来源:科技日报 发布时间:2016/2/15 10:40:34
选择字号:
发现引力波的LIGO团队是如何协同工作的

 

位于美国路易斯安那州利文斯顿市的引力波探测器
■今日视点
 

2月13日深夜,远在美国的引力波论文作者之一、激光干涉引力波天文台(LIGO)科学合作组织核心成员、加州理工学院的陈雁北教授,接受了科技日报记者的独家专访,首次披露LIGO这支发现引力波的科学家团队是如何协同开展科研工作的。

世界“最强大脑”旗舰队

众所周知,LIGO项目团队在美国公布了引力波的发现成果,而实际上,这是一支汇集了世界各地科学家的“最强大脑”旗舰队。这些团队有的在LIGO总部,有的在外围,分别具有各自不同的专业背景和强项。

美国集中了最多的研究团队,有在各方面研究都比较突出的美国加州理工学院和麻省理工学院,还有提供了很多光学技术支持的佛罗里达大学,以及对数据分析有特别贡献的威斯康辛大学;英国的大学对LIGO镜子悬挂系统做出了相当大的贡献;德国研究机构提供激光技术;澳大利亚的大学运用了光学压缩态的实验方法;法国和意大利推出了LIGO-VIRGO探测器。

按照一系列复杂的章程,LIGO通过委员会组织这些团队进行工作。委员会名额是按照每个研究组成员情况进行分配,更高层的执行委员会则由较资深的科学家组成,以决定更重要的事。此外还有负责实验室仪器和重大事情决策的实验室主任,以及协调内外关系的发言人。

在有需求或者遇到问题时,各小组主要通过邮件联络,定期开会,每年两次,还会定期审定每个团队的研究进展,如果做得不好将被警告。

碰撞的火花层出不穷

去年夏天,最先看到“引力波事件”的是一位在德国工作的博士后,他当时正在运行一个实时监测的程序。在进行自动扫描数据分析时,程序提示有一个强度很大的信号。

为了验证结果,LIGO迅速展开了一个大规模的协作行动,让大家分工协作,从各方面核准,比如检查其他传感器,看看是不是别的因素导致,或者甄别是否是有他人注入的恶意信号等。

陈雁北指出:“国际合作太重要了!因为大项目需要做的事情特别多,相互合作、取长补短才能推动科研的进展,碰撞的火花才会层出不穷。”

陈雁北的小组曾遇到一位美国西北大学研究光学和原子物理的教授,其说是有办法可以提高N倍引力波探测精度,听起来不太靠谱。尽管持怀疑态度,但团队还是吸纳他一道进行研究。但是好几年都没特别大的进展,最要命的是还没有一个系统可判断其研究的对错。然而,在后续的合作中,团队突然发现可从其方案里抽取一些极好的理论想法,即用不稳定的光学系统提高仪器灵敏度的实验设计方案。真是多亏有了这次合作碰撞。

科学家相约熬夜实验

“在与麻省理工学院的实验物理学家合作时,由于所做的实验对地面的震动比较敏感,所以我经常看到他们约好熬夜做研究。”陈雁北说。

要倾听来自宇宙深处的声音,探测引力波的实验大多需要在比较安静的环境下开展,所以很多科学家不得不深更半夜做实验,而且经常是几个人约好一起熬夜,相互协作。甚至,还出现各国科学家相约一起做夜猫子的情形。

“我觉得一个人熬夜还好,但若好几个人约好熬夜做实验,意味着经常性熬夜,还是很辛苦的。如果你今天不想熬,恐怕会耽误同事的实验进展。像找舞伴似的。”陈雁北感慨道。

LIGO的成员分布于世界各地,要找到合适的电话会议时间特别难。而由于成员中在欧洲、美国的人比较多,因此开会交流的时间会以这些地区的时间为主,所以澳大利亚、日本和中国的参与者往往比较辛劳。

就在引力波的发现得以证实,LIGO项目团队欢聚一堂时,有科学家感叹,“哎,连这个灵敏度的仪器都可以看到黑洞,以后的日子该多好啊。”陈雁北解释说,这是指现在观测仪器的灵敏度尚未达到设计上所谓的高精度。如果达到,未来将能看得更清晰,而且还可听到更多黑洞碰撞之声。这次发现绝对是一个开端。当然,也意味着科学家们将要做更多的事情,更加兴奋地相约一起熬夜了。

爱因斯坦是“总设计师”

一百年前,爱因斯坦凭借着超人的洞察力提出了广义相对论,预言了引力波。但是,他自己也不知道怎么样来观测它。

然而,通过科学事实验证预言并非易事。陈雁北说:“人类对于引力波的观测有近50年历史,由于宇宙中引力波源发生频率的不确定,这令研究人员难免会有‘探测不到它’的心理准备。在这条道路上也有一些人改变了研究方向,或者离开。”

那么,对前景有些渺茫的研究,科学家是靠什么支撑下去呢?陈雁北说:“是兴趣,以玩游戏的心态。比如实验物理学家喜欢搞激光,如同小孩玩乐高积木;理论物理学家喜欢找点儿问题想、弄点儿题做。更重要的是,想加入研究的伙伴都是真的想干点事的。”

最后,陈雁北意味深长地说:“我从事理论物理学的研究已17载,与一直坚持研究的同伴一样,在发现引力波之前,对爱因斯坦的预言还是深信不疑的,起码达到99.99%,否则我们不会如此执拗地在深夜相约‘玩游戏’的。从某种角度而言,爱因斯坦是LIGO的‘总设计师’(原标题:LIGO团队如何协同工作)

 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

2016/2/15 15:26:15 Bingo2016
伟哉美利坚!
目前已有1条评论
相关新闻 相关论文

图片新闻
《自然》:绘制人原肠前胚胎发育全景图 欧太空望远镜开启系外行星研究新时代
儿童肾癌始于胚胎时期 三体是灾难?快来了解宇宙中的“两体”
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