【发现重力波】爱因斯坦预言成真 重力波证实存在 助解宇宙起源
“We have detected gravitational waves! We did it!”（我们侦察到重力波！我们做到了！）科学家赖齐（David Reitze）兴奋宣布。不只是记者会上顶尖的物理学家，全球科学爱好者都难掩激动之情，毕竟证实重力波堪称21世纪最重大的天文学成就，足以赢得诺贝尔奖。
美国的“镭射干涉仪重力波观测站”（Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，简称LIGO）在香港时间昨晚11时30分的记者会中正式公布，团队利用华盛顿州及路易斯安那州的探测器，侦测到极微小的重力波活动，证实了爱因斯坦100年前发表的广义相对论中最后一个“预言”。爱因斯坦100年前已经提出过，其实人挥一挥手时空都会随之而扭曲，只是效果极其微小。爱因斯坦虽然提出这个称为重力波（Gravitational wave）的理论，但连他自己本人也认为微弱到难以侦测。
结果他说对了－－重力波存在，同时也估错了－－科学家终于侦测到。
证实的方法也不难理解，还记得中学读过的干涉效应（Interference）就够用。科学家在一个“L”形状的实验室发射一道激光，以分光镜一分为二，一道直走，一道向左走。在4公里尽头会遇镜反射回头，正常来说回来相遇之时，两道光会因为干涉效应互相抵消。但如果有重力波经过实验室，时空就会扭曲，两条隧道就会改变长度，光波没有完全抵消，最后就会仍然有光。
理论上似乎不难明白，但其实要执行起来相当困难。重力波专家、中大朱明中教授向《香港01》解释，“物理学测量方法多是易懂难做。不但执行难，设计可行方法亦不容易。因为是否能达到要求的精度，需考虑很多因素，做很多详细计算”。今次的科学家设计出近乎真空的镭射干涉仪重力波观测站（LIGO），而且在美国东岸和西岸各有一个，用来排除环境干扰，务求精准。
2015年9月14日标准时间9时50分45秒，一个历史性时刻来临了。东岸先侦察到来光波变化，7毫秒后到西岸侦测到，而且数据近乎一致。科学家经精密计算后，确认这就是重力波，而且来源足足距离地球13亿光年。
太空的很远很远处有两个黑洞，一个质量是36个太阳，一个是29个太阳。它们在13亿年前相遇卷入重力旋涡，以一半光速相撞合成一个大黑洞，质量相等于62个太阳。慢著－－36加29应该是65，少了3个太阳在哪里？原来余下质量化成了重力波，如涟漪般向外扩散，最后来到宇宙另一端的地球。科学家更加整理出这次黑洞大合并的声音，频率在人类可听范围。
中大朱明中教授：发现重力波非幸运
朱明中说，科学家“碰巧遇上这个双黑洞并合的时机，但即使今次错过了总会有下次重力波经过，所以不算靠幸运”。
爱因斯坦1916年在广义相对论中提出重力波理论，当物质或能量的形状或速度改变，就会扭曲附近的时空状态，产生重力波，像涟漪般以光速在宇宙传播。在黑洞相撞或巨型星体爆炸这类猛烈的宇宙事件，固然会产生重力波，但经历遥远旅程来到地球已变得微乎其微，所以科学家一直从未侦测到。
或许是历史的巧合，就在100年后的2016年，Rainer Weiss、Kip Throne等物理学家终于证实了重力波，实现广义相对论中最后一个“预言”，研究成果亦已获学术期刊认可。今次发现重力波的重要性，堪比几年前发现上帝粒子（希格斯玻色子），对人类破解宇宙大爆炸之谜，乃至有关时空扭曲的理论都非常重要。不少学者都认同，今次发现肯定可夺得诺贝尔奖。
科学家相信大爆炸后的最初期，宇宙是浑沌漆黑一片，之后物质凝聚产生能量才开始发光。换言之，要探索大爆炸和宇宙最初期的情况，人类不可能依赖各式光线，而重力波正好为科学家破解这个谜团的锁匙，甚至令科学家能了解大爆炸一刻的情况。
研究发现重要性 开创观察宇宙方法
其实就算一直未证实，学界普遍早已认同重力波存在。今次研究另一个重要之处，在于其方法学上的突破。之前科学家多凭光线观察宇宙，无论那是可见光、红外线又或是X光，今次却开创了另一种观察宇宙的新方法。要知道宇宙另一边的活动，原来在实验室里分析激光数据同样可以。
“这是革命性的发现。我们一直以来都只能凭光线来观测宇宙，但只能看到其一部分。重力波可提供完全不同的资讯。所以我们是开拓了一个广播频道，让我们探索从未认识的宇宙理论。”伯明翰大学教授Alberto Vecchio解释。
著名物理学家霍金对今次突破性发现表示祝贺，形容它可颠覆天文学界，也印证了自己40年前有关黑洞的推测。这是首次侦测到双黑洞系统，也是首次观察到两个黑洞合并。霍金表示，今次观察这套黑洞系统的特征，与他1970年在剑桥大学时作出的推论脗合，最终黑洞的面积亦较他当年推测的大。霍金认为今次发现有助人类探索黑洞。
（综合报道）