“风乍起,吹皱一池春水”,北京时间2016年2月11日,位于美国名为激光干涉引力波天文台(ligo)发布重大新闻,人类第一次发现宇宙中的引力波。发现的方法是用激光脉冲探测宇宙深空,经过多年探索,反馈回来的信号终于被捕捉到了。科学家确信,他们发现——或者说,他们“察觉”到来自宇宙深空13亿光年前两个黑洞相撞时发出的几许微弱的“波动”,这犹如静如一潭春水的宇宙时空被震动后泛起的阵阵涟漪,虽不着痕迹,却有丝丝波动信号可寻。它确证了爱因斯坦100年前的推断。由于宇宙天体引力的作用,宇宙时空有可能是弯曲的。天体物质质量越大,引力越大,造成的弯曲也越大,尤其是它们在生成、毁灭或互相吞噬的时候,它们所造成的震荡,会在宇宙时空激起阵阵波动,好像水面涟漪波及远方。引力波的由来正在于此。科学家异口同声地认为,事实上,这次伟大的发现比证明爱因斯坦推断更重要的是,它开创了宇宙学历史的新纪元,自此以后,人类大可不必再去争议黑洞的有无、宇宙是在膨胀或是在坍塌、时空的扭曲是否真实,等等,引力波的发现,一切都明白无误地放在那里了。黑洞是存在的,时空是会弯曲的,引力波也是存在的。看似深邃无边的太空,是由一种对光全无反射的物质构成的,惟其如此,科学家给它取名暗物质(尚未证明该物质存在)。假说中,暗物质者,暗不可视,黑不可见。说白了,宇宙时空是由一种看不见的物质所构成。有时候看得见的东西理解起来都费劲,看不见的东西理解起来就更费劲了。不要紧,或可把它想象成一种看得见摸得着的东西,理解起来就容易些。镜中月,水中花,一切尽在水中。把宇宙时空想象成无比、无比巨大的一潭秋水,不要光看水面波澜不惊,光洁如镜,要看水下,暗流涌涌,跌宕起伏。一条小鱼摆尾带来的扰动,和一个漩涡的生成,原理都是一样的,小鱼摆尾是为了克服某种引力,保持不下沉,漩涡生成是因为屈服于某种引力,引力则来自不同质量物体的运动。在看上去一片净空的宇宙空间,一群科学家发明了一套侦测宇宙深空的设备,他们向太空射去一束激光,希望激光脉冲能反馈一点什么回来,哪怕是一丝颤动、一丁点儿声息,那都是划时代的——他们坐等这一刻的到来——一直以来宇宙观测都是建基于用光谱的比对来确定宇宙天体的有无、远近、大小,或生,或死——这次侦测到的那一丝来自距地球13亿光年以外的动静,绝不是一个普通事件,而是对整个宇宙的一次扰动,这可不像秋水之下被一条打挺的小鱼扰动的那样,漾起的涟漪,波及范围有限。宇宙之大,能扰动整个宇宙的,即便是最轻微的,也是天大的一个事件。。
科学假想一直都有——黑洞是存在的,引力波是存在的,问题是引力波被从理论上证明是看不见的,这两个完全看不见的东西,怎么证明它们的存在。人类的智慧确有超绝之处,既然能够通过数学、物理学的理论,完美的推导出黑洞和引力波的存在,就一定能够找到侦测这种存在的方法。方法之一是发现和捕捉黑洞运动时对周边物质产生的扰动,看不见没关系,它也许会以一种波动的形式出现,这就是引力波的由来,它虽然看不到,却有可能被侦测到,侦测的妙法是水平设置几千米的铝皮管道,如果发现铝皮管桶产生特定频率的震动,那就是它了。这回真的被侦测到了——它被证明,这是一次重大的宇宙事件——两个黑洞相碰撞并融合一体,在融合的一瞬,对整个宇宙产生了一次扰动,而且,扰动激起的涟漪,远行13亿光年,来到地球,恰好被一帮早有准备的科学家捕捉到。到此,20世纪最具争议的两个假想被确证,黑洞是存在的,引力波是存在的。当天体物理学和宇宙科学翻开崭新一页的时候,一个更大的假想命题仍然摆在人类面前。