陸默/編譯

從設(shè)想到成功：LIGO的漫漫長(zhǎng)路

陸默/編譯

路易斯安那州利文斯頓的LIGO干涉儀4公里長(zhǎng)的雙臂，檢測(cè)空間的延伸

建立激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的故事。1972年，麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家雷納·韋斯（Rainer Weiss）提出：可用他稱為干涉儀的設(shè)備來探測(cè)時(shí)空中的漣漪。但是，直到2002年，位于路易斯安那州利文斯頓和華盛頓州漢福德的巨大干涉儀才檢測(cè)和獲取數(shù)據(jù)。在經(jīng)過了一項(xiàng)2.05億美元的五年升級(jí)計(jì)劃之后，2015年9月14日檢測(cè)到了引力波信號(hào)。

韋斯說，在加州理工學(xué)院理論物理學(xué)家基普·索恩（Kip Thorne）對(duì)引力波探測(cè)儀產(chǎn)生興趣之后，LIGO計(jì)劃才開始有了眉目。1975年夏天，韋斯和索恩參加了美國(guó)國(guó)家航空航天局在華盛頓舉行的一次研討會(huì)，索恩忘了預(yù)定酒店房間，韋斯邀請(qǐng)他到自己的房間，兩人聊了整個(gè)通宵。索恩對(duì)韋斯的計(jì)劃心存疑慮，認(rèn)為這個(gè)計(jì)劃行不通。但索恩“很快改變了想法，成為這個(gè)計(jì)劃的堅(jiān)定擁護(hù)者。”韋斯回憶道。

索恩認(rèn)為L(zhǎng)IGO計(jì)劃將是加州理工學(xué)院的一個(gè)機(jī)會(huì)，1979年他請(qǐng)來了英國(guó)格拉斯哥大學(xué)物理學(xué)家羅納德·德雷弗（Ronald Drever），索恩也邀請(qǐng)韋斯加入加州理工學(xué)院的研究工作。

韋斯很期待能與德雷弗一起工作，但“德雷弗并不想和我一起工作，也不想和其他人合作，他來到美國(guó)是準(zhǔn)備獨(dú)立研究的。”因此在好幾年的時(shí)間里，德雷弗、索恩和韋斯就像各自為戰(zhàn)的“三駕馬車”奔跑在這個(gè)項(xiàng)目上，他們?cè)诼槭±砉W(xué)院和加州理工學(xué)院獨(dú)自建立了自己的原型機(jī)，直到1987年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)要求他們?cè)谀硞€(gè)“主管”領(lǐng)導(dǎo)下將他們的研究成果結(jié)合起來。

這個(gè)“主管”是當(dāng)時(shí)理工學(xué)院的教務(wù)長(zhǎng)羅切斯·沃格特（Rochus Vogt），在和德雷弗交涉未果后，沃格特于1992年將德雷弗“踢出了局”，換掉了他辦公室的鎖。不過沃格特向國(guó)會(huì)提交這個(gè)項(xiàng)目很有效率，在他的指導(dǎo)下，研究小組為這個(gè)雙臂干涉儀寫了“非常好的提議”，加州理工學(xué)院LIGO物理學(xué)家邁克爾·祖克爾（Michael Zucker）說道。但沃格特沒能將LIGO項(xiàng)目一直管到底?！八O(shè)想一個(gè)規(guī)模很小的精英研究小組來做這件事，這是他估計(jì)失誤?！弊婵藸栒f道。1994年，加州理工學(xué)院以粒子物理學(xué)家巴里·巴里斯（Barry Barish）取代了沃格特，巴里斯很快擴(kuò)大了這個(gè)項(xiàng)目的陣容?！八麑⑦@個(gè)項(xiàng)目的人員整合在一起，許多個(gè)人之間的爭(zhēng)論也終于平息?！表f斯說道。至此，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)才批準(zhǔn)了3億美元用于這個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)。

與此同時(shí)，韋斯也無法說服麻省理工學(xué)院在這個(gè)項(xiàng)目中發(fā)揮更大的作用。韋斯回憶說，有一次，國(guó)家科學(xué)基金會(huì)物理學(xué)部門主任馬塞爾·巴登（Marcel Bardon）來到麻省理工學(xué)院，敦促M(fèi)IT科學(xué)系主任約翰·多伊奇（John Deutch）在LIGO項(xiàng)目上投入更多資金。但麻省理工學(xué)院的一些管理人員和物理學(xué)家都反對(duì)LIGO計(jì)劃。

韋斯堅(jiān)持為這個(gè)LIGO項(xiàng)目而努力，最近幾年里，韋斯一直在致力于解決LIGO干涉儀8公里長(zhǎng)真空系統(tǒng)的泄漏問題。

多年來，韋斯遭受到不少的挫折，他的兒子、波士頓美術(shù)博物館館長(zhǎng)本杰明·韋斯（Benjamin Weiss）說道?！拔覀兘?jīng)常在餐桌上聽到他提到德雷弗、沃格特這些人的名字?！蓖聿秃?，在鋼琴邊坐一會(huì)，在家里其他人都上床休息后，他還在餐桌邊，拿著一本便箋，繼續(xù)思考和工作著。

[資料來源：Science][責(zé)任編輯：岳峰]