寂寥而撒满繁星的广袤夜空下,一个不为多数人所悉知的僻静角落里,正运行着各种精密而先进的仪器。它是“智人”用来聆听宇宙律动与声音的“耳朵”。
无论是遥远光年之外,恒星死亡时刻发出的“最后震动”、还是黑洞形成或合并时视界形成的“时空振铃”、抑或暗物质晕的分布、星系团的生长,宇宙相变或宇宙弦的改变……哪怕是宇宙大爆炸的“第一声啼哭”都可以在这里,从那些普通人听来毫无意义的杂乱“嗡嗡、沙沙、隆隆声”中解译出来,这就是感知时空涟漪的所在——位于中国某偏远角落中的“巡天”引力波监测站。
今晚值班的是站里的两个年轻人,一个是毕业于牛津大学粒子物理专业的胡文轩,还有一个是毕业于德国海德堡大学的于青岚。两个人中,于青岚负责聆听通过激光干涉仪配合电脑软件将引力波讯号转化成的音频,以及电脑显示器上引力波曲线变化,来洞察“特别情况”,胡文轩则负责记录与整理、分析数据。
此刻是晚间7时20几分,监测引力波曲线的横坐标为frequency(频率),纵坐标strain即空间形变比值的多个显示屏上,那酷似锯齿状不停抖动起伏的曲线,今晚看起来似乎一如既往的平稳,并没有任何特别“突兀”的声音与波动出现。
小胡打了个哈欠:“看来今晚的宇宙又‘睡得很香’了!”
于青岚轻轻的笑了一下:“宇宙本身就很‘喜怒无常’,就算‘睡着了’,也可能有‘梦呓’之时,说不定就在下一刻便被我们发现比美国LIGO在2015年的‘GW150914’双黑洞合并更震撼的天文事件,也未可知啊!”
小胡听罢,却双眼直盯着小于。
小于“以眼还眼”回瞪胡文轩:“你干嘛?”
胡文轩笑道:“你这种‘激进思想’是何时产生的呢?我们又不是写那些引人入胜科幻小说的人,而是整日扎进数据堆里,不停的分析、对比、求证的实践科学家,哪有那种‘突然邂逅’啊?哈哈……”
于青岚又瞪了小胡一眼:“我不愿意跟你这个‘杠精’议论!”
小胡顽皮的做了个“鬼脸”。
几分钟的沉默后,小胡忽然道“哎,对了小于,你说我们此刻的所作所为算不算是在探索宇宙呢?”
于青岚瞪着小胡:“这不废话吗?如果我们现在的行为不算是探索宇宙,那么,伟大的‘相对论’都不能算对宇宙奥秘的一种揭示了!你……到底想说什么?”
小胡眨着眼睛道:“嗯……其实,我一直在思索一个问题,那就是我们人类尝试以各种手段去探索如此浩瀚的宇宙,假如宇宙有‘造物主’,那么它真的允许我们去触碰终极真理的边界吗?或者这样说更恰当一些,人类的‘探索行为’会不会引发宇宙……某种异乎寻常的灾难发生?”
小于听罢愣了愣:“应该……不会吧……”他最后说出的三个字声音却已经轻到“细弱蚊声”了。
胡文轩的这种忧虑是一个乍听起来“杞人忧天”的问题:对于一个可观测半径可达465亿光年的浩瀚宇宙,人类的渺小便如同一颗病毒分子之于整座珠穆朗玛峰,或者以蚂蚁之力来移动地球,无论其能够“奇迹般”的折腾出多大的动静,又怎么能撼动如此宏瀚的巨物?
