在海拔(ba)5250米的西藏阿里(li)地區(qu),由(you)中國(guo)科學(xue)院(yuan)高能(neng)物理研究所牽頭,聯合(he)中國(guo)科學(xue)院(yuan)國(guo)家天文臺、美國(guo)斯坦福大(da)學(xue)等國(guo)內(nei)外16家科研機構(gou)共同研制(zhi),歷時8年建成的阿里(li)原(yuan)初引力波探測實驗(yan)一(yi)期(AliCPT-1)實現首光觀測,成功獲取月球和木(mu)星輻射的150GHz頻段清(qing)晰圖像,并于7月13日正(zheng)式發布。
阿里原(yuan)初引(yin)力(li)波(bo)探測實驗由中(zhong)國(guo)科學院(yuan)高能物理研(yan)究所張(zhang)新民(min)研(yan)究員團隊提出,是(shi)我國(guo)首個原(yuan)初引(yin)力(li)波(bo)探測實驗。這一標志(zhi)性(xing)進展預示著,我國(guo)科學家(jia)有望捕(bu)捉到宇(yu)宙(zhou)大(da)爆炸后瞬間(jian)產(chan)生的“原(yuan)初引(yin)力(li)波(bo)”。
如果把宇(yu)宙(zhou)比作人類,原初引(yin)力波就是宇(yu)宙(zhou)在(zai)嬰兒期的“第一(yi)聲啼哭(ku)”。這(zhe)種神秘(mi)信號產生于宇(yu)宙(zhou)暴脹時期的時空(kong)量(liang)子漲落(luo),是極早(zao)期宇(yu)宙(zhou)遺留下來的最原始的“時空(kong)漣漪”。
  當前,原初(chu)引(yin)力(li)波探測被(bei)世界公(gong)認(ren)為(wei)(wei)重大基(ji)礎科學前沿,是檢驗(yan)宇宙起源理論的關鍵實(shi)驗(yan),為(wei)(wei)研(yan)究(jiu)宇宙起源、驗(yan)證暴脹理論及探索量子(zi)引(yin)力(li)效(xiao)應提供了(le)獨(du)一無二(er)的觀(guan)測窗口。
“若順利探(tan)測到原(yuan)初引(yin)力波,我(wo)們將(jiang)有機會一窺宇宙‘最初的(de)(de)模樣(yang)’,同時推動低溫超導探(tan)測器(qi)、低溫讀出電子學等(deng)尖端技術的(de)(de)突破性發展,促進宇宙學研(yan)究(jiu)邁向更高(gao)精度的(de)(de)時代。”中國科學院(yuan)高(gao)能物理(li)研(yan)究(jiu)所研(yan)究(jiu)員、阿里(li)原(yuan)初引(yin)力波探(tan)測實驗首席(xi)科學家張新民說。
原初引力波極其微弱,其信號隱藏在宇宙微波背景輻射(she)的(de)(de)偏振中,而地球大氣中的(de)(de)水(shui)汽會嚴重干擾觀(guan)測(ce)。因此,探測(ce)實驗必須在極干、極凈的(de)(de)地方“架(jia)設(she)望遠鏡(jing)”。
“青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)原連呼吸都困難,卻是觀(guan)(guan)測宇宙(zhou)的(de)極佳地點。”中國科學院高(gao)能物理研(yan)(yan)究所研(yan)(yan)究員、阿里原初引力波探測實(shi)驗項(xiang)目經理劉聰展介紹,已(yi)有研(yan)(yan)究結(jie)果(guo)顯示,地球(qiu)上(shang)可以開展原初引力波觀(guan)(guan)測的(de)臺址包括(kuo)南半球(qiu)的(de)南極、智利的(de)阿塔(ta)卡(ka)馬沙漠,和位于北半球(qiu)的(de)青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)原及格陵蘭島。
阿里原初引力(li)波觀測站。(中國科學院(yuan)高能物理研究所供圖)
從青藏高原(yuan)(yuan)到(dao)浩瀚(han)宇宙,中國科學家矢志創新,解碼宇宙“最初(chu)的奧秘”。此次成功完成首光觀測,標志著我國在原(yuan)(yuan)初(chu)引力波探測實驗領域(yu)邁出關鍵(jian)一步,意(yi)義深遠。
“首光(guang)觀(guan)(guan)測只是開始!作為(wei)北半(ban)球(qiu)(qiu)首個高海拔原(yuan)初引力波(bo)的(de)觀(guan)(guan)測實(shi)(shi)驗(yan)(yan),其建成(cheng)填(tian)補(bu)了我國(guo)在該研究(jiu)領域的(de)空白,與南(nan)半(ban)球(qiu)(qiu)的(de)南(nan)極、智利形成(cheng)互補(bu)觀(guan)(guan)測。”中國(guo)科(ke)學院高能物理研究(jiu)所研究(jiu)員、阿(a)里原(yuan)初引力波(bo)探測實(shi)(shi)驗(yan)(yan)副(fu)首席科(ke)學家李虹表(biao)示,實(shi)(shi)驗(yan)(yan)將進(jin)一步提升(sheng)我國(guo)在極早期宇宙研究(jiu)中的(de)國(guo)際話語權。
未來,人(ren)類或將真(zhen)正(zheng)“看到(dao)”宇宙誕(dan)生的那一刻——而(er)中國,正(zheng)在這場探(tan)索中扮演重要角色。
策(ce)劃:陳(chen)芳
記者:胡喆(zhe)
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