在7毫秒的時間內,一個信號先后掠過架設于美國東南角與西北部的兩個探測器,留下了高低起伏近乎完全相同的波形。一位在德國工作的博士后剛好在運行一個實時監測的程序,一不留心就成了最早注意到了這個“強度很大的信號”的地球人。
接著,有那么一幫分布在全球各地、簽過保密協議的科學家,暗暗地沸騰了。
“那個事兒是真的嗎?”他們互相問。
這個信號來自南天球。是13億年前兩個黑洞撞擊合并瞬間產生的引力波。
如果沒有一百年前愛因斯坦在論文中寫下的一段話,可能根本沒有人會注意到這陣波動。
最近麻省理工學院校長發給全校所有師生的公開信通俗地解釋了這件事:引力波是一種時空的漣漪,從宇宙中某個引力非常強的地方擴散到地球。
抵達我們身邊時,這漣漪已經甚為微渺。100年前,愛因斯坦在文章中下定了結論:“在所有能想得到的情況下,引力波輻射都可以被忽略。”
據說愛因斯坦甚至不覺得真的存在著黑洞這種吞噬一切的東西。對他而言,那些驚呆后人的預言都只是紙上的智力游戲,他享受著解謎的樂趣,興起時信手計算一下“當物質在時空中運動時,時空會怎么改變”,并不指望后人真的能捕捉到那微弱的悸動。
接下來的半個世紀,甚至沒幾個物理學家能理解那段話指的是什么。
哪怕到了現在,世界上最先進的望遠鏡,都得依賴“光”去觀察宇宙。可黑洞并不反射任何光。人類“看”不到黑洞的撞擊。只不過,有了最新的LIGO(激光干涉引力波天文臺)探測裝置,科學家可以“聽”到引力波掠過地球,并依據它攜帶的數據,推斷出宇宙另一頭,13億年前曾經發生過的一場黑洞大碰撞。
這是人類前所未見的新工具。
事實上,很難說引力波的發現屬于哪個國家——全世界多得是為它心醉的人。LIGO的激光技術是德國提供的,探測器來自法國和意大利,出自英國的懸掛減震技術使它“成為有史以來人類建造的最為精妙、靈敏的引力波探測器”,天文臺的構思、建造以及運行者來自美國麻省理工學院與加州理工學院。
LIGO科學合作組織的1000多名科學家來自全球14個不同國家。與此有關的論文在今年2月剛剛發表,其作者也包括清華大學研究者。
這些人常常約著一塊兒討論問題,在不同的時區里,有人迎著陽光,有人披星戴月。
“見證這一偉大的歷史性突破,更重要的是親身參與這樣的歷史進程,我感到三生有幸。”清華大學博士后、引力波研究者胡一鳴撰文感嘆。
心愿未必非得與時代相關。一個日本同行曾告訴LIGO科學合作組織的核心成員、加州理工學院教授陳雁北,他之所以要研究引力波,是覺得捕捉到時空扭曲、發現黑洞,是制造出“機器貓”時光機的第一步。
陳雁北覺得做實驗就像“玩游戲”,實驗物理學家喜歡搞激光,理論物理學家愛琢磨點兒問題。
人類對引力波的研究大約從50年前開始,無數學者前赴后繼奔向一個未必存在的結果。
獲得證實的那一刻,LIGO成員,香港中文大學物理系助理教授黎冠峰聽到了同行壓抑不住的歡呼。“人類在16世紀開始使用天文望遠鏡,才發現天上并非全都是星星,原來還有銀河等超越當時人類認知的東西在。”他說。胡一鳴也提到,如果沒有廣義相對論,如今我們的手機不可能通過衛星精準定位——雖然在這一切被發現的時候,沒有人知道,這些概念“有什么用”。
“引力波提供看待宇宙的嶄新方式”,英國物理學家霍金是這么說的。
還有科學家感嘆:“連這個靈敏度的儀器都可以看到黑洞,以后的日子該多好啊。”
對宇宙而言,13億年不算太長。
當那場南天球的撞擊發生時,地球上大多數生命還以單細胞形式存在;當1916年愛因斯坦在筆記中漫不經心地留下那行注釋時, “國際主義”還是個縹緲的名詞,人類還要把兩場天昏地暗的戰爭打完,電子計算機與互聯網的影兒都沒見到。他從一個數學公式中意識到的概念,接下來的人類花了一百年才證實它真的存在。
“它深遠地向我們展示了,人類為什么要追索深刻的科學問題、人類是如何探究它,以及為什么這一切如此重要。”麻省理工學院校長在公開信中說。
也許,當所有見證者都隱沒于歷史之時,人類依然不會忘記,2015年夏秋之交的某一天,在美國國土截然不同的方向上,兩個相隔遙遠的探測器先后劃出了類似的波形。
那一刻,人類第一次“聽見”了宇宙的未知。