寻找扭曲我们的力量

引力波所经之处，空间震颤。在一定意义上说，引力波扭曲空间坐标，就好像颤动的变形镜扭曲坐标一样。

假如这样的引力波从我们身边一扫而过，我们会无所察觉，因为我们自己也会被一同扭曲，或者变形了。然而，科学家们利用激光测距的手段，却可能可以验证引力波。

一条田间小道，穿过汉诺威以南20公里的莱纳山谷。小道的一边，是新割的草场，另一边，是一排排的小苹果树和小樱桃树。这里看上去，确实不像尖端物理学科施展身手的地方。

“我们现在站的地方，是汉诺威大学果树种植和苗圃研究所的野外场地......”

......但是，来访者的这种第一印象，却是带有假象的。就在离试验田几米远的地方，铺设着两根长长的测量管。在600米长的田间小道到头的地方，放着一个集装箱，与周围的景致不大协调，令人隐约感觉到，这里，确实是丹茨曼的实验室。物理学家丹茨曼，是马克斯普朗克引力物理研究所的科研人员，他同时也就职于汉诺威大学物理系。

丹茨曼介绍说：“我们在这里安装了一台大型激光干涉仪，为的是验证引力波的存在。我们把它叫做引力波探测仪，简称代号为GEO 600。”

引力波，是时空结构中极其微弱的变化。这句话，听上去非常抽象。具体来说，就是引力波所经之处，时空会在短暂时间内，压缩或者伸展。也就是说，时空的长度会发生微弱的变化。以丹茨曼为首的科研小组，就试图利用激光干涉仪那两根600米长、相互垂直的测量管，来证明这个长度变化。丹茨曼介绍说：

“二月中旬，我们将再次启动干涉仪。也就是说，激光束将在这两个大型真空管里来回跑，然后会合在集装箱里的这个中心实验室。我们可以从返回的激光束所携带的信息中推算，真空管的长度，有没有在引力波的冲击下，发生变化。”

利用这种探测仪验证引力波存在的实验工作，1975年就已经开始了，但至今还没有取得确凿的证据，因为科学家们所要测量的物理效应......

“极其微弱。我们估计，真空管长度的变化，将是微乎其微的。这也是我们之所以花费这么多年的时间，才达到今天这一步的原因所在。真空管长度的变化，将只有几个赛米。一个赛米，相当于
10的负21次方米，还不到原子核直径的千分之一。大致来说，就是假如哪里有颗恒星爆炸，我们这台干涉仪的真空管的长度变化，只有一个原子核直径的千分之一，而且只在是千分之几秒的瞬间。”

科学家们的目的，并不仅仅局限于引力波存在的验证。就是引力波本身，也隐含着许多有关其形成过程的信息。因此，从长远角度来说，丹茨曼和他的同事，将为我们观望宇宙，打开一个全新的窗口。这位物理学家介绍说：

“哪里有大量的质量，极快地进行非对称式的运动，哪里就会生成引力波。典型的例子，是恒星经过其漫长的恒星生涯之后的塌陷，或者是一个由于发出引力波而失去能量的双星系统的溶合，或者是银河系和一个正在掉进黑洞的物体所发生的碰撞。”

这几天，不仅是GEO600，又要开始引力波的搜寻工作。在一项国际项目的框架下，美国和意大利的学者，现在也准备开始行动。这些探测仪，也起着互相检验的作用。只有当所有三台仪器，同时观测到扫过地球的引力波时，才说明这一发现是可靠的。为了辨别引力波是从哪个方向上来的，科学家们至少需要三台探测仪，单凭一台，是不够的。

科学家们已经准备就绪。下一步工作，就是等待。谁知道呢，也许很快地，一颗很久以前爆炸的恒星，会把汉诺威附近的田间小道，压缩极其微小的片刻......

Shi Yan