尋找扭曲我們的力量

引力波所經之處，空間震顫。在一定意義上說，引力波扭曲空間坐標，就好像顫動的變形鏡扭曲坐標一樣。

假如這樣的引力波從我們身邊一掃而過，我們會無所察覺，因為我們自己也會被一同扭曲，或者變形了。然而，科學家們利用雷射測距的手段，卻可能可以驗證引力波。

一條田間小道，穿過漢諾威以南20公里的萊納山谷。小道的一邊，是新割的草場，另一邊，是一排排的小蘋果樹和小櫻桃樹。這裡看上去，確實不像尖端物理學科施展身手的地方。

「我們現在站的地方，是漢諾威大學果樹種植和苗圃研究所的野外場地......」

......但是，來訪者的這種第一印象，卻是帶有假象的。就在離試驗田幾米遠的地方，鋪設著兩根長長的測量管。在600米長的田間小道到頭的地方，放著一個貨櫃，與周圍的景緻不大協調，令人隱約感覺到，這裡，確實是丹茨曼的實驗室。物理學家丹茨曼，是馬克斯普朗克引力物理研究所的科研人員，他同時也就職於漢諾威大學物理系。

丹茨曼介紹說：「我們在這裡安裝了一台大型雷射干涉儀，為的是驗證引力波的存在。我們把它叫做引力波探測儀，簡稱代號為GEO 600。」

引力波，是時空結構中極其微弱的變化。這句話，聽上去非常抽象。具體來說，就是引力波所經之處，時空會在短暫時間內，壓縮或者伸展。也就是說，時空的長度會發生微弱的變化。以丹茨曼為首的科研小組，就試圖利用雷射干涉儀那兩根600米長、相互垂直的測量管，來證明這個長度變化。丹茨曼介紹說：

「二月中旬，我們將再次啟動干涉儀。也就是說，雷射束將在這兩個大型真空管裡來回跑，然後會合在貨櫃里的這個中心實驗室。我們可以從返回的雷射束所攜帶的訊息中推算，真空管的長度，有沒有在引力波的衝擊下，發生變化。」

利用這種探測儀驗證引力波存在的實驗工作，1975年就已經開始了，但至今還沒有取得確鑿的證據，因為科學家們所要測量的物理效應......

「極其微弱。我們估計，真空管長度的變化，將是微乎其微的。這也是我們之所以花費這麼多年的時間，才達到今天這一步的原因所在。真空管長度的變化，將只有幾個賽米。一個賽米，相當於
10的負21次方米，還不到原子核直徑的千分之一。大致來說，就是假如哪裡有顆恆星爆炸，我們這台幹涉儀的真空管的長度變化，只有一個原子核直徑的千分之一，而且只在是千分之幾秒的瞬間。」

科學家們的目的，並不僅僅侷限於引力波存在的驗證。就是引力波本身，也隱含著許多有關其形成過程的訊息。因此，從長遠角度來說，丹茨曼和他的同事，將為我們觀望宇宙，打開一個全新的窗口。這位物理學家介紹說：

「哪裡有大量的品質，極快地進行非對稱式的運動，哪裡就會生成引力波。典型的例子，是恆星經過其漫長的恆星生涯之後的塌陷，或者是一個由於發出引力波而失去能量的雙星系統的溶合，或者是銀河系和一個正在掉進黑洞的物體所發生的碰撞。」

這幾天，不僅是GEO600，又要開始引力波的搜尋工作。在一項國際項目的框架下，美國和義大利的學者，現在也準備開始行動。這些探測儀，也起著互相檢驗的作用。只有當所有三台儀器，同時觀測到掃過地球的引力波時，才說明這一發現是可靠的。為了辨別引力波是從哪個方向上來的，科學家們至少需要三台探測儀，單憑一台，是不夠的。

科學家們已經準備就緒。下一步工作，就是等待。誰知道呢，也許很快地，一顆很久以前爆炸的恆星，會把漢諾威附近的田間小道，壓縮極其微小的片刻......

Shi Yan