李一一

茫茫宇宙，隱藏著許許多多不為人類所知曉的奧秘。2016年2月11日，美國(guó)LIGO（激光干涉引力波天文臺(tái)）團(tuán)隊(duì)宣布首次直接探測(cè)到引力波，這開啟了人類觀測(cè)和研究宇宙的新紀(jì)元。引力波被直接探測(cè)，無(wú)疑是21世紀(jì)人類在天文學(xué)領(lǐng)域最具里程碑意義的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。我們?cè)隗@嘆于此的同時(shí)，或許更需要思考——為何是美國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)了引力波？

關(guān)于本專題，你可以知道的：

①什么是引力波？基礎(chǔ)科學(xué)的價(jià)值是什么？如何把火遍網(wǎng)絡(luò)的引力波運(yùn)用到作文中？

②美國(guó)科學(xué)界非常重視基礎(chǔ)科學(xué)，尤其注重培養(yǎng)公眾對(duì)科學(xué)研究特別是基礎(chǔ)研究的興趣。

科普·引力波

在物理學(xué)上，引力波是愛因斯坦廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種以光速傳播的時(shí)空波動(dòng)，如同石頭被丟進(jìn)水里所產(chǎn)生的波紋一樣，引力波也被視為宇宙中的“時(shí)空漣漪”。愛因斯坦提出“強(qiáng)引力場(chǎng)事件”可產(chǎn)生引力波，比如黑洞合并、脈沖星自轉(zhuǎn)以及超新星爆發(fā)等。引力波是愛因斯坦廣義相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”。

引力波，你好！

引力波一直都存在于宇宙之間，但人類從提出理論預(yù)測(cè)到真正捕捉到它，卻足足花了100年的時(shí)間。2016年2月11日，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)攜同加州理工、麻省理工以及LIGO科學(xué)合作組織（LSC）的專家向全世界宣布：美國(guó)的LIGO團(tuán)隊(duì)首次直接探測(cè)到了引力波。100年前愛因斯坦的預(yù)測(cè)，此時(shí)真正得到了驗(yàn)證。對(duì)于人類乃至地球的歷史來(lái)講，100年不過(guò)瞬間，而探測(cè)到引力波的存在，則意味著人類距離認(rèn)識(shí)與揭示宇宙形成之謎又近了一步。

【速評(píng)】人類社會(huì)每一次重大的自然發(fā)現(xiàn)、科學(xué)突破，都是人類認(rèn)知領(lǐng)域的擴(kuò)展，是對(duì)世界了解深度和廣度的拓展。

科普·基礎(chǔ)科學(xué)

基礎(chǔ)科學(xué)是以自然現(xiàn)象和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式為研究對(duì)象，探索自然界發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，其包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)6門基礎(chǔ)學(xué)科及其分支學(xué)科、邊緣學(xué)科。人類對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)的研究往往充滿艱難困苦和孤獨(dú)。相比于探尋“人類從何而來(lái)”等哲學(xué)問(wèn)題，人類似乎更愿意用“有用”或“沒(méi)用”來(lái)評(píng)價(jià)事物。經(jīng)常有人會(huì)說(shuō)，如果基礎(chǔ)研究不能帶來(lái)更快的汽車和更好用的電器，又有什么意義呢！而LIGO團(tuán)隊(duì)對(duì)引力波的探測(cè)恰恰就是一個(gè)“不實(shí)用”的基礎(chǔ)科學(xué)研究項(xiàng)目。

//無(wú)用之用是為大用//

“‘跨世紀(jì)的發(fā)現(xiàn)對(duì)我有什么用呢？”這是“引力波”這個(gè)陌生名詞刷屏后，很多人的疑惑。的確，基礎(chǔ)理論實(shí)在與眼前的生活無(wú)關(guān)。而在歐美的很多科學(xué)家和普通公眾看來(lái)，就算基礎(chǔ)科研沒(méi)有附帶的應(yīng)用成果，這些對(duì)涉及認(rèn)識(shí)宇宙、認(rèn)識(shí)世界運(yùn)行法則的研究，也是值得他們不計(jì)成本大力投入的。而這樣的科學(xué)認(rèn)知，在當(dāng)今的中國(guó)是欠缺的，因?yàn)槲覀兊纳鐣?huì)更熱衷于“速勝”的科學(xué)研究。

關(guān)鍵詞：功利主義與理想主義/有用與無(wú)用/無(wú)用之用

考場(chǎng)速用：《莊子》中有句名言：“無(wú)用之用是為大用?！边@句話對(duì)于描述天文學(xué)領(lǐng)域中看似無(wú)用的基礎(chǔ)研究，可謂中肯之至。就以探測(cè)引力波為例，有人認(rèn)為如果該研究不能帶來(lái)更快的汽車和更好用的電器，又有什么意義呢！然而，LIGO團(tuán)隊(duì)卻愿意不計(jì)成本大力投入這個(gè)“無(wú)用”的項(xiàng)目，最終驗(yàn)證了愛因斯坦100年前的預(yù)言！反觀我們的社會(huì)，為了所謂的有用，人們都急于把自己的所作所為轉(zhuǎn)換為可以兌現(xiàn)的價(jià)值，功利主義滲透社會(huì)的各個(gè)角落……真值得好好反?。?/p>

