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    廣州IT外包 www.bbdc.tw報道:曾在2016年全國兩會期間引發熱議的引力波,今年有些“降溫”。但全國政協委員、中國科學院高能物理研究所研究員張新民并不擔心這會否影響到“阿里原初引力波探測實驗”(以下簡稱“阿里計劃”)的進展。“政府工作報告中談到要‘完善對基礎研究和原創性研究的長期穩定支持機制’,相當于給我們這些科學家吃了一顆定心丸。”張新民10日在北京出席全國政協大會間隙接受中新社記者專訪時說。
    張新民是“阿里計劃”首席科學家。不同于美國“激光干涉引力波天文臺(LIGO)”合作組發現的、由黑洞產生的引力波,原初引力波蘊含著宇宙起源的奧秘,探索原初引力波可為檢驗早期宇宙理論提供依據。但因原初引力波極其微弱,科學家們苦尋而不得。
    “目前人類還沒有探測到原初引力波,在這件事上,我們有機會爭得頭彩。”張新民說。
    全球有4個地方適宜探測原初引力波,分別是智利阿塔卡馬沙漠、南極、格陵蘭島和中國西藏阿里。美國斯坦福大學等學術機構已在南極架起了BICEP系列望遠鏡,對準宇宙“初啼”。中國科學家考慮到中科院國家天文臺已在阿里設有觀測站,水電等配套設施較齊全,相較于智利和南極基于柴油發電機運行,在阿里開展科學實驗的后勤條件要優越許多,因而將視線投向于此。
    2016年年底,隨著1.3億元人民幣科研經費到位,“阿里計劃”正式啟動。“目前進展順利。”張新民說,今年2月評審了觀測艙設計方案,望遠鏡建設方案也已進入評審階段,計劃在5月前后全面施工。
    “今年計劃完成觀測艙基礎建設,明年做好望遠鏡機架,2020年時把望遠鏡放入觀測艙,開始科學觀測。”張新民說。
    按計劃,中國將在海拔5250米處架起“阿里一號”望遠鏡,其探測器數目及探測能力將是“BICEP3”望遠鏡的3至5倍。
    科學家的雄心不止于此。張新民對中新社記者透露,今年夏天將聯合臺灣大學的同行到海拔6000米處選址,“探測微弱的引力波需要干燥的大氣環境,所以海拔越高,水汽越少,探測到的幾率越大。”待后續經費到位,他們打算在升級“阿里一號”的同時建造一臺“阿里二號”,使兩臺望遠鏡組成陣列。
    張新民解釋說,中美合作研制“阿里一號”也將提高中國自主研發能力。“盡管目前技術上以美國為主,但在實驗發展的過程中,中國科學家將逐步做到以我為主,鼓勵國內單位研發新儀器。”他說。
    “引力波有什么用處?”則是科學家們無法回避的問題。
    “沒有電磁波,就不可能有今日的手機通話。”張新民指著放在一旁的手機說,若干年后,引力波或許也會像電磁波一樣深入日常生活。“電磁波技術的源頭一直由西方發達國家統治著。而如今,我們與他們正站在同一起跑線。”他說。
    探測時空漣漪的美國激光干涉引力波天文臺 LIGO 被發現也能創造引力波。加州理工的物理學家 Belinda Pang 稱,LIGO在優化引力波探測能力的同時,也優化了它的引力波發射能力。LIGO 產生的引力波太微弱而無法直接探測到,但理論上可被用于探測宏觀物體的量子效應。
    Pang 指出,量子力學認為如電子之類的微觀物體能同時出現在兩個地方。物理學家懷疑宏觀物體如 LIGO 的反射鏡模仿出類似的量子運動狀態是可能的。這種微妙的狀態不會持續很長時間,因為與外部世界的交互會讓它“退相干”,使其位于一個地方或另一個地方。Pang 的加州理工同事 Yiqui Ma 稱根據模型做實驗將會非常具有挑戰性。                
    世界海拔最高引力波觀測站近期在西藏阿里地區破土動工,建成運行后可首次實現北半球地面原初引力波觀測,帶領我國原初引力波研究進入國際前沿,同時促進我國低溫超導亞毫米波探測技術的發展。阿里地區行署副專員、中科院國家天文臺首席研究員姚永強6日告訴記者,阿里項目全稱為“阿里原初引力波探測實驗”計劃,規劃包括阿里1號和阿里2號兩部分,阿里1號的建設地點位于阿里地區行署所在地獅泉河鎮以南約30公里。
    阿里地區是世界上人口密度最小的地區之一,平均海拔超過4000米,氣候干燥,具有得天獨厚的地理環境優勢與天文臺基礎設施,是北半球原初引力波觀測最理想的地方,備受天文學家的青睞。
    據介紹,阿里1號是指建在海拔5250米的一臺原初引力波望遠鏡,可得到目前最高精度的北天區原初引力波極化數據。阿里2號是在海拔6000米以上地點建設的望遠鏡陣列,可進一步拓展觀測頻段,提高觀測精度。科學家將力爭在2021年之前實現阿里1號觀測運行,并取得第一批科學成果。
    該項目由國家高能物理所牽頭,國家天文臺、上海微系統與信息技術研究所、國家天文臺獅泉河觀測站、中國科學技術大學、西藏大學等單位參與建設,得到了中國科學院、國家自然科學基金委、科技部等部門的資金支持。目前阿里項目已申報總投資1.3億元。
    姚永強介紹,阿里項目建成后,將與南極極點觀測站、智利阿塔卡瑪沙漠觀測站一起,成為國際原初引力波探測的三大基地,從而推動我國引力波探測技術的發展。
    2016年初,美國研究人員宣布探測到了黑洞合并產生的引力波,引起國內外社會廣泛關注,成為人類科學探索史上的重大突破,極大地推動了阿里項目的啟動。

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