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大约在30年前,基普与人打赌,称LIGO探测器在2000年1月1日就会探测到引力波。他坚信这是不可能的。奥斯特里克是这场赌局的另一方,他坚信这是不可能的。奥斯特里克为这个赌局设置了几个科学合理的条件,包括:至少有两个团队承认引力波已经被成功地探测到,而且这两个团队必须承认彼此对探测结果的分析是正确的。事实证明,奥斯特里克纯属多此一举。2000年1月1日悄然而至,又悄然而逝,刚刚组装完成的第一代LIGO探测器没有采集到任何相关数据。奥斯特里克宣称:“我贴在他墙上的赌局协议突然消失了。”
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基普回应道:“坦率地说,我认为那份协议一直在墙上。为了签字确认,我把它从墙上拿了下来,但几天之后我又把它贴回去了。”
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奥斯特里克说他并没有马上要求基普兑现赌注,而且不断地在他的朋友圈里对他表示关心:“基普没事吧?”他的目的是通过这种不急不躁又锲而不舍的方式,让基普的朋友们提醒他该掏腰包了。
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基普反驳说:“奥斯特里克肯定记错了。2000年1月1日,我输掉了这场赌局。后来,我收到了奥斯特里克手写的、落款日期为2000年4月18日的便条:‘收到你寄给我的一张令人愉悦的便条,还有一瓶品质上佳的红酒,万分感谢!我和吉姆·冈恩、博赫丹·帕钦斯基、斯科特·特里梅因以及马丁·李斯一起分享了那瓶酒。我们还为你的健康,为引力波探测,尤其是LIGO项目取得成功干杯。祝一切安好!你真诚的朋友,耶利米。’”
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同耶利米·奥斯特里克一样对LIGO项目感到非常恼火的天文物理学家大有人在。奥斯特里克特别提出,LIGO项目有不合理的地方。《天文学与天体物理学十年调查报告》的宗旨是就未来10年美国应重点资助哪些天文学和天体物理学研究项目提出建议,是科学自治的一个重要表现。奥斯特里克参与了过去三期的编写工作。尽管至今仍然不清楚约翰·巴考尔是否曾经拒绝将LIGO项目收入其中,但是LIGO项目最终没有入选的确是事实。过去几十年里,所有重大项目都通过了该调查报告的审查,但LIGO项目是一个例外,这令奥斯特里克感到十分恼火。他和其他人不满LIGO项目组用资金修建那些管道,而不是用来培养研究生。
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对于这个问题,基普提出了不同看法:“关键问题是,为LIGO项目提供资金支持的是国家科学基金会的物理学部,而不是天文学部。所以,有发言权的只能是物理学部,而不是天文学部。
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“LIGO项目通过了物理学部十年调查委员会的审查……在找到新的资金渠道之前,为LIGO项目提供资金的一直是国家科学基金会物理学部。LIGO项目获得批准的一个重要原因是,从20世纪80年代中期开始我们组织了大量的评估活动,而且委员会的成员都是一些不讲情面的物理学家,例如理乍得·加尔文。如果没有这些评估活动,国家科学基金会绝不可能批准LIGO项目的资金申请。”
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一位不愿意透露姓名的批评者指出,基普出身摩门教家庭,天生就善于游说。他还认为,长大后的基普抛弃了枯燥乏味的说教和性别歧视,也不再是一名虔诚的摩门教徒,基普一直想为自己改变宗教信仰找到一个正义的理由,LIGO项目恰好是一个合适的理由。耗费巨额资金、前途未卜的LIGO项目为什么可以申请到资金呢?因为基普富有魅力,是一名高明的说客。此外,他在科研方面考虑问题缜密周到,对技术发展现状的分析与评估清楚明了,为人诚实正直、受人尊重。因此,基普说的话往往令人信服。
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尽管从技术上讲,第一代LIGO探测器取得了成功,但是它们没有捕捉到任何关于引力波的信息。要想记录距离我们数十亿光年的宇宙传来的微弱声音,必须解决一系列技术难题。根据设计,高新LIGO探测器的探测距离可达10亿光年,包含了成千上万个星系。天文学家认真地估算了恒星的数量、大小和寿命,试图预测出现在探测范围内的致密双星系统的数量,从而估计到底有多少个可能的信号源。尽管目前的信号源估计数量引起了争议,悲观意见与乐观看法并存,但是信号源确实存在。无法保证的是,致密双星系统发生碰撞的地点是否在可探测范围内,以及碰撞发生时人类是否还存在。
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只有造物主慷慨地提供足够多的信号源,在(一两年,而不是二三十年内)完成合理次数的科研运行,探测器才会捕捉到宇宙的声音。如果探测器在几年时间里一无所获,人们可能就不愿意继续使用它们了。同时,LIGO项目组也需要进一步证明人们的投入物超所值,也就是说,他们必须有“从事天文学研究”的能力。面对批评者的质疑,很多人焦虑不安,还有很多人不辞劳苦地做着各种计算,希望可以拓展LIGO探测器在天体物理学领域的应用。LIGO项目组还要面对众多批评者的评头论足,并向天体物理学界证明自己的存在价值。对于项目的合作者来说,棘手的问题是:LIGO项目会产生良好的收益吗?巨大的投入能否换回足够多的科研成果?