但是,对物理学有一些深入认知的人应该清楚,这确并不是一个简单的渺小与宏大的纯“悬殊对抗”问题。
在神秘莫测的宇宙中,可见物质只占宇宙总质能的5%,有只参与引力而不发光,也不反光的占比27%的暗物质,更有驱动宇宙加速膨胀占比为68%的暗能量,暗物质与暗能量在宇宙中究竟扮演着怎样的角色?如此庞大的宇宙为什么只始于137亿年前一个质量与密度无穷大的“奇点”?只占星系总质量0.0005%的中心黑洞却能“束缚”住远超其质量的数以万亿的星体……等诸多远在人类认知范围,目前只处于想象与推测的情形比比皆是。
还可以举一个例子:拿横穿法国与瑞士边界长约27公里的(LHC)欧洲核子研究中心的大型强子对撞机,在质子之间对撞可产生13.6万亿电子伏特能量来说,虽然远低于形成黑洞的普朗克能量(差约10的19次幂倍),但根据目前已发展“花团锦簇”的额外维度—弦变种理论,如果宇宙藏着卷曲的微小维度,引力在微观尺度下会变得极强,因此,不排除可能在LHC能量下产生微型量子黑洞的可能。
时空结构上是否存在着类似蝴蝶效用般的微妙关联,微观反作用于宏观上的类似原子弹的“链式反应”原理……与此类似,宇宙深处,究竟还潜藏着多少这样匪夷所思的奥秘,如蜉蝣般短暂游历的人类又有谁能给出一个接近真相的答案呢?
这番话,也自胡文轩的口中说出,而一旁倾听的于青岚不住的蹙眉点头。
最后小于叹了口气:“你说得对,小胡,如此多神秘而诱人的终极真理,恐怕穷尽整个人类的寿命也未必能一一知晓答案啊……”
胡文轩忽然“叵测”的眨了眨眼:“那倒也未必!或许……”
“或许什么你快说啊,买什么关子?”
小胡笑了笑:“除非……某种意外情形发生!你刚才不是还说呢吗,宇宙本就‘喜怒无常’啊!”
于青岚锤了一下总爱嬉笑顽皮的小胡肩膀,然后沉思了片刻道:“无论如此,我们都应该始终保持着对宇宙时空心怀敬畏,并勇于探索的科学进取之心……才是正道。”
小胡也悠然神往道:“是啊,或许我们的老祖先坚持从四肢爬行到漫长进化出双脚直立行走,不止是让我们的一生仅忙于生存的吃喝奔波与生活的琐碎、劳作……更希望让我们解放出双手,去亲手揭开宇宙的深层奥秘。”
两个引力波监测站的青年才俊,都不禁任思绪在对宇宙奥秘的怅然神往中飞驰起来……
而就在这时,引力波显示器上的曲线忽然像“着了魔”一般,尖锐而高频的疯狂起伏、跳动起来!
两人不禁同时发出了“啊!”的一声惊呼,目光像被磁石吸附住了一般,紧紧锁在了屏幕上!
引力波曲线波形图的横坐标是frequency(频率);纵坐标strain,代表时空应力或引力应变幅度!此时,胡文轩和于青岚两人难以置信的在画面上看到了曲线在横坐标上呈现出,间隔与波峰持续长度较小,但却在纵坐标上、下振幅上极高的,细长而尖锐的多条持续性曲线!
于青岚惊叫了一声:“天啊,你快看,现在的波频竟然……有12854赫兹!是仪器出故障了吗?”
两人都清楚美国LIGO引力波探测器,在2015年9月14日检测到的距离我们约有13亿光年,质量分别为太阳的29倍与36倍的两个黑洞合并,被称为“GW150914”的频率也只有150赫兹!
胡文轩的脸上也惊恐万分!他语音发颤的指着显示屏:“如此高的引力应变幅度……甚至远超过了‘GW150914’!而引力波频率与波源之间的距离是成反比的,这……就意味着这个剧烈的时空应力改变……可能距离我们极尽!不可能啊……如果有如此强劲的引力波源在附近,那我们恐怕就会像被裹在巨浪旋涡中的虫子,整个地球也都会被撕扯得像破了皮的气球一般不成样子了,仪器……大概率真的出现严重故障了!我们先将情况告诉给邹站长吧,然后在检查系统!”
引力波站长邹谷仓与副站长江彬望着屏幕上异常波动的曲线,也讶异而骇然。邹谷仓忙令站内所有科学家及工作人员开始检查系统。
就在这时,副站长江彬忽然道:“老邹,你快看,信号忽然又转为平稳、缓和了……”
“真见了鬼了!”邹谷仓不断挠着头:“我正打算给西藏阿里的引力波站打电话询问……难道真的是咱们的仪器该检修了?胡文轩,你带着人好好检查一下激光干涉仪的真空腔,看看是不是哪块出问题了!”
