爱因斯坦著名的时空“引力波”预言何时能验证

引力波是爱因斯坦的广义相对论提出的一大预言，只是这么多年过去了，我们仍然没有找到它存在的直接证据。

黄昏已降临在美国华盛顿州的响尾蛇山。一弯新月悬挂在山脊之上，透过缕缕的薄卷云，金星闪耀出明亮的光芒。当地亚基马县的人们称这座山是“水上的土地”，这是因为下方的平原曾有洪水肆虐，而响尾蛇山却在洪水中屹立不倒。

如今，这座高达1000米的山脊俯视着下面被山艾树覆盖的寂静草原。寂静的背后其实隐藏着秘密。就在附近长大的华盛顿州“桂冠诗人”凯瑟琳·弗莱尼肯(Kathleen Flenniken)写道“......这座山的褶皱和阴影，伴随着星星和春天的绿色，掩盖了隐藏在地下发射井中的导弹和50年前原子弹的废弃物。”

1942年12月，从响尾蛇山上方飞过的美军，将这一地区视为完美的“隔离荒地”，可以在这里生产制造原子弹所必需的钚。投放到长崎的原子弹“胖子”，其核心就由这里的汉福德核设施制造。在冷战的巅峰期，这里有9座核反应堆和5个核燃料加工厂。

今天再飞过响尾蛇山，你会看到两根极为不同且神秘的混凝土管。它们长数千米，直径几米，在荒凉的平原上以直角的形状排布。

每到夜晚，汉福德过往的核子阴魂仿佛就会聚集，这里也似乎更显寂静。但对于在这些混凝土管子里正在做的事情而言，普通的寂静远非足够。

爱因斯坦的预言

在过去一个世纪的物理学中，爱因斯坦的影子随处可见。虽然他反对原子弹，但汉福德核设施所仰仗的，正是他的方程E=mc2，描述了质量如何释放出能量。

质能等价源于爱因斯坦1905年提出的狭义相对论。正是它把光速c确定为了宇宙速度的最终上限，并开始撼动长久以来时间和空间绝对、不变且彼此独立的观念。

不过狭义相对论只是一道开胃菜。1915年爱因斯坦提出了广义相对论，这一杰作重新诠释了物质、引力以及宇宙事件所发生的舞台——时空——之间的完整联系。

在爱因斯坦的宇宙中，引力已不再遵从两个多世纪前牛顿所提出的万有引力定律，它也不再是一个物体可以瞬间施加到另一个物体之上的神奇作用力。取而代之的是，一个大质量物体会扭曲周围的时空，就像一个铁球使得一张橡皮膜发生凹陷一样。太阳在周围时空中产生的这一扭曲，使得地球和其他行星围绕它公转;地球对周围时空的扭曲，则使得我们的双脚可以牢牢地固定在地面上。引力只是时空的曲率而已。

在过去的一个世纪里，广义相对论的预言通过了一次又一次的检验。从英国天文学家亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)1919年日全食时证明太阳会弯曲经过它的光线，到现代对星系团弯曲更遥远类星体所发出光线的测量，广义相对论还从来没有失过手。但奇怪的是，即便过了这么多年，它的核心预言至今还没有被直接验证。

正是爱因斯坦本人第一个开启了这场冒险。在一篇题为《关于引力波》(Über Gravitationsellen)的论文中，他提出，如果物体能弯曲时空，那么运动的物体也许就能使之振荡，从而产生波。至少广义相对论的方程表明，这似乎是可能的爱因斯坦证明一个旋转的椭球体——类似一个非常巨大的橄榄球——可以在宇宙的时空结构中产生涟漪。

但他不太确信这一点。差不多20年后，爱因斯坦和年轻的同事内森·罗森(Nathan Rosen)一起，把一篇名为《引力波是否存在》的论文投稿到了《物理学评论》，他们对这个问题的回答是一个谨慎的“不”字。但这篇论文从未被正式发表，该杂志的编辑约翰·泰特(John Tate)把它发给了一个匿名的审稿人。感觉受到了冒犯，爱因斯坦撤回了稿件。他似乎不乐于被同行评审。

，这也给了他时间去发现计算中的错误，进而在1937年正式刊载于《富兰克林研究所杂志》之前更正了他的预言。爱因斯坦本人最终也认可时空结构中存在涟漪，而且它们会荡漾于整个宇宙之中。