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霍金写了本新书叫做《大设计》。里面提到了一个鱼缸的说法。假如金鱼在鱼缸里面，他看到的所有的外部世界都是扭曲变形的。那么他看到的世界就是不真实的。那么金鱼总结出来的规律靠谱儿吗？我们现在的物理学家们就好比是鱼缸的金鱼。我怎么知道外部世界是不是被扭曲了。我上哪儿知道去啊。 这就涉及到比较深奥的哲学理论了。比如“唯实论”。我们不谈哲学。因为哲学家们还在吵架呢。我也搞不清楚他们谁能吵赢。但是我们需要知道现在这个宇宙空间是不是被扭曲了呢？说白了，是不是弯的。我们只能以光为基准啊。我们认为，光走的就是直线。假设空间是弯的，光也就是弯的。但是我们根本就看不出来啊。我们不知道光线拐弯儿了。因此出现海市蜃楼的情景，我们看着还挺真实的。 办法还是有的。我们讲过欧几里得的平直时空。我们的中学几何学，那就是平直时空的几何学。有个重要的定理。三角形内角和等于180度。假如空间是弯曲的，内角和还是180度吗？在球面上画一个三角形，内角和就根本不是180度。在双曲面上画一个三角形，也不是180度啊。测量空间弯曲，貌似只要画个三角形，测量内角和就OK了。 当然啦，这个办法比较麻烦。有没有更简单一点儿的呢？有的。假如空间弯曲了。那么圆周率还等于π吗？比如在地球上的赤道。圆周长大概是直径的2倍啊。根本不是3.14159。直径就是经线的一半嘛！假如你测量了圆的直径和周长的比值不是π，恭喜你，你生活在一个弯曲的空间里面。要不就是你画歪了。 我们测量时空变形呢，也是用的几何的办法。不过用的是干涉仪。干涉仪很灵敏。当年迈克尔逊和莫雷就用干涉仪来测量以太风。结果啥也没有。测量时空变形，也是可以采用这一套办法。干涉仪是两根相互垂直的激光束。他们走过的路径是固定不动的。那么这两束激光束会形成干涉条纹。假如有引力波通过。时空会轻微扭曲。那么光线走过的路径就变化了。反正不管引力波从哪个方向来，这两根光线的路径变化总是会发生差异。干涉条纹就会变化。那么就可以测量出来。那么这套干涉仪就非常怕震动。有个风吹草动的就不行了，因为这东西太灵敏了。那没办法啊。引力波太微弱了。灵敏度不够那可不行。要想提高灵敏度，那么就必须加大激光束的长度。
这二套 LIGO 干涉仪在一起工作构成一个观测所。这是因为激光强度的微小变化、微弱地震和其它干扰都可能看起来像引力波信号，如果是此类干扰信号，其记录将只出现在一台干涉仪中，而真正的引力波信号则会被两台干涉仪同时记录。所以，科学家可以对二个地点所记录的数据进行比较得知哪个信号是噪声。 LIGO从 2003 年开始收集数据。它是目前全世界最大的、灵敏度最高的引力波探测所。一系列的升级计划将更进一步提高其灵敏度。假如光线路程偏差超过一个质子的直径，那就能够检测到。不过目前看来，这么高的灵敏度仍然不够。基线越长，那么灵敏度越高啊。还需要抽真空。越长造价就越贵啊。地主家也没有余粮啊。于是国际上很多人就忽悠中国造引力波干涉仪。中国不是最近比较有钱吗。假如有个啥成果。那诺贝尔奖没问题啊。中国反正这种事儿不太好出头。我国的政策是，你们上，我掩护。我国在后边帮你们观敌料阵。这东西花钱海了去了。我国还不富裕啊，也没必要在这种事儿上那么来劲。
最近美国人大喊了一嗓子。说他们找到了这种特殊的B偏振模式的信号了。他们乐开了花了。这东西发现了，诺贝尔奖有戏啦。可惜很快另外好几个团队就给他们泼了冷水啊。他们动用普朗克卫星和地面的偏振望远镜，仔细看了好半天，发现这不是要找的偏振信号。这是银河系尘埃造成的效果，不算数。他们空欢喜一场啊。 目前检测引力波，也就这两种办法。一种是激光干涉仪。一种就是在微波背景辐射里面去挖掘。最终的目的都是为了能够探测更加广阔的宇宙，两个黑洞合并很可能就不发光，只能靠引力波去探测。要想穿透早期宇宙的重重迷雾也只能靠电磁波以外的手段。因为早期宇宙光子走不出来。就像在原始森林里面穿行的迷路者一样。直到宇宙诞生之后38万年。温度下降到中性原子能够形成。不再是等离子汤为止。电磁波向前追溯历史，也就到这个时刻为止。再久远就不行了。这太可惜了，因为理论告诉我们，那些令人兴奋的事情都发生在最初的这些稍纵即逝的瞬间。根据宇宙暴胀假说，在具有负压的神秘真空能的驱使下，宇宙在年龄只有约10-36秒时，开始指数式膨胀。在远远不足1秒的时间里，可观测宇宙从不到一个原子大，膨胀到了一个柚子那么大。幸运的是，暴胀在宇宙年龄为10-33秒时戛然而止，转而进入更平和的膨胀模式。星系、恒星和行星得以在之后形成…… 我们探测引力波也是为了解开宇宙大爆炸之谜，宇宙是时间和空间的统一体。时间有开端吗？时间又是什么呢？这是所有的物理量之中最神秘的一个。每个人似乎都知道它，但是没人能真正完全了解它…… |
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