胡文瑞院士介绍美国LIGO探测器

同学们认真聆听

胡文瑞院士与学生交流

报告会现场

3月8日下午3时，我校逸夫科技馆二楼报告厅座无缺席，走廊间也临时加满了椅子。中国科学院院士、兰州理工大学学术委员会主任胡文瑞做了题为“空间引力波探测”的学术报告，报告会由李仁年副校长主持。

胡文瑞院士指出，空间引力波探测已经有日本DECIGO(1mHZ~100HZ)计划、BBO计划等多个设想，中国也正在进行中频探测可行性研究阶段。我国将可能参加缩减的LISA计划，这是低频空间引力波探测，由欧洲空间局主导，包括空间引力波设想——DECIGO、空间低频引力波探测——ASTROD和中频引力波探测计划。

胡院士回顾了我国引力波探测的发展。在中科院支持下，我国于2008年成立了引力波论证组，集合了包括胡院士在内的应用数学、理论物理、激光干涉、激光器研究、卫星平台搭建等多个领域的专家。2011年3月，中科院代表团访问欧洲空间局，向欧空局介绍了我国空间引力波测量设想太极计划,得到认可。2012年ESA（欧空局）科学界与中方科学家讨论空间探测合作事宜。经过这几年的努力，目前已形成胡文瑞院士、吴岳良为首席科学家的“空间太极计划”工作组，在引力波源的理论及探测研究和卫星技术研究上取得了诸多进展。

“太极计划”是一个中欧合作的国际合作计划，目前有两个方案。方案Ⅰ是参加欧洲空间局的eLISA双边合作计划，今年秋天将召开第三次双方科学家会议，完成双边合作的可行性报告。方案Ⅱ是2033年前后发射一组中国的引力波探测卫星组，与2035年左右发射的eLISA卫星组同时邀游太空。届时，中国卫星组与eLISA卫星组同时在空间独立进行引力波探测，互相补充和检验测量结果。按照这一计划，中国卫星组成的引力波探测星组，将用激光干涉方法进行中低频波段引力波的直接探测。主要科学目标是观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射，以及其他的宇宙引力波辐射过程。“引力理论的空间检验，可以使实验频率比地面降低几个数量级、提高观测精度，孕育着自然科学的重大突破。”胡文瑞院士强调。

背景资料

100年前，爱因斯坦在创立了广义相对论不久后，就提出了引力波存在的预言。百年来，如光谱红移，水星近日点近动等现象都得到证实，而引力波则杳无音讯，100多年以来，各国科学家都在为寻找引力波而努力。 2015年9月14日，美国激光干涉引力波天文台(LIGO)捕捉到来自两个黑洞合并的引力波信号，经过半年的反复验证，今年2月11日，美国宣称首次直接探测到引力波的存在。研究人员估计，这两个黑洞合并后的总质量是62个太阳的总质量，其中相当于3个太阳质量的能量，在合并过程以引力波的形式释放

最后一块拼图

引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证的最后一块拼图，上世纪七十年代，美国科学家通过“脉冲双星”间接验证了引力波的存在，引力波的发现将对探索宇宙出现提供极大帮助，人类进行的天文观测都是以光作为探测目标，而在宇宙诞生后相当长的一段时间，光线无法穿透，而引力波在宇宙诞生之后，引力波就一直存在而且在以光速在传播，引力波的观测可以让我们观测到宇宙诞生极早期的情况。

什么是引力波？

引力波是引力场以光速来传递的相互作用，引力波和电磁波一样，可以不通过媒介在在真空传播，本身是一种物质波，带有能量和信息，所有物质都会产生，物质和能量的改变都能产生引力波。

引力波的“魅力”

引力波可以观测到电磁波观测不到的宇宙的形成和演化，将过去的信息完整的保留到现在，空间弯曲着，有质量的物体在时空中被加速，改变了时空中的弯曲，引力波随之出现。引力波让我们以一种全新的方式聆听宇宙，一种新的探测宇宙的方式，寻找不知道的新事物，探索物理知识的终极边缘，并检测我们关于宇宙的理论，人类对宇宙的和自然规律的认识。在2011年前的一次香山科学会议上，与会的专家认为，探测引力波工程，将可以催生不是一个，而是一批诺贝尔奖。