记一个爆炸性新闻的出炉——对，说的就是引力波的发现 刘博洋，天体物理学博士生 引力波似乎真的被发现了，真的。 这次的消息来自 Clifford Burgess 的推特，并被《科学》杂志引述——Burgess 是一个加拿大理论物理学家，他所在的普里美特研究所（PI）是激光干涉引力波天文台（LIGO）的成员单位。 虽然言之凿凿，连这篇“引力波之发现”的论文发表时间都精确的预言了出来——2 月 11 日——但严格说来，这仍然是一则传言。当然，像每一次释出的传言一样，它比以往任何传言都更接近事实真相。Burgess 说出了产生这次引力波事件的两个已经并合的黑洞在并合前后的质量——并合前分别是 36 和 29 太阳质量，并合后总质量 62 个太阳质量，少的那 3 个太阳质量变成了能量被引力波带走了；他还说置信度达到了 5.1 sigma——是的，这一次，人们已经不会再用“谣言”来称呼它了。 从 2015 年 9 月至今，“引力波之发现”的消息像一只调皮的幽灵，以形形色色的版本穿梭于天文和物理学界，它时隐时现，像剂量不断增强的兴奋剂，一次次激起人们的窥探欲——不过我们不得不承认，引力波这剂方子，力道实在太猛，即使它已经快成街头巷议的“旧闻”，我们还是忍不住为它感到热血沸腾。 “一次次”绝非虚言。笔者并非引力波圈中人，但几个月来，却也被六七轮“rumour”浪潮扫过。一开始近乎泄密般谨慎、低调，后来“小道消息”越来越频繁的在耳边闪现。直到近乎公开的爆炸性新闻——爆炸性新闻——和几天之后的，爆炸性新闻。在此，我愿意跟读者分享我个人经历的这个“谣言扩散”的历程。 2015 年 9 月 18 日，历经 5 年的升级改造，LIGO 升级成为拥有十倍于原型灵敏度的“Advanced LIGO”并正式开始观测。仅仅一个星期之后，宇宙学家 Lawrence Krauss 就在推特上放出消息称“有传言（rumour）称 LIGO 测到了引力波。要是真的就碉堡了。消息确认后会更新细节。” （LIGO 改造前后探测范围和预期探测数量对比） 这次早产的流言很快遭到了官方压制——LIGO 发表声明，他们会在信号中人为添加一些假信号，用来测试工作人员是否能正确提取信号。而由于除了极个别高管以外没人知道，这样的假信号会被基层工作人员误以为是真实的引力波事件。 这种说法也许是真的，也许只是 LIGO 在泄密事件发生时的危机公关——尽管我们现在相信 LIGO 确实找到了引力波，但截止目前，我们还不能确认 Krauss 这次放的风跟最终宣布的引力波发现是不是一回事。Krauss 后来也澄清说他当时并没有和 LIGO 团队的 900 个人中的任何人直接对话，这么说的话，他当时拿到的也是二手消息。 LIGO 的态度可以理解。就算他们真的发现了什么，按科学界发爆炸性新闻的惯例，不到文章被期刊接收，也就是发现经过了同行检验，是万万不敢满嘴跑火车随便搞爆炸性新闻的。万一重现了意大利科学家宣布“发现中微子超光速事件”后发现只是光纤没插紧的乌龙，这脸可就丢大发了。 不管真假，Krauss 算是给近半年之久的 rumour 风潮开了个好头。2015 年 11 月 18 日，我一个做脉冲星的北大校友私下跟我爆料，说他们组有师兄听到 LIGO 的人泄露的消息：LIGO 确实发现了一起双星并合事件产生的引力波。校友给我放的风言之凿凿，说这是一个 10 太阳质量的黑洞和 1.4 太阳质量的天体（可能是黑洞或者中子星）的并合事件——LIGO 听到了它们并合前 100Hz 左右的引力波信号，甚至欧洲的 VIRGO 也听到了同一个信号。还说 12 月底就要发文章了。 （LIGO、VIRGO 和其他引力波探测器） 这么有板有眼，我当时就信了。我当即跟一个在 LIGO 那 900 人中的老同学求证，他说“有这回事”，但是“现在还是机密”，“我们都不能和组织外的人说”，问我是怎么知道的——啊哈，看来 LIGO 中出了（不止）一个叛徒。