福安女科學(xué)家講述引力波背后故事 從事研究15年

　　美國科學(xué)家宣布直接探測到引力波的存在這一重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)后，引起了全世界的矚目。日前，參與引力波探測研究的福安一中畢業(yè)生華裔女科學(xué)家溫琳清在接受記者E-Mail采訪時表示，引力波的探測標(biāo)志著新的一門天文學(xué)——“引力波天文學(xué)”的開始，它的將來不可預(yù)測，有可能無處不在。作為從福建走出去的華裔女科學(xué)家，溫琳清教授講述了引力波發(fā)現(xiàn)的背后故事。

　　溫琳清

引力波有實(shí)際意義嗎

　　溫琳清已經(jīng)從事引力波探測研究15年，目前是西澳大學(xué)物理系教授。

　　她認(rèn)為引力波的探測對人類物理學(xué)進(jìn)展有重要意義，同時標(biāo)志著一門新的天文學(xué)“引力波天文學(xué)”的開始。“雖然目前它在人類生產(chǎn)生活中沒有明顯的應(yīng)用，但是將來不可預(yù)測。就像電磁波的發(fā)現(xiàn)，剛開始也以為對人類實(shí)際生活不會有特別的作用，結(jié)果，現(xiàn)在電磁波在人類生活中已經(jīng)無所不在。”溫教授表示。

　　據(jù)了解，從2001年開始，溫琳清就在加州理工學(xué)院引力波數(shù)據(jù)分析組開始了引力波探測研究，她的主要工作是提出模型并驗(yàn)證。溫琳清認(rèn)為自己探測引力波的路并不孤單，周圍有好幾個有威信而且樂觀的科學(xué)家，他們找引力波都找了40年了。

　　“雖然我知道的沒有更多的福建人從事這方面的研究，但有許多中國人對此做出重要貢獻(xiàn)。”溫琳清表示。

　　對于引力波對全人類生活中有何實(shí)際意義這一問題，溫琳清沒有給出明確的答復(fù)。她認(rèn)為探測只是開始，應(yīng)該會有更多的探測。引力波的探測為天文學(xué)開了個新窗口。人類可以學(xué)到很多關(guān)于宇宙的新東西。短期來說，她的團(tuán)隊(duì)會致力于將引力波探測和其他天文追蹤觀察結(jié)合在一起，用盡可能多的數(shù)據(jù)來研究每個引力波源，從而了解在強(qiáng)重力場下宇宙中的物理過程。

她的中學(xué)時代屬福建

　　溫琳清的中學(xué)時代屬于福建，是福安一中87屆校友。1992年她從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系畢業(yè)后赴美留學(xué)，在麻省理工學(xué)院物理系攻讀博士期間，研究銀河系里的X-射線雙子系統(tǒng)。2001年博士畢業(yè)后，她在加州理工學(xué)院引力波數(shù)據(jù)分析組開始了引力波探測的研究。2004年，她加入在引力波研究領(lǐng)域久享盛名的德國馬普重力研究所繼續(xù)引力波研究。

　　目前的她遠(yuǎn)在澳大利亞珀斯。從2007年至今，移居澳大利亞的溫琳清一直是西澳大學(xué)物理系引力波數(shù)據(jù)分析與高性能計(jì)算團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)軍人物。她在2009年獲得了澳大利亞政府頒發(fā)的未來學(xué)者獎。

　　溫琳清最初研究的不是引力波，博士畢業(yè)之后才從事引力波研究工作，曾受加州理工學(xué)院引力波探測領(lǐng)域創(chuàng)始人、著名理論物理學(xué)家KipThorne教授的指導(dǎo)，用理論分析和數(shù)值模擬的方法研究成功由三體作用產(chǎn)生的雙黑洞系統(tǒng)對未來引力波探測的意義。

　　她所在的團(tuán)隊(duì)有很大的科研自由度，除了引力波，溫琳清在博士學(xué)習(xí)期間還研究X-射線雙子系統(tǒng)。溫琳清的團(tuán)隊(duì)是美國引力波探測科學(xué)合作團(tuán)隊(duì)的成員，可以直接實(shí)時分析美國liGO的數(shù)據(jù)。她的團(tuán)隊(duì)和加州理工學(xué)院理論物理組陳雁北教授合作，發(fā)明了新的引力波的濾波方法；又和清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系都志輝教授合作，利用計(jì)算機(jī)顯卡的并行計(jì)算新功能來提高引力波探測的數(shù)據(jù)處理速度，可以在一兩分鐘內(nèi)實(shí)時探測到來自黑洞或中子星的雙子合并的引力波。在美國新一代引力波探測器（aliGO）的運(yùn)作中，她的團(tuán)隊(duì)在線運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)時探測，并獨(dú)立驗(yàn)證了這次舉世矚目的第一個引力波探測。

名詞解釋

什么是引力波？

　　在物理學(xué)領(lǐng)域，引力波是愛因斯坦廣義相對論所預(yù)言的一種以光速傳播的時空波動，如同石頭丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣，引力波被視為宇宙中的“時空漣漪”。通常引力波的產(chǎn)生非常困難，地球圍繞太陽以每秒30千米的速度前進(jìn)，發(fā)出的引力波功率僅為200瓦，還不如家用電飯煲功率大。宇宙中大質(zhì)量天體的加速、碰撞和合并等事件才可以形成強(qiáng)大的引力波，但能產(chǎn)生這種較強(qiáng)引力波的波源距離地球都十分遙遠(yuǎn)，傳播到地球時變得非常微弱。

　　引力波天文學(xué)將是繼傳統(tǒng)電磁波天文學(xué)、宇宙線天文學(xué)和中微子天文學(xué)之后，人類認(rèn)識宇宙的全新窗口，必將引發(fā)一場天文學(xué)的革命。引力波像其他的波一樣，攜帶著能量和信息。電磁波（宇宙背景微波輻射）只能讓我們看到大爆炸38萬年之后的景象，而引力波能夠讓我們回望宇宙大爆炸最初瞬間，檢驗(yàn)宇宙大爆炸理論的正確與否。引力波探測除了能夠檢驗(yàn)廣義相對論之外，還有助于證明其它版本的引力理論正確與否，還將推動引力量子化的研究，最終把引力融入其他三種基本相互作用，完成愛因斯坦廣義相對論的最后一項(xiàng)預(yù)言。（記者齊榕圖片來自網(wǎng)絡(luò)