易评：为什么会有人质疑引力波？

文/网易科技 秉翰

最近无论是笔者的朋友圈，还是微博都被引力波三个字刷屏了。笔者从来没有发现自己的周围有这么多的物理学爱好者。原来本以为自己作为一个半吊子的天文爱好者已经是稀有品种，没想到我的周围全是志同道合的“好朋友”。于是放下手中的项目，准备研究一下LIGO项目的发现。想着顺便有空赋诗一首凑凑热闹，也许能混到不少点击率。

不过，对这一发现约追根揪底越蹊跷，翻遍所有相关信息，大致内容就是LIGO项目的主管David Reitze宣布发现引力波-“We did it”。笔者还特意将一小时的发布会从头看到了尾，负责解释发现主要信息的Gabriela Gonzalez女士浓重的西班牙口音听的笔者头痛不已。不过，整个发布会除了下面那张图片算是干货外，基本就变成了一个庆功会。台上众人互相称赞，讲述“奋斗史”。笔者最关心的相关数据信息到是基本没提。

本次发布会的最大亮点可能是为《星际穿越》进行加持的LIGO设计者Kip Thorne, 不过该大神也只是泛泛的解释了LIGO的原理，并没有解释确信发现引力波的过程。翻遍互联网，貌似这一发现的各种详细信息也没有发表在任何学术期刊上。于是，笔者为这次发现划上了大大的问号？这些科学家确信他们发现了引力波是否经的起推敲？

这不是首次“发现”引力波

笔者充满怀疑精神并不是因为生性多疑，也不是因为从小接受了良好的辩证思维训练。而是，就在2年前的几乎同一时间，同样是一个美国团队宣布他们发现了引力波。当时，讨论最欢的就是团队谁要获得诺贝尔奖。这一团队里还有一名中国科学家郭兆林。彼时，华人世界都认为郭兆林将是下一个华裔诺贝尔物理学奖获得者。然后事情发生了戏剧性的转折。一年后，这一发现被证伪，引力波的直接证据再度空缺。

具体的事件经过是这样的。美国人依据宇宙泛星系偏振背景成像实验在南极设立了一个天文望远镜BICEP2, 2014年1月的一天基于这一望远镜的宇宙膨胀探测器侦测到了所谓的宇宙微波背景B模痕迹。至于宇宙微波背景B模痕迹是什么？这里由于篇幅所限不过多解释。但由于B模痕迹主要由引力波产生。于是，算是直接发现了引力波的存在，而且还是宇宙大爆炸产生的那次引力波。不过，这一系统的设计原理与LIGO一样数十年前就已经提出，并不是什么值得怀疑的理论。

但是，再经得起推敲的理论，在落实到实验上都有莫大的变数。各种人为的误差和不可预测的环境变量都可能导致实验结果被证伪。1月发现引力波后，哈佛史密松天体物理中心于2014年3月17日召开发布会表示BICEP2望远镜探测到早期宇宙的引力波所形成的B模偏振。

可是随后的大量质疑导致BICEP2团队于2014年6月19日在《物理评论快报》发布论文承认，观测到的信号可能大部分是由银河系尘埃的前景效应造成，对于这结果的正确性持保留态度。而且必须要等到十月份普朗克数据分析结果发布之后，才可做定论。2015年1月30日，研究团队承认对于资料的判读错误，观测到的信号无法排除掉银河系辐射尘埃的影响，不足以证实这项结果就是早期宇宙的引力波所形成的B模偏振。

我们再来看看当时的媒体环境，有没有感觉2014年发生的事情2016年又出现了轮回。

当时，美国媒体也是像今天这样疯狂报道，宣传力度铺天盖地，全世界的媒体也跟着全面震荡。可是对于后面证伪的部分反倒是很少有媒体关心了。所以导致这次的新闻一出，竟然发现了不少挖坟党转错了新闻。

