誕生之初的暴漲期中，證明引力波存在的直接證據。

　　 消息一傳出，全世界都沸騰了，此發現被譽為是本世紀最具突破性的發現，幾乎被“認定”能夠獲得下一個諾貝爾獎，但科學家們后來發現NASA觀測結果顯著只不過是因為有其他效應未排除，證實了這只是一場空歡喜，因為這些信號僅僅是宇宙中的星際塵埃而已。

　　 早在1968年，美國物理學家Joseph Weber便聲稱自己使用由一些巨大鋁氣瓶組成的神秘探測器檢測到了引力波，但隨后這被證明是錯誤的。

　　 尋找引力波真的一無所獲？

　　 雖然在探索引力波的道路上，科學家們曾鬧出過一些烏龍，但也并非一無所獲。迄今為止，業內普遍認同的一次階段性的成果發生在1974年。

　　 1974年，物理學家Hulse和Taylor花了幾個月時間跟蹤一個脈沖星（編號PSR 1913+16）發出的脈沖信號。他們發現這顆脈沖星與另一顆看不見的中子星一起圍繞著空間一點轉動。根據脈沖信號，他們計算了兩個天體的質量、旋轉軌道和它們的相對運動軌道，發現脈沖星的軌道周期（只有短短的7.75小時）隨著時間在衰減，而且其衰減方式在某種程度上與引力波輻射一致。天文學家認為，這顆脈沖星損失的軌道能量正是以引力波的形式傳遞出去的，從而間接證明了引力波的存在。

　　 雖然沒有直接證據能夠證明引力波的存在。但大多數業內人士認為，引力波是存在的，只是我們受各種局限未能檢測到而已。

　　 美國《科學》雜志就曾預測，2016年有三大領域值得關注，其中之一就是引力波探測，并指出一些剛升級的探測器也許很快就能讓物理學家一睹引力波的真面目。

　　 一位物理學專家向記者表示，盡管這次克勞斯教授被很多人批評為造謠、嘩眾取寵，但他還是愿意相信引力波的檢測已經走在取得突破性進展的路上。他樂觀地表示，如果科學家們能直接檢測到引力波，將為很多學者打開一扇驗證愛因斯坦廣義相對論是否正確的大門。同時，引力波方面的研究還將為人們對星星、銀河系和黑洞的認知提供前所未有的新視角。