【發現重力波】愛因斯坦預言成真 重力波證實存在 助解宇宙起源
「We have detected gravitational waves! We did it!」（我們偵察到重力波！我們做到了！）科學家賴齊（David Reitze）興奮宣布。不只是記者會上頂尖的物理學家，全球科學愛好者都難掩激動之情，畢竟證實重力波堪稱21世紀最重大的天文學成就，足以贏得諾貝爾獎。
美國的「鐳射干涉儀重力波觀測站」（Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，簡稱LIGO）在香港時間昨晚11時30分的記者會中正式公布，團隊利用華盛頓州及路易斯安那州的探測器，偵測到極微小的重力波活動，證實了愛因斯坦100年前發表的廣義相對論中最後一個「預言」。愛因斯坦100年前已經提出過，其實人揮一揮手時空都會隨之而扭曲，只是效果極其微小。愛因斯坦雖然提出這個稱為重力波（Gravitational wave）的理論，但連他自己本人也認為微弱到難以偵測。
結果他說對了－－重力波存在，同時也估錯了－－科學家終於偵測到。
證實的方法也不難理解，還記得中學讀過的干涉效應（Interference）就夠用。科學家在一個「L」形狀的實驗室發射一道激光，以分光鏡一分為二，一道直走，一道向左走。在4公里盡頭會遇鏡反射回頭，正常來說回來相遇之時，兩道光會因為干涉效應互相抵消。但如果有重力波經過實驗室，時空就會扭曲，兩條隧道就會改變長度，光波沒有完全抵消，最後就會仍然有光。
理論上似乎不難明白，但其實要執行起來相當困難。重力波專家、中大朱明中教授向《香港01》解釋，「物理學測量方法多是易懂難做。不但執行難，設計可行方法亦不容易。因為是否能達到要求的精度，需考慮很多因素，做很多詳細計算」。今次的科學家設計出近乎真空的鐳射干涉儀重力波觀測站（LIGO），而且在美國東岸和西岸各有一個，用來排除環境干擾，務求精準。
2015年9月14日標準時間9時50分45秒，一個歷史性時刻來臨了。東岸先偵察到來光波變化，7毫秒後到西岸偵測到，而且數據近乎一致。科學家經精密計算後，確認這就是重力波，而且來源足足距離地球13億光年。
太空的很遠很遠處有兩個黑洞，一個質量是36個太陽，一個是29個太陽。它們在13億年前相遇捲入重力旋渦，以一半光速相撞合成一個大黑洞，質量相等於62個太陽。慢著－－36加29應該是65，少了3個太陽在哪裡？原來餘下質量化成了重力波，如漣漪般向外擴散，最後來到宇宙另一端的地球。科學家更加整理出這次黑洞大合併的聲音，頻率在人類可聽範圍。
中大朱明中教授：發現重力波非幸運
朱明中說，科學家「碰巧遇上這個雙黑洞併合的時機，但即使今次錯過了總會有下次重力波經過，所以不算靠幸運」。
愛因斯坦1916年在廣義相對論中提出重力波理論，當物質或能量的形狀或速度改變，就會扭曲附近的時空狀態，產生重力波，像漣漪般以光速在宇宙傳播。在黑洞相撞或巨型星體爆炸這類猛烈的宇宙事件，固然會產生重力波，但經歷遙遠旅程來到地球已變得微乎其微，所以科學家一直從未偵測到。
或許是歷史的巧合，就在100年後的2016年，Rainer Weiss、Kip Throne等物理學家終於證實了重力波，實現廣義相對論中最後一個「預言」，研究成果亦已獲學術期刊認可。今次發現重力波的重要性，堪比幾年前發現上帝粒子（希格斯玻色子），對人類破解宇宙大爆炸之謎，乃至有關時空扭曲的理論都非常重要。不少學者都認同，今次發現肯定可奪得諾貝爾獎。
科學家相信大爆炸後的最初期，宇宙是渾沌漆黑一片，之後物質凝聚產生能量才開始發光。換言之，要探索大爆炸和宇宙最初期的情況，人類不可能依賴各式光線，而重力波正好為科學家破解這個謎團的鎖匙，甚至令科學家能了解大爆炸一刻的情況。
研究發現重要性 開創觀察宇宙方法
其實就算一直未證實，學界普遍早已認同重力波存在。今次研究另一個重要之處，在於其方法學上的突破。之前科學家多憑光線觀察宇宙，無論那是可見光、紅外線又或是X光，今次卻開創了另一種觀察宇宙的新方法。要知道宇宙另一邊的活動，原來在實驗室裡分析激光數據同樣可以。
「這是革命性的發現。我們一直以來都只能憑光線來觀測宇宙，但只能看到其一部分。重力波可提供完全不同的資訊。所以我們是開拓了一個廣播頻道，讓我們探索從未認識的宇宙理論。」伯明翰大學教授Alberto Vecchio解釋。
著名物理學家霍金對今次突破性發現表示祝賀，形容它可顛覆天文學界，也印證了自己40年前有關黑洞的推測。這是首次偵測到雙黑洞系統，也是首次觀察到兩個黑洞合併。霍金表示，今次觀察這套黑洞系統的特徵，與他1970年在劍橋大學時作出的推論脗合，最終黑洞的面積亦較他當年推測的大。霍金認為今次發現有助人類探索黑洞。
（綜合報道）