从设想到成功：LIGO的漫漫长路

陆默/编译

从设想到成功：LIGO的漫漫长路

陆默/编译

路易斯安那州利文斯顿的LIGO干涉仪4公里长的双臂，检测空间的延伸

建立激光干涉引力波天文台（LIGO）经历了一个漫长的故事。1972年，麻省理工学院的物理学家雷纳·韦斯（Rainer Weiss）提出：可用他称为干涉仪的设备来探测时空中的涟漪。但是，直到2002年，位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的巨大干涉仪才检测和获取数据。在经过了一项2.05亿美元的五年升级计划之后，2015年9月14日检测到了引力波信号。

韦斯说，在加州理工学院理论物理学家基普·索恩（Kip Thorne）对引力波探测仪产生兴趣之后，LIGO计划才开始有了眉目。1975年夏天，韦斯和索恩参加了美国国家航空航天局在华盛顿举行的一次研讨会，索恩忘了预定酒店房间，韦斯邀请他到自己的房间，两人聊了整个通宵。索恩对韦斯的计划心存疑虑，认为这个计划行不通。但索恩“很快改变了想法，成为这个计划的坚定拥护者。”韦斯回忆道。

索恩认为LIGO计划将是加州理工学院的一个机会，1979年他请来了英国格拉斯哥大学物理学家罗纳德·德雷弗（Ronald Drever），索恩也邀请韦斯加入加州理工学院的研究工作。

韦斯很期待能与德雷弗一起工作，但“德雷弗并不想和我一起工作，也不想和其他人合作，他来到美国是准备独立研究的。”因此在好几年的时间里，德雷弗、索恩和韦斯就像各自为战的“三驾马车”奔跑在这个项目上，他们在麻省理工学院和加州理工学院独自建立了自己的原型机，直到1987年，美国国家科学基金会要求他们在某个“主管”领导下将他们的研究成果结合起来。

这个“主管”是当时理工学院的教务长罗切斯·沃格特（Rochus Vogt），在和德雷弗交涉未果后，沃格特于1992年将德雷弗“踢出了局”，换掉了他办公室的锁。不过沃格特向国会提交这个项目很有效率，在他的指导下，研究小组为这个双臂干涉仪写了“非常好的提议”，加州理工学院LIGO物理学家迈克尔·祖克尔（Michael Zucker）说道。但沃格特没能将LIGO项目一直管到底。“他设想一个规模很小的精英研究小组来做这件事，这是他估计失误。”祖克尔说道。1994年，加州理工学院以粒子物理学家巴里·巴里斯（Barry Barish）取代了沃格特，巴里斯很快扩大了这个项目的阵容。“他将这个项目的人员整合在一起，许多个人之间的争论也终于平息。”韦斯说道。至此，美国国家科学基金会才批准了3亿美元用于这个项目的建设。

与此同时，韦斯也无法说服麻省理工学院在这个项目中发挥更大的作用。韦斯回忆说，有一次，国家科学基金会物理学部门主任马塞尔·巴登（Marcel Bardon）来到麻省理工学院，敦促MIT科学系主任约翰·多伊奇（John Deutch）在LIGO项目上投入更多资金。但麻省理工学院的一些管理人员和物理学家都反对LIGO计划。

韦斯坚持为这个LIGO项目而努力，最近几年里，韦斯一直在致力于解决LIGO干涉仪8公里长真空系统的泄漏问题。

多年来，韦斯遭受到不少的挫折，他的儿子、波士顿美术博物馆馆长本杰明·韦斯（Benjamin Weiss）说道。“我们经常在餐桌上听到他提到德雷弗、沃格特这些人的名字。”晚餐后，在钢琴边坐一会，在家里其他人都上床休息后，他还在餐桌边，拿着一本便笺，继续思考和工作着。

[资料来源：Science][责任编辑：岳峰]