本報(bào)訊 (首席記者許琦敏 記者郭超豪)為尋找“宇宙初啼”，昨天中國科學(xué)家正式啟動了“阿里項(xiàng)目”。在未來三到五年里，它將在我國西藏阿里海拔5200米以上的地區(qū)，建立起世界上最大規(guī)模的宇宙微波背景輻射探測器陣列，為引力波家族努力發(fā)現(xiàn)新成員的蹤影。建成后，“阿里項(xiàng)目”將打開探測原初引力波的北天窗口，最終與目前南極、智利的觀測窗口一起，組成全球探測網(wǎng)。
今年2月，人類首次發(fā)現(xiàn)了引力波，從此開啟了天文學(xué)的引力波時(shí)代。“這只是引力波交響樂中的一個(gè)音符?！卑⒗镯?xiàng)目首席科學(xué)家、中科院高能物理研究所研究員張新民說。其實(shí)，根據(jù)波長不同，宇宙中的引力波大致可以分成四類，首次發(fā)現(xiàn)的屬于中高頻率引力波，好似交響樂中的小提琴，而原初引力波則是交響樂中的大提琴———頻率最低，無處不在，卻最難探測。
在宇宙大爆炸之初，正反粒子被拉開，這種張力所形成的擾動，成為原初引力波。原初引力波的頻率很低，最低的只有億億分之一赫茲，它的波長跟整個(gè)宇宙的尺度差不多，所以只能通過對宇宙大爆炸后遺留的光子場信號，即宇宙背景輻射的觀測來尋找它。2014年3月，美國哈佛史密松天體物理中心宣稱在南極觀測到了原初引力波，但隨后又發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)了———要從雜亂無章的信號中找到宇宙大爆炸初期引力波留下的獨(dú)特標(biāo)記，的確太困難了。
不過，科學(xué)家總喜歡迎著困難而上。由于原初引力波太過微弱，必須選取“非常干凈”的天區(qū)進(jìn)行觀測———根據(jù)大氣透射率，全球共有四個(gè)區(qū)域最適合觀測原初引力波：南半球兩處分別是南極和智利的阿塔卡馬沙漠，而北半球則在格陵蘭島和我國的西藏阿里。
在阿里，國家天文臺的阿里觀測站已扎根十年。未來的引力波觀測站，就在附近。如今，一條簡易公路已通向選定的B1點(diǎn)，為今后的施工做準(zhǔn)備。“B1點(diǎn)的海拔有5250米，我們正在研制阿里1號探測器，它建成后將是全球規(guī)模最大的原初引力波探測器陣列。”阿里項(xiàng)目常務(wù)副經(jīng)理李虹介紹。他們聘請了斯坦福大學(xué)郭兆林教授作為科學(xué)顧問，共同研制探測器，“探測器研制成功后，還要進(jìn)行科學(xué)調(diào)試、試運(yùn)行，到正式收取數(shù)據(jù)，大約需要三到五年?！?/p>
當(dāng)阿里1號開始正式運(yùn)行，原初引力波的北半球觀測窗口將正式開啟。張新民說：“阿里和智利的阿塔卡馬沙漠類似，都處于中緯度，掃過的天區(qū)面積比南極、格陵蘭島這樣的高緯度地區(qū)要大很多?！北卑肭蚺c南半球所能探測的宇宙區(qū)域是不同的，因此當(dāng)北天窗口打開，科學(xué)家就能形成全天覆蓋的觀測網(wǎng)絡(luò)，探測數(shù)據(jù)將可與南極的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證，還能夠提高探測能力，開展多頻段探測。
阿里1號望遠(yuǎn)鏡建成后，將成為世界上海拔最高的原初引力波觀測站。而這僅僅是第一步。李虹介紹，待阿里1號開始觀測后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將會繼續(xù)研發(fā)靈敏度更高的阿里2號探測器，臺址也將會選在海拔更高的地方，“大氣越稀薄、水汽含量越少，干擾就越小，觀測到原初引力波痕跡的可能性也就越大。”
張新民說，阿里項(xiàng)目將有力推動我國低溫超導(dǎo)探測技術(shù)發(fā)展，同時(shí)通過中美合作，將在超導(dǎo)微波探測器、超低溫制冷系統(tǒng)等方面，極大提高我國的技術(shù)水平，提升我國自主研發(fā)和探測能力。
（《文匯報(bào)》2016年12月14日 教科衛(wèi)）
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