灵海·黑镜危机
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第18章 时空涟漪(1) 第(2/3)分页

高速自转的脉冲星,超新星的坍缩,包括宇宙诞生之初的膨胀,尽管都会产生强大的引力波,但经过广袤的宇宙空间,传到地球会被削弱很多,变得微不可测。即使是最剧烈的宇宙事件,比如两个超大黑洞的合并产生的引力波跨越上亿光年的距离后,只能使地球上观测站的探测臂产生极小的伸缩变化,尺度仅为1米的10的负19次方,相当于质子直径的万分之一。”

质子直径的万分之一?

“你们怎么探测到这样小的变化?”莉莲想象不出这种变化有多微小,但肯定比一个细胞的尺度远远小多了。

“我们还没直接探测到引力波。”麦克说:“到目前为此,只存在理论上的预测,以及天体物理学家约泰勒和赫尔斯在1974年做出的一个间接证明。他们因此获得1993年的诺贝尔物理学奖。”

“什么?”莉莲有些吃惊,“你们待在这里七八年,什么都还没找到?”

“嗯,主要就是受到噪声的干扰。”麦克尴尬一笑,“另外,引力波不是随时能产生,这需要宇宙级的碰撞事件。但像两颗中子星、黑洞的碰撞这类的事件较为罕见,在银河系平均每一万年才会发生一次。”

“一万年太久了吧?你们工作的期限还挺长的。”莉莲觉得过于荒谬。

“那倒不用。”麦克信心十足地说:“只要排除一切噪声的干扰,有足够灵敏的探测器,我们可以探测到三亿光年范围内的引力波事件。实际上,探测器升级以后,我们期待在2016年前就能探测到引力波信号。那是爱因斯坦发表广义相对论的一百周年纪念。引力波是相对论最重要的预言之一。”

“好吧,但愿你们能成功。”莉莲想到詹姆斯?哈里森的名字也许能与伟大的爱因斯坦联系在一起,作为哈里森夫人,她油然生出自豪感。

“瞧那儿,那根管子就是探测器的探测臂。”麦克手指车外,“共有两条,每条长四千米。这是世界上最大的引力波探测器。”

莉莲眺望过去。旷野上覆盖着山艾树和枯黄的灌木,隐约可见一段混凝土管,绵绵延伸,在这片寂静的土地上有些不同寻常的神秘。

如果从空中俯瞰,这座激光干涉引力波观测站(ligo)有着两条几乎完全一样的激光干涉臂。它的一条激光臂从主楼向响尾蛇山方向伸出,另一条指向汉福德退役的核反应堆。两条探测臂在荒原上呈“l形”,像似一个张开成直角的圆规。

每条混凝土管子里都有一根钢制外壳的真空管,从一束激光中被分出的一半激光被置于远端的镜子来回反射。返回主楼之后,这半束的激光会与在另一条臂中传播的另外半束激光重新汇合。传递到地球上的引力波,造成的时空扰动引起的任何臂长变化,都会改变两个半束激光汇合后所产生的明暗相间的干涉条纹。引力波在一个方向上挤压空间,同时又在另一个方向上拉伸空间,这使得以直角张开两条探测臂的探测器灵敏度得以翻倍。

汉福德区早期是曼哈顿计划的一部份。

早在1943年,陆军部把汉福德区视为完美的“隔离荒地”。汉福德小镇的居民被告知必须搬迁,离开他们祖辈居住的农场。这些居民只有三十天的搬离时间,政府仅赔偿他们非常少的钱。军方在这里生产制造原子弹所必需的钚,b反应堆(b-reactor)是世界上第一个以钚运作的核反应堆。投放到日本长崎的原子弹“胖子”,其核心就由汉福德的核设施制造。冷战巅峰期,汉福德区共有九座核反应堆和五个核燃料加工厂。冷战结束后这里成为核能废料储存地,是美国遭核能污染最严重的地区。1989年,能源部、环境保护署和华盛顿生态管理署达成具有法律效益的三方协议,致力于汉福德区的清污。现转为能源部所属西北太平洋国家实验室。

莉莲从机场过来,一路遇到几辆疾驶在高速路上的18轮清运大卡车。

“它碾压地面产生很强的低频撞击,噪声干扰我们对引力波的探测。”当一辆清运卡车轰隆驶过的时候,麦克抱怨说。

莉莲更关心辐射安全,对于快要降生的婴儿,这个才是最重要的问题。

公路沿途流淌着亚基马河,河水雾气蕴积,看上去就像热气腾腾的温泉。河沿岸的灌木覆盖着细霜,宛如一幅寂静冬日的风景画。初来乍到的人,很难想象这个区域曾经是地球上污染最严重的地点之一,地下储罐装有含钚、铀、碱和酸的废弃物。有个笑话说,游荡在这片荒野上的兔子都有放射性。

华盛顿州的“桂冠诗人”凯瑟琳?弗莱尼肯这样写道:“这座山的褶皱和阴影,伴随着星星和春天的绿色,掩盖了隐藏在地下发射井中的导弹和五十年前原子弹的废弃物。”

往昔的核子幽灵仿佛还聚集在荒野的上空。

“在过去一个世纪的物理学中,爱因斯坦的影响力随处可见,尤其是在汉福德最为显要。”麦克察觉到莉莲忧心忡忡的神色,就把话题引向万众瞩目的爱因斯坦,以减缓她对这地方糟糕的印象。

“爱因斯坦虽然反对原子弹,但汉福德核设施

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