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LIGO没看到引力波
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LIGO（Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory，激光干涉仪引力波天文台）计划是30多年前 K. P. Thorne向加州理工学院建议的引力波探测工程，后来成了一个国际合作计划。他在《黑洞与时间弯曲》里，细说了计划的形成经过。10年前，Thorne过60岁生日时，回顾了40年的物理学生涯，还满怀信心预言和猜想了未来40年的物理学，其中几个都与LIGO有关。
预言1：从2010年到2015年，一个叫LISA（激光干涉仪太空天线）的太空基线引力波探测器将揭示许多遥远的大质量黑洞周围的时空弯曲，而且能绘出非常精细的弯曲地图——包括三个方面的弯曲：空间的弯曲，时间的弯曲和视界周围的时空旋涡。
预言2：在2002到2008年间（也就是在2010年发射LISA之前），大地基线引力波探测器将看着黑洞发生碰撞，看着它们的碰撞引起时空弯曲的剧烈振荡。通过对比观测的波与超级计算机模拟，我们将发现时空弯曲在与自身发生动力学的非线性相互作用时是如何活动的。
猜想3：从2020到2030的十年间，LIGO、它的伙伴和一个继LISA之后的空间基线探测器，将看到宇宙间所有3百万太阳质量以下的黑洞的碰撞，所有中子星与黑洞的碰撞，以及所有中子星与中子星的碰撞。它们每天都能看到很多碰撞。将观测的引力波与数值相对论的模拟进行比较之后，我们能得到一个庞大的碰撞编目和它们的细节，就像20世纪的光学、射电和X射线天文学做的恒星和星系编目一样。
预言4：在2008到2010年的某个时候， LIGO和它的伙伴们的先进的探测器，将通过黑洞撕裂中子星时所产生的引力波，来跟踪大核物质的性质。观测的引力波结合星体破碎的相对论数值模拟，将以10%左右的精度告诉我们星体的周长。这个结果连同引力波的其他特征，将使我们更多地认识核的物态方程。
预言5：2008年，我们将在LIGO看到40千克的蓝宝石圆柱表现出量子力学的行为。我们将发明一种“量子无破坏技术”来应对这种量子行为，而在2008年的时候，那种技术已经融入了LIGO的先进的引力波探测器。那种新技术可能是所谓“量子信息科学”的人类探索新领域的一个分支，包括“量子密码技术”和“量子计算”。
猜想6：在2008到2030年间，我们将观测到来自大爆炸奇点的引力波。这将开辟一个新的时代，至少延续到2050年。那时我们将在100米到百亿光年的波长范围观测原初引力波的波谱（即波的强度作为波长的函数），然后画出天空的波强度模式图。这些工作将揭示大爆炸奇点最隐秘的细节，从而确立哪种形式的弦理论是正确的量子引力理论。它们还可能揭示宇宙在最初1秒钟的众多现象。
遗憾的是，这些预言几乎都没能成为现实。就在一个月前，LIGO团队发表了一篇700人（分属80个单位）署名的文章，Search for gravitational waves from binary black hole inspiral, merge and ringdown (http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1102/1102.3781v1.pdf ), 题目中的三个形象的词儿，描述了“双子黑洞”（BBH）从相互吸引到融合和衰减的过程：两个黑洞起初相互环绕着运动，因为发出引力波而逐渐失去能量，于是轨道盘旋着越来越小（inspiral）。然后，两个黑洞在碰撞中结合，形成一个终极黑洞（merge）。最后，那个终极黑洞的振荡也逐渐衰减，走向“没落”（ringdown）（见下面的图）。这是我们所能想象的最剧烈的引力过程，也是最强的引力波源。每个阶段产生的引力波有着不同的波形，那就是LIGO要捕捉的信号。文章的结论是，经过近两年的运行（2005年11月到2007年9月），“我们未探测到任何可能的引力波信号”。
当然，没抓到引力波并不意味着引力波不存在。我们知道的比可能看到的多得多——那么，还有必要花那么大气力去“看”吗？如今很多“大科学计划”，结果也几乎都是LIGO——Lost In Great Object……
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