秦歌

宇宙是如何產(chǎn)生的，它將變成什么樣子？未來，解開這個(gè)終極謎題的線索可能會(huì)出現(xiàn)在你的桌面上。

根據(jù)廣義相對(duì)論，星體在宇宙之海中就如一塊掉入水中的石頭，宇宙中第一批恒星之間發(fā)生了劇烈的碰撞與分離，在宇宙之海中激起一波波的漣漪。從此，這些漣漪就在整個(gè)宇宙中四散傳播，而它們就是我們要找的引力波。如果我們能在茫茫宇宙之海中找到百億年前就已經(jīng)誕生的引力波，就能從中了解宇宙的開端。

但這么難找的東西勢(shì)必要用巨大的“眼睛”才能找到，1991年，第一臺(tái)全天候監(jiān)測(cè)引力波的儀器開始建造，最終耗時(shí)9年才建造完成。“監(jiān)視器”是造好了，但是嚴(yán)格的要求使得它在建成后的幾十年里，也不過檢測(cè)到寥寥幾次引力波：這個(gè)大塊頭耗資不菲，初次建造花了3.65億美元，所需要的空間也不小，平均有16平方千米，約為2250個(gè)足球場(chǎng)的大小。在這么大的區(qū)域內(nèi)，還要盡可能地減少人為干擾，最好人跡罕至。

怎樣才能提高監(jiān)視器的效率呢？答案不過是多造幾個(gè)監(jiān)視器。但是，建許多個(gè)“大塊頭”是不現(xiàn)實(shí)的，因此想法雖簡(jiǎn)單卻還沒能實(shí)現(xiàn)。直到最近，科學(xué)家們終于能夠制造桌面大小的引力波探測(cè)器了，未來，解開宇宙之謎的引力波的發(fā)現(xiàn)者很可能正是在看雜志的各位。

大型引力波探測(cè)器中最大的部分就是“長(zhǎng)臂”了，而它之所以建得這么大這么長(zhǎng)，是為了同時(shí)監(jiān)視更大的地方，也是為了營(yíng)造一個(gè)更大的真空室，容納實(shí)驗(yàn)用到的所有的光學(xué)器件，使微弱的引力波不被干擾。但其實(shí)，確定引力波的存在不一定要檢測(cè)所有的粒子，檢測(cè)到一個(gè)粒子即可，這是美國(guó)馬里蘭大學(xué)巴爾的摩郡分校的物理學(xué)家托馬斯·史密斯的想法。

他的想法依據(jù)的是光的衍射，當(dāng)光線穿過狹縫時(shí)，在狹縫的擠壓下，光波會(huì)被“分解”成一個(gè)個(gè)光子，在屏幕上投射出深淺不一的條紋圖案。即使是非常微弱的引力波粒子碰撞到這些光子，也可能會(huì)把光子“撞倒”，從而使條紋圖案發(fā)生可被檢測(cè)到的變化，這樣，不需要大型的探測(cè)器和真空室，就可以“捕捉”到路過的引力波了。

依據(jù)類似的原理，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院和荷蘭格羅寧根大學(xué)等多國(guó)的研究人員用鉆石晶體建造了一個(gè)小型引力波探測(cè)器，由于鉆石僅由單一的碳原子或同位素組成，且碳原子比常見的非金屬原子如硅和鍺等都要更輕，因此非常適合作為引力波粒子和光子的撞擊現(xiàn)場(chǎng)的“見證者”。這臺(tái)探測(cè)器的臂長(zhǎng)約為一米左右，使用的鉆石晶體重量?jī)H有10-14克，使用這臺(tái)儀器，人們能更方便地在桌面上“監(jiān)視”引力波。

研究人員表示，制造這種探測(cè)器已經(jīng)沒有任何技術(shù)障礙，許多實(shí)驗(yàn)室均具有制造這種探測(cè)器的能力。也許很快，你我都將成為這場(chǎng)宇宙級(jí)的解密游戲的參與者。