波浪不惊却有涟漪荡漾,引力波所扰动的这个宇宙究竟是什么构成的,尽管爱因斯坦早就认定,宇宙是有形和有限的,当他在论证黑洞和引力波存在的时候就得出了这个结论。一个能够被引力波扰动的宇宙,本身就是一个天体,尽管它包容日月星辰,但它仍然是个有形之物。它不就是那“一潭秋水”吗。问题是谁来证明,宇宙从此不再虚无。这样说来,暗物质注定要成为21世纪又一个最伟大的科学议题。科学探索已见端倪。迄今为止,科学家能够确认构成宇宙的微观物质是分子、再往下细分是原子、原子核;分类更多,有粒子、微粒子、中微粒子、超微粒子。有带电的不带电的。带电的叫电子,不带电的负子,带光的叫光子。光子是可见的,在它光谱之外不可见但已知的有电磁辐射、伽马射线,等等。不管有多少,它们统统加在一起,只占到宇宙空间的百分之二,其它的是什么,在哪里?莫非宇宙真的像神话般是虚无缥缈的。科学家却不这么认为,他们有充分的理据认为,构成我们宇宙的最大量的物质是一种不可见的超微物质,根据数学模型模拟,它占据宇宙空间百分之九十以上。因为它对光全无反射,因此是暗黑无形的,惟其如此,它被称为暗物质。这回可好,黑洞是暗黑不可见的,引力波以光的速度传导却暗黑不着痕迹,构成宇宙最大量的物质也是暗黑于无,二十一世纪的科学技术变成了一门围绕暗黑物质是否存在和如果存在怎样利用的学问。因此,人们给一切不可思议、出人意表的科学发现和科技发明一个响亮的名称——黑科技。再过一个世纪或几百年以后,也许星际旅行已成为现实,人类已经能够在地球以外某个星球定居,回过头看,他们不得不感谢二十一世纪。人类正是从二十一世纪出发,从黑科技里找到通向宇宙之路。
有趣的是,现实中,比那些倾注毕生精力默默研究黑科技的科学家更来劲儿的,是科幻迷和科幻文艺作品的创作者们,他们为每一个黑科技的发现和突破而欢呼,他们不仅从中可以得到创作的灵感,更让他们坚信,科学幻想的力量无比强大。当引力波还是一个虚无缥缈的假想时,科幻作品已在利用文艺形象诠释它的存在和意义。前面说到,科幻电影《星际穿越》一个让人观之挠头的情节即是在诠释引力波的应用。只见主人公进入一个黑洞,来到一个具有4个维度的时空,这使他同时能够看到过去和未来的场景——他离开地球与女儿告别的场景,女儿现实生活的场景,地球毁灭的场景,通向未来之路的场景,但他苦于没有办法把他在星际穿越当中发现的秘密告诉女儿和其他任何居住在地球上的人,因为这个秘密能够指导人类撤离地球奔向外太空一个宜居星球。他哭泣,泪流满面,他彻底绝望了。他不知道怎样才能把这个重要的信息传递给地球人,因为在黑洞的环境里,理论上连光都逃逸出去,遑论其他。但他忽发奇想,或许利用某种震动,或说将某种震动转化成一个波动的信号,或许能够把信息传递出去。于是,他用人类熟悉的、早在100多年前发明的莫尔斯电码的形式,像发电报一样敲打他所处时空的墙壁,他成功了,他的女儿收到了这个来自天外的声息,并根据莫尔斯电报编码解读出这个信息的内容。人类得救了。亏他们想得出来。在引力波被发现之前就构思出这样的情节,想象力了得。而实际上,这个故事情节的科学顾问,恰恰就是划时代发现引力波的参与者。他指导创作者构思的情节不仅暗示引力波的存在而且创造了人类利用引力波的第一个范例,尽管是科学幻想式的。毫无疑问,热情拥抱黑科技的不止于科学家、科幻迷和科幻艺术作品的创作者们,还有国家、政府以及那些军事战略规划者们。或许他们才是推动黑科技的主体。
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