11月1日晚，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)教授茍利軍在綜合樓501報(bào)告廳為我校師生帶來(lái)了以“傾聽星辰大海的聲音”為題的主題講座。 榮獲諾獎(jiǎng) 引力波開啟新時(shí)代

“上月初，科學(xué)界發(fā)生了一件振奮人心的事，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)被頒發(fā)給了探測(cè)到引力波的美國(guó)科學(xué)家雷納·韋斯、基普·索恩和巴里·巴里什。”講座伊始，茍利軍教授以諾貝爾獎(jiǎng)為切點(diǎn)，分享了這三位教授的一些奇聞異事，介紹了探測(cè)到引力波所獲得的諸多獎(jiǎng)項(xiàng)。

“什么是引力波？”緊接著，茍利軍拋出一個(gè)問(wèn)題。他從經(jīng)典物理學(xué)時(shí)代講起，為同學(xué)們講述了引力波理論提出的漫長(zhǎng)過(guò)程，并闡釋了引力波的本質(zhì)。“牛頓超越常人的一點(diǎn)，在于他把引力這個(gè)問(wèn)題做了數(shù)學(xué)處理。通過(guò)蘋果樹掉下蘋果這個(gè)現(xiàn)象，能歸納出萬(wàn)有引力公式和逃逸速度。”從牛頓的“時(shí)間與空間沒有聯(lián)系”，到愛因斯坦的廣義相對(duì)論中“真正的引力，是對(duì)時(shí)空的彎曲”理論，茍利軍教授以幽默風(fēng)趣的語(yǔ)言講述了人類對(duì)時(shí)空的認(rèn)知改變。

“質(zhì)量導(dǎo)致時(shí)空彎曲，而彎曲的時(shí)空又決定物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。”他從廣義相對(duì)論中運(yùn)動(dòng)的角度，以有趣的比喻講到了宇宙和引力波的關(guān)系，“宇宙是由時(shí)間空間組成的薄膜，在薄膜上放許許多多有質(zhì)量的物體，會(huì)導(dǎo)致薄膜彎曲。真正的引力，就是時(shí)空的彎曲。而引力波，就被稱作為時(shí)空的漣漪。”

百年探索 從理論到事實(shí)的完美轉(zhuǎn)變

“產(chǎn)生引力波需要大量物質(zhì)或者能量加速運(yùn)動(dòng)，而引力波本身，是十分微弱的。”茍利軍以歷史上最大的氫彈爆炸所產(chǎn)生的引力波為例，生動(dòng)具體闡明了引力波探測(cè)程度之難，并向觀眾介紹了宇宙當(dāng)中的引力波產(chǎn)生源，舉例說(shuō)明了雙黑洞碰撞或者超新星爆發(fā)等。

他以時(shí)間為線索，介紹了從愛因斯坦提出引力波到現(xiàn)在，各種科學(xué)家集畢生之智慧所思考出的探測(cè)引力波的方法。從60年代的共振法到70年代的激光干涉探測(cè)引力波，科學(xué)家們?cè)谏习俅螌?shí)驗(yàn)之后，終于改良了邁克爾遜干涉儀，增加懸掛系統(tǒng)隔離地面震動(dòng)，在90年代正式提出LIGO計(jì)劃。

“經(jīng)過(guò)一番波折之后，LIGO于2015年9月14日探測(cè)到了第一個(gè)引力波，用研究人員的話說(shuō)——‘這是上帝的恩賜’，”茍利軍以第一個(gè)被探測(cè)到的引力波為例，詳盡解釋了引力波的產(chǎn)生與傳播，分析了引力波能被探測(cè)到的各種原因，他表示：“在這次探測(cè)引力波的活動(dòng)中，我國(guó)南極望遠(yuǎn)鏡AST3和HXMT慧眼也有參與。”并向觀眾介紹了中國(guó)在探測(cè)引力波中所做出的一些成果與技術(shù)。

尋引力波，聽星辰大海的聲音

“引力波的發(fā)現(xiàn)對(duì)我們生活的各個(gè)方面都有重大意義。”茍利軍從金屬、黑洞、生活以及科學(xué)方面講述了發(fā)現(xiàn)引力波的意義。他認(rèn)為其中最重要的就是引力波發(fā)現(xiàn)的科學(xué)意義。如果以人類的探知方式做類比，傳統(tǒng)天文的觀測(cè)方式就好比人的眼睛，而引力波就如同人的耳朵。之前只能通過(guò)眼睛認(rèn)識(shí)這個(gè)宇宙，現(xiàn)在我們還能夠聽到宇宙的聲音。

講座接近尾聲，茍利軍現(xiàn)場(chǎng)播放了一個(gè)講述黑洞的視頻，為在場(chǎng)師生做了一個(gè)簡(jiǎn)單的科普。他對(duì)華農(nóng)學(xué)子對(duì)引力波問(wèn)題的濃厚興趣表示欣慰，并為許多同學(xué)所提出的問(wèn)題做了詳細(xì)的解答。最后，他結(jié)合自己多年的科研經(jīng)歷，送給所有同學(xué)們一句話：“為什么要登山？因?yàn)樯皆谀抢铩�為什么要探測(cè)引力波，因?yàn)橛钪嬖谀抢铩?rdquo;