引力波探測實驗是宇宙第一聲啼哭嗎?
貴州天眼開始遙望宇宙,美國的突破傾聽進行的如火如荼,我們越來越多的關注宇宙,關注太空。最近從我國又傳來了這方面的消息,這次我們關注的是引力波。而且是原初引力波。命名為阿里,不要以為和電商阿里巴巴有什麼關係,僅僅是因為在西藏阿里地區。這一計劃被形象的比喻為傾聽宇宙的第一聲啼哭。
12月13日上午,中國科學院高能物理所宣佈阿里原初引力波探測正式啟動,由中科院高能物理所研究員張新民擔任首席科學家,項目組計劃用5年的時間,在西藏阿里建成“阿里一號”望遠鏡並開始科學觀測。
這將是世界上第一個地處北半球的原初引力波觀測站,也是我國第一次啟動引力波探測實驗。
自愛因斯坦預言引力波的存在以來,無數科學家和科研機構前仆後繼地研究和觀測引力波,通過各種科學實驗設法捕捉引力波的蹤跡。今年2月11日,LIGO實驗組和美國自然科學基金委員會聯合宣佈探測到來自於13億年前由兩個黑洞併合產生的引力波,這是人類第一次直接探測到引力波,掀起了國際社會的引力波熱潮。
科學界根據起源對引力波進行了簡單劃分,其中在宇宙誕生時產生的引力波被視作原初引力波。探測到引力波之後,尋找原初引力波,被科學家視作下一個重要科學目標。
正是在這樣的背景下,我國自2014年開始規劃的原初引力波觀測計劃終於得到落實。張新民在接受科技日報記者採訪時表示,阿里計劃以測量宇宙微波背景輻射(CMB)光子B模式偏振信號為主要手段,旨在建成世界上最靈敏的原初引力波探測實驗。實驗除可能在原初引力波探測方面獲重要突破外,也有望在宇宙誕生與演化、暗物質、暗能量等其他科學研究中獲取新進展。建成後,阿里觀測基地,將與已有的南極觀測站、智利阿塔卡瑪觀測站形成三足鼎立、南北半球互補。
實際上,選址工作從10年前就開始了。“大氣越稀薄、水汽含量越少,干擾就越小,才越有希望看清原初引力波留下的痕跡。”美國斯坦福大學研究員郭兆林説,“阿里觀測站地處海拔5000米以上的青藏高原地區,具有得天獨厚的地理環境優勢、觀測氣象條件與配套基礎設施。”郭兆林是南極BICEp3項目的負責人,此次被聘請為阿里計劃的高級顧問。
中科院高能所所長王貽芳表示,探測引力波的宇宙學起源,科學意義重大。隨着阿里觀測站的建成,我國將能獲得目前世界上精度最高的觀測數據,我國的原初引力波研究也將進入國際前沿。但必須看到的是,我國過去在引力波探測領域積累較少,不管是硬件還是軟件水平都亟待加強。項目組的官方資料顯示,阿里項目目前已經申請科研經費1.3億元人民幣,實施初期將採用中美合作的方式,與美國領先的大學和科研院所展開深度合作。未來,項目組計劃與美國BICEp實驗團隊合作,聯合開展南北半球協同觀測,進行數據分析和研究。
阿里項目經理,中科院高能所研究員盧方軍告訴科技日報記者,阿里項目將有利於推進我國低温超導探測技術發展,同時通過中美合作,將在超導微波(毫米波)探測器、超低温製冷系統等方面極大地提高我國的技術水平,提升我國自主研發和探測能力。
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