引力波有什么用|引力波到底有什么用？( 三 )

在地球上的引力波探测器，因为受到其尺度和周围噪声的限制，适合探测高频范围（10赫兹到1000赫兹）的引力波信号，无法探测更低频率范围的引力波信号。而将在太空中工作的LISA将探测0.00002赫兹至0.1赫兹之间的低频引力波信号。在太空中，三个彼此相距250万公里的探测器形成一个三角形，之间通过激光进行联系，相互合作进行低频引力波探测。
在这个频率范围内，人类将有可能观测到远超恒星级黑洞的巨型黑洞合并过程。例如我们知道在很多星系的中心都有一个质量相当于数十亿个恒星的超巨型黑洞，如果两个星系彼此进行碰撞合并，这样规模的两个超巨型黑洞在合并过程中就将发出低频引力波信号，而这样的信号从本世纪30年代开始就有可能被LISA探测到。观测到超巨型黑洞的合并过程，人们必将更清晰地理解整个宇宙的进化历史，以及星系的发展史——考虑到宇宙中数以千亿计的星系数量，有天文学家预测，在LISA开始工作之后，或许每年都能探测到几次这样惊人的星系合并过程。
正是因为LISA探测器具有超高灵敏度，人们可以想象，当它开始工作后，会立刻发现看似安静的宇宙中实际上充满了各种各样嘈杂的噪声，热闹非凡。LISA将会“听到”宇宙中各种天体无休无止发出的各类引力波信号，其中会有很多是来自宇宙悠远的过去，甚至是发自宇宙的开端。整个宇宙的发展史将以引力波的方式向人类展示出来。
正是因为其造价昂贵而且意义重大，欧洲空间局首先在2015年发射了激光干涉空间天线“开路者号”（LISA Pathfinder），用以测试这个想法的可行性。在地球轨道上，两个质量为2公斤的方块在没有重力影响的条件下彼此相距38厘米，通过激光相互联系。经过一年多的测试，结果显示这种实验方式的可靠性超出了人们的预期。如无意外，LISA将在2034年升空，届时人类将开启引力波天文学的又一个全新时代。
宇宙到底是什么形态，取决于人类通过怎样的方式去观察。一方面它寒冷，空旷，寂静，另一方面它又是嘈杂无序的，充满了各种可能和秘密。人类所想象的宇宙，包含了时空本身，包含了一切的物理实在，也包含了一切的可能性。人类希望理解宇宙的开端，同样也希望能够预测宇宙的未来。尽管这个目标现在看起来仍然显得遥遥无期，但引力波天文学的兴起，不仅会让我们对探索宇宙的未来百思特网更加乐观，也会对人类文明的未来和理性的力量更加乐观。