物理大神们的质疑已经开始

笔者在此强调自己只是个半吊子天文爱好者，也只能跟着物理大神后面狐假虎威。本期易评等到相关报道出现两天后发出，正是等着物理大神们对此事发表看法。理论物理学家Matt Strassler首先发难，在自己的一篇博文中表示，“让我假设LIGO的结果实际上是正确的。但这一假设需要数月的检验（记住Opera所发现的快于光的中微子和BICEP2的引力波发现事件）。我们必须始终牢记，任何了不起的科学成果都要通过专家仔细审查并确认，在那之前科学家们是无法相信的！发现是困难的，而且很大一部分败给了时间的考验。”

一位叫做Vincent Sauve的物理大神则表示，“我认为引力波不仅会影响干涉仪臂的长度，而且会影响激光束的波长。但似乎只有臂的长度改变，激光的波长没有改变。”

有一位叫做Mike Darcy的大神表示，“我想知道这个黑洞合并的“信号”怎么会这么短，不到一秒。我们应该会看到高于噪声的引力波信号的时间要长许多。”

以下是各大物理爱好者论坛对此次发现所表达的疑问。“如果是一个玻色子（或其他亚粒子），破坏了激光测量怎么办？毕竟，玻色子也有质量，能产生引力场。”

“我高度怀疑他们的发现，尤其在LIGO升级和校准的当月。我认为他们现在的仪器准确度等级并不可信，而且他们可能特别希望对40年来支持他们的纳税人有所交代。”

“如果LIGO的检测器具有10至21阶的功率灵敏度，那么它应该是能够检测到由月亮引起的地球变形，因此应该每天有一个交变信号。我搜遍了互联网，LIGO并没有报道这种现象。”

而笔者的怀疑则来自于目前大量的空间引力波探测器计划。比如说马上就要进入工作的LISA引力波探测器。之所以各国要把引力波探测器弄到太空，就是因为地面的探测器太容易受到杂讯干扰。

另外，《华盛顿邮报》提到，“为了检测到如此小的信号，科学家们需要不断的过滤环境振动。有时甚至看似完美的结果最后仍会令人失望。为了防止误报，LIGO制定了一个复杂的系统，偶尔注入人造的信号。只有三位科学家知道在这种情况下的真相，而且有一次他们的同事都准备公布结果了，他们才告知了这些人造信号的存在。” 所以，LIGO系统并不是像我们想象的那样是完美的引力波探测装置。未来结果出现变化也并不令人奇怪。

引力波之无用论

本节主要纠正媒体的误传，因为最初国内媒体报道时甚至将2014年BICEP2那次发现的图片进行引用。导致很多人问我为什么有华裔竟然不进行报道。另外还有媒体表示LIGO的发现可以帮助探测暗物质。很不幸暗物质所产生的引力波跟黑洞融合产生的引力波不是一个量级，LIGO并不能检测到如此弱的信号。而所谓的引力波解释宇宙起源也是一个伪命题，更重要的只是增加了一个宇宙探索工具。正所谓“你可以藏在阴影里，但你不能逃离引力。”

在物理上引力波不能预测和回答暗能量和暗物质的问题，尤其是对于推导普朗克宇宙微波背景数据方面无能为力。引力波无法与部分自然常数（Cabibbo/Weinberg角度，1 /Alpha等）相兼容。不能与量子原理相兼容；不能解释量子自旋；不能解释量子纠缠。引力波的发现并不能解决困扰物理学界的诸多问题。

然而，如果人类能够人为控制引力波，那么这不失为一种很好的宇宙空间通信技术。Kip Thorne为《星际穿越》的原始设定就是，人类在用LIGO观测引力波的时候，发现了那个拯救人类的虫洞。而即将上映电影版的《三体》科幻小说中引力波也是故事得以延续的重要道具。要不是罗辑威胁三体人要将其星球坐标通过引力波通知全宇宙，人类早就被三体人灭了，也不会有后面太阳系彻底毁灭的事情了。引力波广播装置成了恐怖平衡的大杀器，三体人因此就范。

写在最后

本期易评的主要目的并不是为了将LIGO探测器发现引力波的事情证伪，而是提供多一种声音，增加网友对科技事件的思考空间。除了实践是检验真理的标准，其实时间也是。

最后用《三体》的一句话做结，“唯一不可阻挡的是时间，它像一把利刃，无声地切开了坚硬和柔软的一切，恒定的向前推进着，没有任何东西能够使它的行径产生丝毫颠簸，它却改变着一切。”