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目前,LIGO探测器是唯一一种拥有引力波探测能力的机器,因此无法满足耶利米·奥斯特里克的赌约条件——至少有两个团队承认引力波已经被成功探测到,而且这两个团队必须承认对方对探测结果的分析是正确的。然而,奥斯特里克说,如果人们可以利用望远镜完成同步探测,他也能接受。当超新星或中子星这些致密星体碰撞时,不仅会发出巨大的声响,还会发出明亮的光。现在,高新LIGO探测器已经基本建成,奥斯特里克当然感兴趣。而且,他没有任何偏见。同众多科学家一样,对于科研成果,他不会冷嘲热讽,而是欢欣鼓舞。但是,他还是与LIGO团队的一名科学家(不是基普)打了一个赌。奥斯特里克认为,他们探测到引力波,并且探测结果能被望远镜证实,这在2019年1月1日之前是不可能实现的。
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在远长于人类既有历史的遥远未来(就像古戈尔普勒克斯[1]远远大于138亿一样,宇宙138亿年的历史与未来岁月相比,也是微不足道的),宇宙中的所有恒星都将死亡,那些符合条件的恒星会坍缩成黑洞。宇宙万物都会被吸进黑洞,然后一些黑洞会被质量更大的黑洞吸收,再然后宇宙中的所有黑洞都会蒸发,产生霍金辐射。整个过程将会耗费非常长的时间。(“永恒是很长的时间,特别是对尽头而言。”)目前,我们生活在地球上,天空非常明亮,似乎听不见宇宙的任何喧嚣声。所以,这次的赌局是:太空并不是那么安静。
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[1]古戈尔普勒克斯等于10的古戈尔次方,1古戈尔等于10100。——译者注
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引力波:发现爱因斯坦广义相对论缺失的“最后一块拼图” 第13章 罗生门事件
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Rashomon
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1987年,罗纳德·德雷弗已经接受了三巨头组合解体并代之以罗克斯·沃格特为项目负责人的层级结构的事实,因为他别无选择。当然,在此之前,他多次飞到华盛顿,向美国国家科学基金会的里奇·艾萨克森哭诉自己的委屈。但是,艾萨克森没有松口,而是耐心地告诉罗纳德:要么接受沃格特作为项目负责人,要么结束这个项目。(据基普称,艾萨克森说这番话时“不留一点儿余地”。)
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罗纳德说,在沃格特刚上任时,尽管沃格特对组织结构进行了调整,而且毫不遮掩他难相处的个性,但是罗纳德的心情却没那么糟糕。总体来说,项目的运行更加专业、有效,而且资金充裕。刚开始,罗纳德觉得沃格特“还不错”,尽管他有时也会因为自己的建议没有被立即采纳而感到生气。在整个项目组中,似乎只有沃格特可以同美国国家科学基金会直接交流。(其他人认为这个说法有点儿夸张,比如他们也曾派人给基金会做项目演示。)慢慢地,罗纳德觉得自己的影响力正在减退。他抱怨说,沃格特严格控制信息的流通(这是罗纳德自己的感觉,其他人,例如基普,就没有这种感觉),导致其他团队成员都难以全方位地了解项目的运行状况。罗纳德担心,撰写申请报告会阻碍科研工作取得进展。由于罗纳德讨厌这类书面工作,基普只好参与其中,撰写了大量文字材料,也产生了一些新的矛盾。罗纳德批评说,有些说法(尤其是在机器性能评估方面)过于乐观、自信。罗纳德觉得基普可能会认为他大惊小怪,生他的气。罗纳德事后想,矛盾肯定是在他没有意识到的情况下产生的。
