中國(guó)的引力波探測(cè)如何行動(dòng)？

實(shí)際上，早在上世紀(jì)７０年代，中國(guó)科學(xué)家就開(kāi)始了引力波研究，但由于種種原因停滯了十幾年，造成了人才斷層。直到２００８年，在中科院力學(xué)所國(guó)家微重力實(shí)驗(yàn)室胡文瑞院士的推動(dòng)下，中國(guó)的引力波研究才再度開(kāi)啟。

中科院高能物理研究所所長(zhǎng)王貽芳院士說(shuō)，“目前中國(guó)的引力波研究主要有兩個(gè)方向，一是由中山大學(xué)領(lǐng)銜的‘天琴計(jì)劃’，是去太空捕捉引力波；二是由中科院高能物理研究所主導(dǎo)的‘阿里實(shí)驗(yàn)計(jì)劃’，目標(biāo)是在地面探測(cè)原初引力波。這是兩個(gè)完全不同的研究方向和科學(xué)目標(biāo)?！?/p>

“阿里實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”負(fù)責(zé)人、中科院高能所研究員張新民介紹，原初引力波太微弱，所以要選各種干擾盡量少的區(qū)域。目前，科學(xué)家在全球共選出了４個(gè)最佳觀測(cè)點(diǎn)，南半球是南極和智利阿塔卡馬沙漠，而北半球則在格陵蘭島和我國(guó)西藏阿里。

據(jù)介紹，中科院國(guó)家天文臺(tái)在阿里建設(shè)的觀測(cè)站位于阿里地區(qū)獅泉河鎮(zhèn)以南約２０公里處，海拔５１００米的山脊。這里海拔高、云量少、水汽低、透明度高，同時(shí)具備望遠(yuǎn)鏡建設(shè)與運(yùn)行基礎(chǔ)的臺(tái)址，提供了北半球最好的觀測(cè)臺(tái)址。

“阿塔卡馬沙漠和阿里都處于中緯度，掃過(guò)的天區(qū)面積比高緯度地區(qū)要大很多，未來(lái)阿里將成為北半球天區(qū)第一個(gè)地面觀測(cè)點(diǎn)，開(kāi)啟北天區(qū)原初引力波觀測(cè)的新窗口，與南半球相呼應(yīng)?！睆埿旅裾f(shuō)。

王貽芳表示，由于國(guó)內(nèi)引力波研究基礎(chǔ)薄弱，所以阿里計(jì)劃將通過(guò)國(guó)際合作來(lái)實(shí)施，引進(jìn)國(guó)際團(tuán)隊(duì)，而我們也參與國(guó)際在南美的實(shí)驗(yàn)，以此快速提升我們自己的研究能力。據(jù)透露，目前美國(guó)哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、芝加哥大學(xué)等都表示出積極合作意愿，中美有關(guān)方面已經(jīng)簽署了相關(guān)合作協(xié)議。

“阿里項(xiàng)目造價(jià)小，周期短，可望約５年內(nèi)出成果?！睆埿旅裾f(shuō)。

而“天琴計(jì)劃”是去太空聆聽(tīng)引力波的聲音。蘇萌介紹說(shuō)，該計(jì)劃主要將分四階段實(shí)施：第一階段完成月球／衛(wèi)星激光測(cè)距系統(tǒng)、大型激光陀螺儀等天琴計(jì)劃地面輔助設(shè)施；第二階段完成無(wú)拖曳控制、星載激光干涉儀等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，以及空間等效原理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；第三階段完成高精度慣性傳感、星間激光測(cè)距等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，以及全球重力場(chǎng)測(cè)量；第四階段完成所有空間引力波探測(cè)所需的關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)射三顆地球高軌衛(wèi)星進(jìn)行引力波探測(cè)。

據(jù)了解，完成全部四個(gè)子計(jì)劃，大約需要二十年的時(shí)間，投資大約１５０億元人民幣。目前，“天琴計(jì)劃”的部分基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)啟動(dòng)。