——“空间引力波探测”学术报告会侧记

把宇宙联系在一起的是强力、弱力，电磁力、引力这四种力，其中强力和弱力主宰着亚原子粒子之间的联系，而电火花、磁铁的引力和光线都源于电磁力。引力是最弱的力，但是它却遍布宇宙的每个角落，魔术般扭曲着时空。质量越大，扭曲的程度越大。时间和空间都受到影响。黑洞的碰撞产生了波及时空的引力波。但引力波的强度非常弱。爱因斯坦引力理论的最后一项预言是指：引力波是一种以光速传播的时空波动，如同石头丢进水里产生的波纹一样，引力波被视为宇宙中的“时空涟漪”。

3月8日下午3时，在兰州理工大学举行的“空间引力波探测”学术报告上，中国空间太极计划项目的首席科学家胡文瑞院士就中国的引力波研究现状与意义做了详细的阐述，让广大师生进一步了解到中国如何规划这一全新的宇宙天文学引力波领域。

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，表示在中科院支持下，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。方案一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。方案二是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。

胡院士认为，空间引力波探测是基础物理和天体物理的重大前沿方向，具有重要意义，包括理解大质量黑洞的形成和成长过程；寻找第一代恒星死亡的遗迹；尝试分析不同黑洞成长机制在不同红移处的相对重要性；探测宇宙大爆炸早期的引力波等。（科技处 董斌 刘丽娜供稿）

胡院士指出，中国参与探测引力波的研究可以极大的提高我国的空间技术。中国的探测设备制造目前在世界上也处于领先水平，尤其是望远镜系统、锁频激光器等。胡院士坚定地讲到，“中国科技界应在引力理论的空间检验方面逐步有重要贡献”。

报告中，胡院士还简要介绍了空间引力波探测的历史，包括2月份地面探测到引力波的LIGO的探测原理。

“太极计划的取名，取自于太极阴阳鱼，像两个黑洞，相互环绕靠近，最后相撞，迸发出可被人工观测系统感知的引力波。”“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，希望通过“太极”这一计划，使中国成为国际上空间引力波研究重要基地之一。

报告会后，意犹未尽的师生发言踊跃，向胡院士请教这一空间交响乐背后的空间科学知识。提问中，关于大爆炸（BIG BANG）与引力波的问题、三体科幻小说中所述的引力波通讯的可能性、引力波的应用前景等问题引起了现场师生的极大兴趣。

胡院士表示，引力波探测可以证实爱因斯坦引力理论的最后一项预言，可以开辟一个新频段的天文学观测领域。他的报告让师生了解到空间科学研究的魅力所在，体会到了空间引力波探测的中国力量。

我们不能以应用评价它的价值，否则就是短视的实用主义。就像相对论和量子理论发布的当初，没有谁能预测到今天的核能和信息技术的迅猛发展。

参考信息： 2016年3月21日发表于微信“环球物理”上的对引力波应用的预测。

预测1：能源：如果是两个黑洞结合，损失掉的质量能量以引力波的形式发出，则理论上就有收集引力波并还原为能量的方法。

预测2：时间机器：理论上，时间能被伸缩但不能往回倒。如果将引力波对三维空间的影响扩大到对四维时空的影响，可能会影响时间。

预测3：信息传递：引力波有可能成为最好的星系间通讯介质，将引力波编码和加密，然后定向发射，效果会比现在用的电磁波好很多。

预测4：武器：如果能将引力波做成能源储备，那么这个能源容器也可以成为一个炸弹，毁掉星球将成为可能。

预测5：医疗：如果通过编码和调频发送引力波，可以定向摧毁细菌病毒肿瘤等。

预测6：另一种引擎：如果以引力波容器作为能量来源，吸收宇宙中的暗物质，对其赋予动能并射出，实现驱动。这种引擎，可以作为现有引擎跨到空间引擎的跳板。