中国科学家为何提出空间引力波探测计划

    美国的激光干涉引力波观测台项目（LIGO）已经成功探测到引力波，中国为什么还要提出空间引力波探测项目？2月16日，“太极计划”发起人之一、中科院力学研究所院士胡文瑞说：“如果把引力波探测比作交响乐，那么LIGO的发现只是序曲，引力波探测的主乐章在太空！”

从科学而言，探测到引力波只是“序曲”

    “太极计划”主要召集人之一、中国科学院大学副校长吴岳良院士介绍，引力存在于宇宙所有物质和能量之中，是人类最早认识的一种基本作用力，“正是引力作用支配着宇宙的形成和演化”，而引力波是“爱因斯坦广义相对论所预言的以光速传播的引力场的一种能量波动，是刻画时空动力学的一种物质波”。

    同电磁波一样，引力波也有不同的波段——高频主要来自致密双星的引力辐射（大于10Hz）；中频主要来自中等质量致密双星以及宇宙大爆炸早期产生的引力波（小于10Hz）；低频主要来自双星系、超大质量双黑洞和大质量比双黑洞的并合及大质量天体的爆炸等。

    引力波的研究，绝不是LIGO一个实验就能囊括的，需要更多科学家的加入。“地面探测器和空间探测器由于探测器臂长差异，决定了它们探测引力波频段的不同。”吴岳良说，“太极计划”的目标就是探测中低频段的引力波。

    胡文瑞说，引力波的频率不一样，包含的学术问题也不一样，“应该说，低频引力波包含的科学内容更多，面临的挑战性问题也更多”。

从技术而言，创新的回报“未可限量”

    如果“太极计划”获批，将是一个持续几十年，需要几十亿元投入的大项目。胡文瑞说：“很多人问我引力波有什么用？现在看真没什么用。中国如果不做，知识或许可以分享，但由此发明的关键技术人家会和你分享吗？”

    LIGO计划成功后，项目的主要承担方之一、美国麻省理工学院校长发表了一封公开信，他在信中说：“LIGO团队的技术创新以及创造性使用其他领域的工具，产生了前所未有的精密仪器”，“LIGO技术将进一步完善和发展，回报的方式未可限量”。

    空间研究计划一直是高技术研发的源头。胡文瑞举例说：“比如加速度测量技术，是高分辨率卫星传感器需要的关键技术；再比如激光锁频技术，已经应用到北斗卫星上。”这些已经得到广泛应用、正在改变人类生活的技术，都肇始于“无用”的科学研究。“太极计划”涉及众多学科领域和广泛的前端技术，必将带动和辐射精密制造、测量等领域的技术进步。

    “实话实说，我国目前的技术能力与国际先进水平还有一定的差距。这种差距可以通过广泛的国际合作得到一定的弥补，但更关键的是我们自己要努力。”胡文瑞说，“我相信，‘太极计划’一旦开始实施，未来20年，中国一定可以在空间科学、空间技术整体水平上，有一个质的飞跃！”

    （本报北京2月16日电 本报记者 齐芳）