探測站試行系統 幸運發現重力波

探測站試行系統幸運發現重力波

[2016.02.13] 發表

【明報專訊】重力波是時空的「漣漪」，愛因斯坦的廣義相對論認為，大質量天體互相圍繞或碰撞可扭曲時空，並將扭曲波動從波源輻射出去，若距離夠近，地球甚至可被「搓圓撳扁」，但這些發生在數億光年外的宇宙活動，重力波抵達地球時十分微弱，故雖然1970年代起便有科學家提出，可利用光和空間的物理性質來探測重力波，但礙於器材靈敏度不足一直未能成功，成為廣義相對論最後一個未經證實的預測。

任職中大首天收信息算出重力波

LIGO於1992年開始建設探測站，5年前開始升級工程，包括提高輻射功率及更好地隔離地震干擾等，探測靈敏度為之前的3倍。黎冠峰笑言，此次在升級版LIGO啟動的「第-4日」成功探測到重力波，因原定於去年9月18日正式啟動升級版LIGO，但啟動前4日的試運行中，便幸運地探測到兩個黑洞合併的重力波。當日是他在中大工作的首日，他收到系統信息指發現「有嘢」，於是和學生一起用軟件計算，並將探測到的波形，同海量的、由理論計算產生的波形庫對照，找出匹配波形，發現是重力波由29倍太陽質量的黑洞與36倍太陽質量黑洞合併產生。

兩個觀測站測試出的重力波模式應一致、重力波到達兩個觀測站的時間差要符合兩地距離……經過繁複的確認程序及排除其他可能性，LIGO才能證實此次探測結果，故發布較探測晚了5個月。此外，黎冠峰指LIGO研究人員會故意在數據中加入虛假信號，以測試儀器，故在視像會議中得知此次並非虛假信號時，他才敢放心拍掌歡呼。