【科普】不算技术

近来，重力波（gravitational wave，注1）存在的验证，成了国际间热门的话题。当然，这是无法和“宇宙间最热门”的话题——一马公司舞弊存在的无以验证相比拟。

重力波获得验证的报导，在美国《纽约时报》和英国的《卫报》各获得约1000和4000个留言，这也无法比拟一马公司课题，其录像和报导等在YouTube和面子书的成千上万的看、赞和留言。

《卫报》一则留言评论此消息说，“没上面书的事，不算发生”。另一位则回复，面书上早有流传证实重力波的存在，因此劝告先前的留言者多上面书广结书友，别变得孤陋寡闻。

重力波的验证在我国虽然无法和一马公司事件之重要比拟，但是，秉持不耻下问的态度，我们或许仍然可从这些吹嘘验证重力波重要性的英美人士的言论中，获得一二启发。虽然，他们本身也非议此实验。

现实主义者的诘问

例如，有留言写到，“幸好他们发现了它，否则真不知会有什么后果。之前，我几乎要为此而担忧”，和，“我还有账单要还”，或更直接的，“这有什么用？”

这些现实主义者的诘问，招到维护科学研究者的围剿，批评他们短视，因为，许多科学发现，如电磁波和激光等，多是源于当时纯粹的科学认知与好奇。现在，只要你有用手机和看DVD，你就用上它们。在应用上，纯科学研究的投资是长远的投资。

可是，另一方面，这实验约10亿美元的标价，也真的需要受到这些诘问的审查。基础科学研究对科技的发展确实重要，但是纳税人也不能随意的赠送10亿元的“玩具”给科学家们。这实验的管理、仪器建造和经费筹募经历了一波三折，显示了它被审查的经过。

实验遭致质疑批评

此实验主要由美国“自然科学基金”（Natural Science Foundation，NSF）赞助。实验的指导委员会，曾因在近5年里无法取得多大的技术与组织上的进展而被重组。NSF资助的科学计划也受到美国共和党议员的批评。美国国会甚至通过法案要求NSF核证其资助计划的经济效用。NSF实下了不少苦功才说服美国国会继续拨款资助这项实验。

如此严峻的审核，对科学的进步相信会是件好事。美国共和党议员的抨击与阻挠，虽然有其政治议程，但科学家们当会以更严谨的态度对待他们的工作。

一些留言者因此为NSF抱打不平，责问为何美国国会在2009年金融风暴发生时，轻易的就通过了7870亿美元，拯救华尔街银行家和金融大亨的提案？两相比较，不禁让人怀疑为何金融业花了纳税人那么多钱后，仍然没多大长进，时不时就来个风暴将众人的钱卷个精光？

实验结果有多确实

另有读者质疑实验的结果有多确实。根据实验团队的报告，这次传至地球的重力波产生于13亿光年之遥的两个黑洞的结合。当传至地球时，重力波已变得很微弱。重力波能改变空间的距离，因此，这实验用的干涉仪（interferometer）4公里长的臂膀会稍微被拉长。拉长的距离约为质子（proton）直径的万分之一（质子直径约为一飞米，10^（-15）m）。

因此，只要干涉仪用以折射和反射激光的镜片的震动接近这距离，那它所测量到的就只是噪音，而不是重力波改变空间的结果。如何将镜片彻底和外界的震动隔离，和减少悬挂镜片的部件和镜片本身的内部震动，成为这实验必须克服的核心问题。据报道，实验团队在过去5年里对干涉仪的改良，已让仪器达到了它所需要的敏感度。

为我们带来鲜花

干涉仪利用光的干涉（interference）作为其操作的原理相当简明。如果仪器的精确度达标的话，其实验的结果是很明确的。超过一个世纪前，干涉仪也被用于确定光速的恒定不变，肯定了爱因斯坦（见图）侠义相对论其中的一项假设。

如今，一副更为精准的干涉仪验证了爱因斯坦广义相对论所预测的重力波，实为人类的心智和手艺伸延至极致的杰作，为当下混浊的政治话语之氛围带来鲜花（美国总统罗斯福语）。

《纽约时报》的一则留言写到，这消息平衡了媒体给以美国总统大选极偏重的报导，恢复了我们对人的信心。另一位写到，真高兴这实验的高巧与美丽，将他从日常生活的挣扎里提携上来，就算是只有短暂的一阵子。

注释：

1. 重力波是时空的波纹，是扭曲的时空的传播。这有如水的波纹，只是水波是水面二度空间的扭曲的传播。如要更详细的理解，可观看 此动画 的解说。

李敬添，物理学硕士，私立学院讲师。