福安女科學家講述引力波背后故事 從事研究15年

　　美國科學家宣布直接探測到引力波的存在這一重大科學發現后，引起了全世界的矚目。日前，參與引力波探測研究的福安一中畢業生華裔女科學家溫琳清在接受記者E-Mail采訪時表示，引力波的探測標志著新的一門天文學——“引力波天文學”的開始，它的將來不可預測，有可能無處不在。作為從福建走出去的華裔女科學家，溫琳清教授講述了引力波發現的背后故事。

　　溫琳清

引力波有實際意義嗎

　　溫琳清已經從事引力波探測研究15年，目前是西澳大學物理系教授。

　　她認為引力波的探測對人類物理學進展有重要意義，同時標志著一門新的天文學“引力波天文學”的開始。“雖然目前它在人類生產生活中沒有明顯的應用，但是將來不可預測。就像電磁波的發現，剛開始也以為對人類實際生活不會有特別的作用，結果，現在電磁波在人類生活中已經無所不在。”溫教授表示。

　　據了解，從2001年開始，溫琳清就在加州理工學院引力波數據分析組開始了引力波探測研究，她的主要工作是提出模型并驗證。溫琳清認為自己探測引力波的路并不孤單，周圍有好幾個有威信而且樂觀的科學家，他們找引力波都找了40年了。

　　“雖然我知道的沒有更多的福建人從事這方面的研究，但有許多中國人對此做出重要貢獻。”溫琳清表示。

　　對于引力波對全人類生活中有何實際意義這一問題，溫琳清沒有給出明確的答復。她認為探測只是開始，應該會有更多的探測。引力波的探測為天文學開了個新窗口。人類可以學到很多關于宇宙的新東西。短期來說，她的團隊會致力于將引力波探測和其他天文追蹤觀察結合在一起，用盡可能多的數據來研究每個引力波源，從而了解在強重力場下宇宙中的物理過程。

她的中學時代屬福建

　　溫琳清的中學時代屬于福建，是福安一中87屆校友。1992年她從中國科學技術大學物理系畢業后赴美留學，在麻省理工學院物理系攻讀博士期間，研究銀河系里的X-射線雙子系統。2001年博士畢業后，她在加州理工學院引力波數據分析組開始了引力波探測的研究。2004年，她加入在引力波研究領域久享盛名的德國馬普重力研究所繼續引力波研究。

　　目前的她遠在澳大利亞珀斯。從2007年至今，移居澳大利亞的溫琳清一直是西澳大學物理系引力波數據分析與高性能計算團隊的領軍人物。她在2009年獲得了澳大利亞政府頒發的未來學者獎。

　　溫琳清最初研究的不是引力波，博士畢業之后才從事引力波研究工作，曾受加州理工學院引力波探測領域創始人、著名理論物理學家KipThorne教授的指導，用理論分析和數值模擬的方法研究成功由三體作用產生的雙黑洞系統對未來引力波探測的意義。

　　她所在的團隊有很大的科研自由度，除了引力波，溫琳清在博士學習期間還研究X-射線雙子系統。溫琳清的團隊是美國引力波探測科學合作團隊的成員，可以直接實時分析美國liGO的數據。她的團隊和加州理工學院理論物理組陳雁北教授合作，發明了新的引力波的濾波方法；又和清華大學計算機系都志輝教授合作，利用計算機顯卡的并行計算新功能來提高引力波探測的數據處理速度，可以在一兩分鐘內實時探測到來自黑洞或中子星的雙子合并的引力波。在美國新一代引力波探測器（aliGO）的運作中，她的團隊在線運轉實時探測，并獨立驗證了這次舉世矚目的第一個引力波探測。

名詞解釋

什么是引力波？

　　在物理學領域，引力波是愛因斯坦廣義相對論所預言的一種以光速傳播的時空波動，如同石頭丟進水里產生的波紋一樣，引力波被視為宇宙中的“時空漣漪”。通常引力波的產生非常困難，地球圍繞太陽以每秒30千米的速度前進，發出的引力波功率僅為200瓦，還不如家用電飯煲功率大。宇宙中大質量天體的加速、碰撞和合并等事件才可以形成強大的引力波，但能產生這種較強引力波的波源距離地球都十分遙遠，傳播到地球時變得非常微弱。

　　引力波天文學將是繼傳統電磁波天文學、宇宙線天文學和中微子天文學之后，人類認識宇宙的全新窗口，必將引發一場天文學的革命。引力波像其他的波一樣，攜帶著能量和信息。電磁波（宇宙背景微波輻射）只能讓我們看到大爆炸38萬年之后的景象，而引力波能夠讓我們回望宇宙大爆炸最初瞬間，檢驗宇宙大爆炸理論的正確與否。引力波探測除了能夠檢驗廣義相對論之外，還有助于證明其它版本的引力理論正確與否，還將推動引力量子化的研究，最終把引力融入其他三種基本相互作用，完成愛因斯坦廣義相對論的最后一項預言。（記者齊榕圖片來自網絡