發現引力波的LIGO團隊是如何協同工作的

　　 2月13日深夜，遠在美國的引力波論文作者之一、激光干涉引力波天文臺（LIGO）科學合作組織核心成員、加州理工學院的陳雁北教授，接受了科技日報記者的獨家專訪，首次披露LIGO這支發現引力波的科學家團隊是如何協同開展科研工作的。

　　 世界“最強大腦”旗艦隊

　　 眾所周知，LIGO項目團隊在美國公布了引力波的發現成果，而實際上，這是一支匯集了世界各地科學家的“最強大腦”旗艦隊。這些團隊有的在LIGO總部，有的在外圍，分別具有各自不同的專業背景和強項。

　　 美國集中了最多的研究團隊，有在各方面研究都比較突出的美國加州理工學院和麻省理工學院，還有提供了很多光學技術支持的佛羅里達大學，以及對數據分析有特別貢獻的威斯康辛大學；英國的大學對LIGO鏡子懸掛系統做出了相當大的貢獻；德國研究機構提供激光技術；澳大利亞的大學運用了光學壓縮態的實驗方法；法國和意大利推出了LIGO-VIRGO探測器。

　　 按照一系列復雜的章程，LIGO通過委員會組織這些團隊進行工作。委員會名額是按照每個研究組成員情況進行分配，更高層的執行委員會則由較資深的科學家組成，以決定更重要的事。此外還有負責實驗室儀器和重大事情決策的實驗室主任，以及協調內外關系的發言人。

　　 在有需求或者遇到問題時，各小組主要通過郵件聯絡，定期開會，每年兩次，還會定期審定每個團隊的研究進展，如果做得不好將被警告。

　　 碰撞的火花層出不窮

　　 去年夏天，最先看到“引力波事件”的是一位在德國工作的博士后，他當時正在運行一個實時監測的程序。在進行自動掃描數據分析時，程序提示有一個強度很大的信號。

　　 為了驗證結果，LIGO迅速展開了一個大規模的協作行動，讓大家分工協作，從各方面核準，比如檢查其他傳感器，看看是不是別的因素導致，或者甄別是否是有他人注入的惡意信號等。

　　 陳雁北指出：“國際合作太重要了！因為大項目需要做的事情特別多，相互合作、取長補短才能推動科研的進展，碰撞的火花才會層出不窮。”

　　 陳雁北的小組曾遇到一位美國西北大學研究光學和原子物理的教授，其說是有辦法可以提高N倍引力波探測精度，聽起來不太靠譜。盡管持懷疑態度，但團隊還是吸納他一道進行研究。但是好幾年都沒特別大的進展，最要命的是還沒有一個系統可判斷其研究的對錯。然而，在后續的合作中，團隊突然發現可從其方案里抽取一些極好的理論想法，即用不穩定的光學系統提高儀器靈敏度的實驗設計方案。真是多虧有了這次合作碰撞。

　　 科學家相約熬夜實驗

　　 “在與麻省理工學院的實驗物理學家合作時，由于所做的實驗對地面的震動比較敏感，所以我經常看到他們約好熬夜做研究。”陳雁北說。

　　 要傾聽來自宇宙深處的聲音，探測引力波的實驗大多需要在比較安靜的環境下開展，所以很多科學家不得不深更半夜做實驗，而且經常是幾個人約好一起熬夜，相互協作。甚至，還出現各國科學家相約一起做夜貓子的情形。

　　 “我覺得一個人熬夜還好，但若好幾個人約好熬夜做實驗，意味著經常性熬夜，還是很辛苦的。如果你今天不想熬，恐怕會耽誤同事的實驗進展。像找舞伴似的。”陳雁北感慨道。

　　 LIGO的成員分布于世界各地，要找到合適的電話會議時間特別難。而由于成員中在歐洲、美國的人比較多，因此開會交流的時間會以這些地區的時間為主，所以澳大利亞、日本和中國的參與者往往比較辛勞。

　　 就在引力波的發現得以證實，LIGO項目團隊歡聚一堂時，有科學家感嘆，“哎，連這個靈敏度的儀器都可以看到黑洞，以后的日子該多好啊。”陳雁北解釋說，這是指現在觀測儀器的靈敏度尚未達到設計上所謂的高精度。如果達到，未來將能看得更清晰，而且還可聽到更多黑洞碰撞之聲。這次發現絕對是一個開端。當然，也意味著科學家們將要做更多的事情，更加興奮地相約一起熬夜了。

　　 愛因斯坦是“總設計師”

　　 一百年前，愛因斯坦憑借著超人的洞察力提出了廣義相對論，預言了引力波。但是，他自己也不知道怎么樣來觀測它。

　　 然而，通過科學事實驗證預言并非易事。陳雁北說：“人類對于引力波的觀測有近50年歷史，由于宇宙中引力波源發生頻率的不確定，這令研究人員難免會有‘探測不到它’的心理準備。在這條道路上也有一些人改變了研究方向，或者離開。”

　　 那么，對前景有些渺茫的研究，科學家是靠什么支撐下去呢？陳雁北說：“是興趣，以玩游戲的心態。比如實驗物理學家喜歡搞激光，如同小孩玩樂高積木；理論物理學家喜歡找點兒問題想、弄點兒題做。更重要的是，想加入研究的伙伴都是真的想干點事的。”

　　 最后，陳雁北意味深長地說：“我從事理論物理學的研究已17載，與一直堅持研究的同伴一樣，在發現引力波之前，對愛因斯坦的預言還是深信不疑的，起碼達到99.99%，否則我們不會如此執拗地在深夜相約‘玩游戲’的。從某種角度而言，愛因斯坦是LIGO的‘總設計師’