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[专访吴岳良]对中国引力波探测项目的观察手记 精选

已有 7224 次阅读 2016-2-29 14:23 |系统分类:科普集锦

     2016年2月26日。

  北京的天空一片湛蓝。

  中国引力波探测项目“太极计划”工作组会议在位于北京北四环的中科院卡弗里理论物理所召开。参加会议的有太极计划首席科学家吴岳良院士(中国科学院大学常务副校长)、胡文瑞院士、中国科学院理论物理所张元仲研究员、中国科学院数学研究所刘润球研究员、中国科学院粒子天体物理实验室主任张双南研究员、太极计划工作组秘书长乔从丰教授等10余人。刚从美国回国访问的国际著名引力波专家、加州理工大学陈雁北教授也应邀出席了本次会议并做了沟通交流。

  “蝌蚪五线谱”作为唯一一家科普媒体也受邀列席了本次会议,并对“太极计划”首席科学家吴岳良院士进行了独家专访。

  吴  张

“太极计划”首席科学家吴岳良院士(右)接受笔者(张轩中)访谈

  张轩中:“吴校长,您好,之前我曾经就您提出的引力量子场论对您进行过专访,请问您目前对引力的看法有什么新进展?”

  吴岳良:“我觉得,爱因斯坦说的引力场是一种度规场的观点需要修正,在我看来,引力不是简单的度规场,而应该是一种双标架场。在我们的引力理论中应该体现物质粒子的自旋,这就需要双标架场来刻画。”

  张轩中:“就是您上次发表在PRD上的那篇引力量子场论论文中提到的双标架场?”

  吴岳良:“是的,关于自旋与时空的关系,我们也可以了解一下圈量子引力理论中关于自旋网络的提法。这是一种有趣的思想。”

  张轩中:“是的。”

  吴岳良:“关于引力,我上次也说过,我们不能只考虑爱因斯坦场方程的真空解,我们应该把物质也一起考虑进来,这样才是真正的物理。我上次也与蔡荣根研究员讨论过,他说,在广义相对论中确实存在一些有物质但没有奇性的解。我想量子引力的目标之一应该是处理奇性问题。”

  张轩中:“我们先不说引力了,说说引力波吧。目前LIGO直接探测到了引力波,中国的空间引力波项目‘太极计划’也开了新闻发布会,请问,接下来‘太极计划’是不是要开始建造一些超静抗震实验室?”

  吴岳良:“是的,我们有这个考虑,也许我们会在中国科学院大学怀柔校区建设这些实验室。在那里,我们有几千亩地,而且校园周围也比较安静,附近有一个美丽的雁栖湖。”

  张轩中:“我们都知道,LIGO有一个科普中心,负责向公众解释引力波探测这种大科学项目的科学意义,传播科学精神与思想,请问未来‘太极计划’也会设立类似的科普中心吗?”

  吴岳良:“在目前我们的中科院卡弗里理论物理研究所(注:吴岳良是该研究所创始所长,目前在任),就有一个叫做Out  Reach 的科普项目,这个项目以后也可以成为向公众传递引力波探测项目进展信息的一个科普平台。”

  张轩中:“今年四月,中科院力学所康琦研究员等负责的‘实践十号’微重力卫星就要升空,这是否也可以被认为是为太极计划的卫星部分做一些前期的探索?”

  吴岳良:“中科院有四颗科学卫星,包括去年12月发射的暗物质卫星,微重力卫星也是其中之一,中科院在科学卫星发射上会积累一些经验,也能体现中科院的优势。”

  张轩中:“目前中国存在其他的引力波探测计划,如果参与那些计划的人想加入太极计划,太极计划是不是会欢迎他们加入?”

  吴岳良:“我们的太极计划一直是开放的,你也看到我们的名单里一直有其他引力波探测计划的研究人员。”

  “蝌蚪五线谱”对中国引力波探测项目“太极计划”工作组会议的观察访谈还有很多其他的内容,因为涉及到技术性太强的部分,这里不能说得太细。

  如果要比较‘太极计划’与‘天琴计划’,那么我们可以看到太极计划的卫星是在太阳轨道,而天琴计划的卫星是在地球轨道,而在地球轨道的卫星因其距离地球太近,就探索引力波来说,地球轨道上的卫星会受到地球引力场的影响大一些。另外,如果把天琴计划的卫星放在其他轨道上,朝外挪动可能会撞上月球,而且可能有些轨道是不稳定的,这可能还需要仔细地计算,另外,天琴计划所提出的激光测距的精确度作为一个技术指标很高,大概在0.1pm,实现起来的技术难度较大。

  除了太极计划与天琴计划的核心人才,以目前中国的引力波人才储备来看,参与日本的地面引力波项目的是北京师范大学天文系教授朱宗宏研究组;参与过引力波理论模型EOBNR创建与数值相对论结论比对的中国人是潘奕与曹周键等;对引力波数据处理以及引力波实验有长期深入研究的是中国科学院数学研究所的刘润球研究组,包括龚雪飞、徐鹏、罗子人等人都是从那个组里成长出来;对在中国普及相对论与引力波知识有重要贡献的是北京师范大学刘辽、赵峥、梁灿彬等人为代表的研究组,从北京师范大学引力组出身的人在未来的引力波探测中也可能会起到重要的作用;除此以外,西澳大学的温琳清、王䶮等华人科学家也具有丰富的引力波研究经验;而中国高能物理所张新民研究员以及中国科学技术大学蔡一夫教授等与麻省理工大学的苏萌研究员等人,则对阿里计划所涉及的“原初引力波”有精深的研究。其他实际上更关键的是激光测距、卫星稳定性控制等核心技术,中国目前也有相当的技术实力,这里暂时不再透露。

  引力波探测与引力本质研究是一个当之无愧的未来学科。目前,无论从学界还是民间都已经掀起了研究与传播引力波的热潮,“蝌蚪五线谱”希望以“太极计划”为代表的中国引力波探测项目能为中国科学发展与科学文化传播带来推动力量。

  (本文作者感谢吴岳良院士接受‘蝌蚪五线谱’访谈,访谈部分根据笔者回忆记录)

 




人类首次探测到引力波
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