物理学家们真的没有想到，验证爱因斯坦伟大的预言居然来自两个黑洞的合并。但今年的诺贝尔物理学奖会发给在前年和今年作出了世纪性发现的LIGO创始人和领导人，恐怕是连外行都能猜到的。
我看上去永远得不到诺贝尔物理学奖了，尽管我也许还能活不少年，也许能够活到今年诺奖获得者的平均年纪，接近80岁。这倒不是谦虚，这辈子，我做的理论研究，最有可能获得奖的是关于暗能量的工作，也就是全息暗能量模型。可是，这个模型是否正确，需要天文观测来证实或证伪，而天文观测进展实在太缓慢啦。
然而我是个诺贝尔物理学奖“预言大师”，过去几年都预言中了诺贝尔物理学奖获得者。今年例外，我懒得去预言。因为外行都知道谁会得奖。今年的这个奖没有任何悬念，一定会发给LIGO（激光干涉引力波天文台）的几个创始人和领导人，因为他们在前年和今年作出了世纪性发现，终于探测到了爱因斯坦一百年前预言的引力波。
引力波是什么？估计很多人在去年春节期间已经了解了。去年春节，LIGO公布了他们的第一个引力波探测事件。这个事件是他们在2015年9月14号探测到的，他们的两个探测仪器，分别位于美国路易斯安那州和华盛顿州，几乎同时被来自13亿光年外的两个黑洞合并事件影响了。这种影响实在微乎其微，长约四公里的激光真空臂被来自13亿光年外的引力波改变了原子核尺寸的千分之一，这是什么概念？用米来衡量，是一百亿亿分之一米。难以想象。
正因为难以想象，这个实验的难度也是难以想象。LIGO从创始人设想这个实验到探测到引力波，经历了大约四十年时间。终于，在2015年秋天开始的时候，他们探测到第一个事件，两个黑洞的质量都接近30个太阳，到了那年的12月，他们又探测到第二个事件，这次的引力波来自于还是大约10亿光年之外的黑洞合并，只是黑洞的质量略微小了一点。第二个事件探测到了之后，LIGO这个人类史上了不起的仪器休息了一下，也就是说继续被科学家和工程师们升级了一下。到了今年一月份，LIGO探测到了第三个事件，又是黑洞合并。我想，这三次探测足以让LIGO获得诺奖了。想不到的是，位于意大利的独立仪器Virgo也在今年完成升级了，今年8月，LIGO和Virgo同时探测到第四次黑洞合并事件，这次是第三方独立证实，LIGO的物理学奖变得毫无悬念。
爱因斯坦在1915年，也就是102年前，建立了他一生最伟大的理论，广义相对论。这个理论认为，所谓万有引力，不过是时间和空间弯曲的结果。我们很容易想象一维空间和二维空间弯曲，比如橘子皮，就是一个二维空间，它不是平的，它是歪歪扭扭的，因此数学家和物理学家就说它是弯曲的。我们很难想象宇宙的三维空间弯曲，但数学家和物理学家可以通过数学来描写这种弯曲。那么，时间弯曲是什么？这更难想象。看过《星际穿越》的人都知道，如果你去黑洞边缘旅行一次再回来，你和你的小伙伴比较起来会显得更年轻。因为，在黑洞边缘，时间流逝得很慢很慢。时间在不同地点流逝的速度不一样，就是时间弯曲。
爱因斯坦说，时间和空间的弯曲，导致万有引力，而能量则导致时间空间弯曲。他的理论看上去很难理解，但有个惊人的预言，存在引力波！既然时间空间形状会变，这些变化也会跟随时间变化。比方说，我们看到水面的形状会变化，如果这种形状变化还会随着时间变化，就是水波。将水波移植到时空形状变化，就是引力波了。
导致时空形状弯曲需要能量。导致形状弯曲随时间变化需要能量也变化。物理学家们真的没有想到，验证爱因斯坦伟大的预言居然来自两个黑洞的合并。
文/李淼
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