小胡忙应道:“是!”
然而就在十多分钟后,引力波曲线却像是忽然再次“着了魔”一般,从本来的“短粗而和缓”又如出一辙的变得尖锐而高频的跳动起来!
“真邪门了……”邹谷仓眉头紧锁。
与第一次一样,这种异常波动又在持续了十几分钟后趋于平稳,而这样的情形竟然相继发生了四次!接下来,众人等待了两个多小时,便再没有异常发生。
这时,包括胡文轩在内的站内科学家都纷纷向邹谷仓反馈消息:激光干涉仪的光学系统、真空系统、隔震系统、悬挂系统、光电探测与数据采集系统等五大部分经过初步检查,均未发现任何异常!
一向谨慎笃行的副站长江彬,面色凝重的望着邹谷仓:“谷仓,你应该清楚的,这种情形在现实层面上几乎是不可能的!”
邹谷仓自然明白:从这个信号频率的距离上判断,信号源不仅几乎可以被锁定在太阳系之内,甚至可以说就在地球上,然而如此强劲的时空应力改变,此刻的一切又怎么会安然无恙呢?而此刻,经过设备检查又几乎排除故障的可能,这到底是怎么匪夷所思的吊诡现象呢?
接下来,邹谷仓与西藏阿里的引力波监测站取得了联系,可怕的是西藏方面也有相同的引力波异常反应。在接下来,中科院又与世界上具有引力波监测站的美国、意大利、法国、德、英、日本、印度、澳大利亚等国取得联系,但结果却再度“惊掉所有人的下巴”!
这些国家中竟然出现只有法、英、印度、澳大利亚四个国家与我国收到同样信号,而其余国家则“毫无异常”的“不均匀”引力波波动现象!
难道是某些国家刻意隐瞒吗?还是……这真的是一个挑战世界上所有物理学家智商思维极限的“谜题”,正徐徐展开的序曲?
匪夷所思的巨大时空应力波动,并不在遥远的光年之外,其发生源头竟然就在地球附近,然而它又以无法被人感知的、悄无声息乃至是“不均匀”的隐蔽状态呈现,这到底意味着什么将要发生呢?
“巡天”站内的所有科学家以及业内知情者自这一日起,都有了一种无法平息的“震颤”之感!这不仅是仿佛一直停留这视网膜上的,显示屏中那似乎忽然发了疯般异变的引力波参数曲线,更是源自内心最深处的,一种宛若将要面临什么巨大而未知事件前的惶恐不安……
四个月后。
下午两点,李向辉从合肥新桥国际机场下了飞机。
终于随着人头攒动的客流走出了出站口,举目四望之际,一辆“风尘仆仆”的老式吉普车,自接送旅客的车道上驶来,停在了他的面前,里面走出一个戴着眼镜的瘦弱年轻人。
“您是李向辉总裁吧?我是‘巡天’基地的胡文轩,您叫我小胡就成!邹站长派我来接您的。”
李向辉微笑道:“好的,是我!辛苦了小胡!”便踏上了吉普车。
“先说一声,我是您的忠实粉丝,平时刷手机的时候,最爱看的就是您在网上讲的物理课,生动鲜活,听说您的物理知识是在从商成功后‘自学回溯’的,但却如此流畅而扎实……真不愧是麻省理工的博士研究生!”小胡边驾车边讲道。
李向辉寒暄了两句,与性格开朗的小胡颇有一见如故之感,两人话语投机的聊了起来。
车子在下了机场高速行驶了20多分钟后,便进入了植被繁茂,景色怡人的蜀山区。这里著名的大蜀山就是海拔284米的一座由火山喷发而成的死火山。还有着面积达22000多亩的蜀山人工湖,这车子经过盘山道时,李向辉望着那浓郁茂密的丛林与各种在秋季丰盈的植被,感到心境格外舒爽。而坐落在这里的“巡天”引力波监测站正是借助这里地势的起伏,利用山体可屏蔽噪声、电磁等部分外界干扰,且地质结构相对稳定,能为监测站提供较为稳定的基础。
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