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1991年,斯坦利·惠特科姆就任项目副主任,成为罗克斯·沃格特的助手,还兼任治疗师。1980年,斯坦利成为设计LIGO探测器的第一批实验人员之一,但是,在当时看来这个项目充满变量,如果留在项目组,他的学术生涯将前途未卜。于是,1985年,他接受航空业猎头的邀请,离开了LIGO项目组。(有人认为,他之所以离开,是因为他与罗纳德的关系比较紧张。)他告诉我,在实验室里修修补补、埋头创新给他留下了非常愉快的记忆,所以后来他又回到了项目组。20世纪80年代初,项目组只安排了三四个人在实验室里从事研发工作。每个人都清楚自己的职责,所有的工作都是手工完成的。1991年,他回到项目组,并担任副主任。这时候的项目组表现出乐观的发展态势,但是严谨性有余,探索性不足。据斯坦利称,沃格特是一位严厉而高效的项目负责人。在三巨头组合时代,“酷爱分析的雷纳与直觉能力惊人的罗纳德”势如水火,而沃格特接手之后,所有人都可以有效地开展合作。但是,罗纳德·德雷弗与罗克斯·沃格特无法友好相处。
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现在,准备工作已经全部就绪,LIGO项目可以启动了。在这之前,行业研究花了三年时间,起草那份条理清晰的申请报告花了一年多时间,与国会博弈又耗时两年,团队的耐心毫无疑问已经耗尽。接下来就是他们与自然、人类与周围环境之间的博弈了。随着对信号源存在的信心不断增强,项目组越来越关注黑洞和中子星,希望可以取得重大突破。但是,在与外部的博弈取得节节胜利的同时,沃格特开始着手处理之前不敢轻易触碰的内部矛盾。即便是微不足道的内部摩擦,如果处理不好,也会让人产生如鲠在喉的感觉。
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在接下来的日子里,尽管团队主要人物在重大问题上看法一致,但是他们的具体表现却大相径庭。对于其中的冲突,很多人三缄其口。人们有所保留是有原因的,其中之一是他们不愿意公开批评罗纳德,因为罗纳德似乎拒绝接受批评,哪怕是善意的批评。1997年,雪莉·科恩为准备一部加州理工学院的口述历史作品,做了大量的采访工作。根据她的录音资料,罗纳德在接受采访时口若悬河地谈论了他本人对那些冲突的看法。我采访过一些在LIGO项目组占据重要地位的科学家,在我的再三请求之下,有的人发表了自己的看法。他们对事件的描述几乎一致,但是与罗纳德的说法有出入。而且,几乎所有人都要求隐去姓名。
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以下是罗纳德的观点,是我根据1997年的录音资料整理出来的。他说,他们两人的矛盾开始于20世纪80年代后期,当时罗克斯·沃格特是LIGO项目的负责人。在团队的周例会上,沃格特开始攻击罗纳德,他可能没有表现出敌意,但是他的批评显然不是出于善意。“他还指责我的研究方法不科学,这让我尤其无法忍受。”罗纳德认为,他在英国学到的那些技术得益于欧内斯特·卢瑟福的影响。他喜欢在不影响结果的前提下走捷径,省去一些不相干的细节,因此很多实验进展迅速,这种做法不应该被错误地定义为不严谨。毫无疑问,罗纳德发明的一系列有独创性的实验技术,以及他做出的高明、新颖的设计,在现在的引力波探测器中仍然发挥着非常重要的作用。他不满地辩解说,他的那些方法使团队的研究取得了进展,工作效率比传统的团队快一倍,而且需要的资金更少。在他眼里,其他科学家都属于传统型,不能像他一样在一番苦思冥想之后就取得重大突破。罗纳德·德雷弗的工作风格显然是沃格特无法理解的。
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罗纳德接着说道:“我每次都采取不起眼的措施,然后就能发挥作用。沃格特说:‘他是碰巧了。’其实,我从来不指望碰巧。我的直觉非常厉害,真的非常厉害……但是,我发现这很难解释得清。他越来越反感我,我也不知道为什么会这样。”
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沃格特在周例会上的攻击让罗纳德不安,也困惑不解。由于不知道该怎么办,他通常呆坐在那里,一言不发。随后,沃格特解除了罗纳德实验室负责人的职务。“我感到无比震惊,至今记忆犹新,当时我差点儿崩溃了。”
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