引力波研究科学家：引力波究竟是如何被探测到的，为什么值得我们泪流满面？

引力波界大佬之一Bernard Schutz上几个月前退休。四年前，他曾在北京大学做学术报告时发表感慨：我们花了几十亿美元找引力波，还是没找到，有时候我晚上碎觉想想，我怎么能和老婆睡自己床上呢？我TM应该睡监狱里啊。

听着大老板的这番话，当时在座很多人人包括我都会心一笑，多半把他的这番话当成是玩笑话。但是后来自己进入了和这个研究领域，成为他团队下的一份子后，才真正明白引力波探测的艰难。善良的科学家们，花着大把纳税人的钱去找引力波，半个世纪过去了，我们依然“一无所获”，有点愧疚也是情有可原。

引力波探测对于物理、对于我们加深对这个宇宙起源、这个时空本质的理解是非常非常重要的。它的初衷可能只是验证、或者否定相对论的正确性，但是他的物理意义是远远超过这个。毫不夸张地说，未来由引力波探测带来的新的发现，拿20个诺贝尔都轻轻松松。在后面的章节，我会具体提到引力波对物理各个方面的意义，为什么我们愿意花几十亿美元（甚至上百亿），去研究、去探测一个看似和我们生活没什么关系的东西。但是在本节，我很想从另外一个角度来说它的意义，我想讲一个激动人心的故事，一个你我都参与其中的故事，一个我们这代人都值得骄傲的故事。

恩，引力波的意义这件事情，我想还是得从138亿年前说起，大家搬好小马扎听我慢慢道来：

138亿年前，那一团体积有限（可以想象成网球大小），密度温度极高的“东西”爆炸了。这绝对是宇宙有史以来最重要的一件事情，因为这次爆炸，不仅诞生了你和我，还产生了时间和空间。大爆炸的那一刻，宇宙，诞生了。

大爆炸之后的整个宇宙是还是一片漆黑。随着宇宙越来越大，温度迅速降低，直到38万年后，温度终于低到一定程度，光子开始退耦。宇宙的第一缕光诞生了！宇宙的第一缕光便是宇宙微波背景辐射（CMB），这个的发现又是另一个可以让人会心一笑的故事，这里就不展开了。

宇宙的演化宇宙的演化

宇宙微波背景辐射，你看到的这个就是宇宙的第一缕光，它来自138亿年前，或者说来着138亿光年远的地方。宇宙微波背景辐射，你看到的这个就是宇宙的第一缕光，它来自138亿年前，或者说来着138亿光年远的地方。

“等等”，台下的听众不满意了：“我们是来听引力波的故事的，你扯什么CMB？”大家不要急嘛，宇宙中的任何故事都是一环扣一环，相互联系的。来，下面我们来次时空穿越，从那遥远的138亿年前，来到五亿多年前的地球。那个时候的地球，热闹极了，有古生物专业的同学对这个应该很熟悉吧。那个时候被称为寒武纪，在距今约5.3亿年前，在2000多万年时间内地球上突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同的迅速起源，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。寒武纪生命大爆发是古生物学和地质学上的一大悬案，目前对为什么生物种类集体出现甚至爆发还没有一个统一的解释。总之，那个时候生物疯狂地进化着，不适应环境的迅速被淘汰，更强的生物取而代之。在这段时间里，有些生物的眼睛进化出来了。下面我们隆重请出本节主角——奇虾小朋友出场！

奇虾（Anomalocaris）奇虾（Anomalocaris）

肿么样？奇虾是不是很Q很萌？可不要被它可爱的外面所欺骗哦，它身长可达两米，非常凶猛：

引用自百度百科：

它有一对带柄的巨眼，一对分节的用于快速捕捉猎物的巨型前肢，美丽的大尾扇和一对长长的尾叉。它虽不善于行走，但能快速游泳。25厘米直径的巨口可掠食当时任何大型的生物，口中有环状排列的外齿，对那些有矿化外甲保护的动物构成了重大威胁。这是一种攻击能力很强的食肉动物，它的个体最大可达2米以上，而当时其他大多数动物平均只有几毫米到几厘米。

奇虾作为当时海里的霸主，能够统治海洋几千万年，除了他的强大的身体之外，还得益于他头顶那对黑溜溜的大眼睛。要知道，在寒武纪，眼睛才开始进化，很多生物没有眼睛呢（可能只有感光细胞），有些生物虽然有眼睛，但是因为进化不够完全，所以视力很模糊，只能看到隐隐约约地看到环境物体的轮廓，所以当捕食者朝它靠近时，它完全反应不过来。奇虾，作为成功的捕食者，在这场“雷达军备竞赛”中一直遥遥领先，它相对于当时的大多数生物，率先进化出了，可以真正“看到”东西的眼睛！

眼睛的发展本身是一个很复杂的课题，它游一开始的那些感光细胞开始进化，逐步逐步形成了类似于现代生物的那种眼睛。我们姑且把奇虾小朋友作为第一种有“复杂”眼睛的生物。

大家来算算：

138亿年前：第一缕光45亿年前：地球诞生36亿年前：地球生命诞生5.3亿年前：有眼睛的奇虾终于可以看到存在了一百亿年的光

那个时代的生物，从某种角度上来说，是值得骄傲的！他们作为第一批地球生物，看到了那温暖明媚的——光！从此，视觉成为了许多生物，包括人类的最重要的感觉之一。

好了好了，让我们回到物理，回到时空，回到引力波当中来。其实，我在生活中，被很多次地问过：你们探测这个引力波有什么用呢？每次我都可以回答得很好，哪怕对方完全是物理零基础的文科妹子，因为有时候我不讲物理，我讲这个奇虾的故事。

引力波用粒子的角度去理解就是引力子，和光子的理解方式类似。但是不同于光子在宇宙38万年诞生后才产生，引力子早在宇宙大爆炸之后仅仅0.0000....0001（里面35个0）秒就先退耦了，存在于这个宇宙中，这也被称为原初引力波。

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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