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中国启动“天琴”探测引力波 总投资约150亿元

来源:  点击次数:0  时间:2019-10-09

据新华社广州电记者14日从中山大学获悉,该校正牵头国内引力波研究,计划用20年时间,完成总投资约为150亿元的“天琴计划”。目前,中山大学珠海校区正在建设引力波研究所需的地面基础设施。已经启动山洞超静实验室和激光测距地面台站基础设施建设,部分技术研究已有具体进展。

据了解,引力波是加速中的质量在时空中所产生的波动,也被比喻为时空的“涟漪”。爱因斯坦的广义相对论认为,任何有质量的物体加速运动都会对周围的时空产生影响,其作用的形式就是引力波。

引力波探测是世界科学界公认的,难度最大的尖端科技之一,也是一项意义重大的物理学基础研究。一旦探测成功,将成为人类认知史上具有里程碑意义的科学发现。

此前,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人宣布,科学家首次直接探测到引力波。这距离1916年爱因斯坦预言引力波存在刚好一百年。

据介绍,中山大学“天琴计划”是以引力波研究为中心,开展空间引力波探测计划任务的预先研究,制定中国空间引力波探测计划的实施方案和路线图,并开展关键技术研究。主要分为四个阶段实施:第一阶段,完成月球/卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等“天琴计划”地面辅助设施;第二阶段,完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证,以及空间等效原理实验检验;第三阶段,完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证,以及全球重力场测量;第四阶段,完成所有空间引力波探测所需的关键技术,发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。

据了解,中山大学“天琴计划”将需要100人左右的教师团队,四五百人的研究、工程技术人员以及博士后。为此,中山大学已发布招聘启事,面向全球招募人才。

新闻背后

基础科研,带给人类无穷的可能

据新华社电借着引力波发现的东风,美国麻省理工学院校长的一封公开信近日在网上疯传。信中有一段话发人深省,基础科学研究“是艰苦的、严谨的和缓慢的,又是震撼性的、革命性的和催化性的。没有基础科学,最好的设想就无法得到改进,‘创新’只能是修修补补。只有基础科学进步,社会也才能进步”。

LIGO项目几十年磨一剑,才发现引力波的信号,其间甘苦唯有参与者自知。该项目是幸运的,因为它找到了引力波。要知道,除该项目外,还有位于意大利、德国、日本等地的诸多项目在寻找引力波,但它们都没找到。有的项目组还闹过乌龙,找到的引力波信号竟被证明是银河系尘埃。

可以说,发现引力波反映出的,是美国对基础科学研究的耐心,和长期以来持之以恒的重视,当然还有世界头号科技强国无可争议的雄厚综合科技实力。这背后有着强大的经济基础做后盾。最近几年,美国提出了许多重大科学计划,如脑计划、精准医学计划以及抗癌计划,都是动辄一年上亿美元甚至上十亿美元的投入。

人们常常会问,如果不能生产更快的汽车或更好的手机,像引力波这样的科学研究有什么用处。但是对于毕加索的油画或莫扎特的交响乐,人们却很少会问同样的问题。人类创造力的此类登峰造极之举,将改变我们对于自身在宇宙中的位置的看法。与艺术、音乐和文学一样,科学拥有使人惊讶和激动的能力。科学的文化贡献以及所具有的人性,或许也是它最为重要的特征。

更何况,最前沿的科学在初期看上去都像魔法。比如引力波离应用阶段还很远。包括时空旅行这样的科幻设想还早得很。但是不要忘记,电磁波的发现最终使人类有了无线电通信和手机,在狭义相对论中质能关系理论指导下,科学家最终制造出了原子弹、氢弹和核反应堆,卫星定位等技术也借助了狭义相对论的知识。基础科学研究可以带给人类什么?它带给人类无穷的可能。

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