//讀懂引力波背后的科學(xué)精神//

探測(cè)引力波不同于一般科研攻關(guān)，除了人力、物力、財(cái)力的空前投入，還在于其空前的未知——愛因斯坦的偉大猜想已經(jīng)存在了100年，但在引力波被捕捉到之前，沒(méi)有人敢斷言愛因斯坦的猜想是對(duì)的，也沒(méi)有人敢證明這個(gè)偉大的猜想。明知難為而為之，是基礎(chǔ)科學(xué)的艱難所在。然而，在成功探測(cè)到引力波后，更易于記誦的，是LIGO團(tuán)隊(duì)的一句宣言：“這就是科學(xué)，我們不挑容易的事做?！?/p>

關(guān)鍵詞：科學(xué)精神/執(zhí)著/不畏艱難/追求真理

考場(chǎng)速用：LIGO團(tuán)隊(duì)明知難為而為之，不畏艱難地探尋著未知的世界以驗(yàn)證100年前愛因斯坦的科學(xué)理論。他們說(shuō)：“這就是科學(xué)，我們不挑容易的事做?！边@種對(duì)科學(xué)的信念和執(zhí)著，比起黑洞相撞激起的漣漪，更具有穿越時(shí)空的力量。

//全球智慧的協(xié)作//

上千名科學(xué)家參與的國(guó)際合作機(jī)制，讓LIGO團(tuán)隊(duì)被譽(yù)為匯集了世界各地科學(xué)家的“最強(qiáng)大腦旗艦隊(duì)”。英國(guó)對(duì)LIGO鏡子懸掛系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)，德國(guó)提供激光技術(shù)，澳大利亞運(yùn)用光學(xué)壓縮態(tài)的實(shí)驗(yàn)方法等，不同背景、不同領(lǐng)域的科學(xué)家相互啟發(fā)，相互交流，共同參與LIGO項(xiàng)目。此外，美國(guó)政府和社會(huì)更是形成了對(duì)基礎(chǔ)科研項(xiàng)目支持的合力。來(lái)自社會(huì)的支持與認(rèn)同，是LIGO團(tuán)隊(duì)取得成功強(qiáng)而有力的后盾。

關(guān)鍵詞：團(tuán)結(jié)協(xié)作/合作共贏/支持

考場(chǎng)速用：美國(guó)LIGO團(tuán)隊(duì)首次直接探測(cè)到引力波成了2016年春最熱門的大事件。上千名科學(xué)家參與的國(guó)際合作機(jī)制，讓LIGO團(tuán)隊(duì)被譽(yù)為匯集了世界各地科學(xué)家的“最強(qiáng)大腦旗艦隊(duì)”。不同背景、不同領(lǐng)域的科學(xué)家協(xié)同分工，塑造了這一個(gè)合作共贏的成功范例?？梢?，互相合作才是成功的保障。

人物·LIGO團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)者

//抓住尋引力波的人//

在發(fā)現(xiàn)引力波的LIGO團(tuán)隊(duì)背后，隱藏著一位傳奇人物——基普·索恩。在華盛頓舉行的發(fā)現(xiàn)引力波的新聞發(fā)布會(huì)上，基普·索恩用不多的話語(yǔ)和冷靜的表情，傳遞出他一貫堅(jiān)持的信念——引力波遲早會(huì)被發(fā)現(xiàn)。如果不是基普·索恩的堅(jiān)持，引力波探測(cè)計(jì)劃很有可能只是一篇紙上談兵的論文，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)也不會(huì)愿意為此“燒掉”數(shù)十億美元。正是因?yàn)榛铡に鞫鞯膱?jiān)持，他才成了抓住引力波的人。

【微評(píng)】信念是一種使人執(zhí)著向前走的品格，也是生命的動(dòng)力與奮斗的目標(biāo)?；铡に鞫饔盟膶?shí)際行動(dòng)告訴我們，堅(jiān)持信念，理想之船方能駛向成功的彼岸。

鏈接·引力波探測(cè)的中國(guó)腳步

//打“太極”彈“天琴”//

LIGO團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)讓我國(guó)科學(xué)家對(duì)本國(guó)的引力波研究充滿期待。中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員胡文瑞院士說(shuō)：“如果說(shuō)引力波是一首宇宙交響曲，那么LIGO團(tuán)隊(duì)的成果只是一個(gè)序曲，主樂(lè)章還在后頭?！蹦壳爸袊?guó)的引力波研究主要有兩個(gè)方向，一是“太極計(jì)劃”和“天琴計(jì)劃”，這兩個(gè)計(jì)劃都是要去太空探測(cè)引力波的；二是“阿里實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”，該計(jì)劃目標(biāo)是在地面探測(cè)原初引力波?！鞍⒗飳?shí)驗(yàn)計(jì)劃”的負(fù)責(zé)人張新民認(rèn)為，中國(guó)是一個(gè)大國(guó)，在探測(cè)引力波領(lǐng)域不能空白。他說(shuō)：“我們必須抓緊創(chuàng)新而不是跟蹤，做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)?！?/p>

【微評(píng)】“太極計(jì)劃”“天琴計(jì)劃”“阿里實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”承載著中國(guó)的科研夢(mèng)，是大國(guó)崛起必不可少的組成部分。我們始終堅(jiān)信，中國(guó)科學(xué)家有能力在探索未知世界的道路上展現(xiàn)我們民族的智慧和才華。