老同学表示 LIGO 不喜欢有人在网上乱说，我想想还是尊重一下同行，不要太像八卦学家，就先把这个消息压了下来。 12 月 7 日，LIGO 和欧洲的引力波探测器 VIRGO 联合发了个通知，征集在电磁波段对引力波事件进行跟进观测的合作者。这暗示还不够明显吗？ 过了半个多月，12 月底的时候有做系外行星的同学神秘兮兮跟我说“听说 LIGO 发现了引力波”，我傲娇的表示都听说了一个多月啦。刚好那天我去开了个大杂烩（会），见到些做脉冲星计时阵列来观测引力波的老博士，便顺便问起这则流言。老博士表示却有此事，说 LIGO 处理数据的两个不同 pipeline（自动数据处理流程）出的结果没对上：一个发现了引力波事件，另一个没有发现，这是文章迟迟没发的原因。至于 VIRGO，不可能参与发现，因为它的升级改造还在进行中，还有一阵子才能开始观测。 我趁机跟老博士请教了引力波事件的多波段跟进观测。老博士表示，虽然这种双黑洞并合事件估计很多，但是只有在快要并合的三分钟左右才会进入 LIGO 的灵敏度可探测范围。LIGO 的空间分辨率很差，beam（分辨率）在几百个平方度——那可是好大一片天区，所以即使双黑洞并合有射电、光学等波段的辐射，也很难在 LIGO 发现引力波事件的征兆时，及时调动其他波段的望远镜在目标天区内搜寻找到这个事件的对应天体。也就是说，LIGO 这个发现若为真，只能靠 LIGO 自身的数据来证明，目前还没法用其他手段进行验证。 （一个模拟的引力波事件中，引力波强度在最后 0.1 秒随时间的变化） 次日，做脉冲星的北大校友再次通报了两个不同渠道的消息（都是北大的）：一个说这次发现的信号只有 2 sigma——也就是只能叫“迹象”；另一个却说是有 5 sigma——已经可以成为“发现”。不同渠道的消息持续彼此矛盾。 此后一天，我在蝌蚪五线谱看到了西澳大学（对就是笔者不久之后即将前往的那个学校）助理教授王䶮博士的专访——这是个做引力波的大哥——这篇专访也隐晦的提到 LIGO 即将搞个爆炸性新闻的事情。 时至此时，“LIGO 发现了引力波”这件事，基本已经成了圈内一个公开的秘密。离“爆炸性新闻”，真的只差一张纸的距离了。 接下来的事情就进入公众视野了。2016 年 1 月 11 日，物理学家 Luboš Motl 在自己博客上详细的高级科普了引力波探测的原理——并且引述了他听得的两个版本的“流言”：一个说，LIGO 发现了两个黑洞并合为一个更大黑洞的事件；另一个说，LIGO 发现的引力波事件不止一个，而是俩——Motl 当时也没搞清楚在流言中，前者说的这次事件是不是后者说的那两个事件之一。 仅仅一天之后，Nature 和 Science 在同一天先后发布了关于 LIGO 发现引力波的传言的报道，世界媒体顿时沸腾了一阵子，相信各位也都有所体验。不过直到此时，LIGO 官方的态度仍然非常谨慎。LIGO 团队发言人，美国物理学家 Gabriela González 称 LIGO“仍在分析数据”，“对这样大规模报道可能对公众产生的误导感到忧心”。 同一天，我的 LIGO 内鬼老同学表示，有消息说论文将在 1 月 15 日发表，但日期将至，却并未听得进一步的消息。到 1 月底，“引力波爆炸性新闻将在情人节正式出炉”的消息再一次席卷中文互联网。 然后就是这次了。Burgess 2 月 3 日发出的这封邮件，比以往任何消息都言之凿凿。虽然文章还没有影子，新闻发布会的通知也还没发布，但是我想大概所有人，都已经相信—— 这个爆炸性新闻，LIGO 是搞定了。 习惯微博的同学，可以关注我的微博：天文八卦学家刘博洋， 习惯用微信来阅读的同学，可以关注同名微信公众号“天文八卦学”，本专栏文章在这几处同步更新。专栏读者 Q 群：178379983。 发自知乎专栏「天文八卦学」
