100多年前,愛因斯坦在廣義相對論中提出了“引力波”的概念。此后,在長達半個世紀的求索中,“如何探測黑洞發(fā)來的信息”與“誰能率先捕獲引力波”成為引力波物理學(xué)界競技的方向。2015年9月,來自LIGO的“有趣現(xiàn)象”顯示,人類終于捕捉到了引力波。
深入引力波社群40余年的科學(xué)社會學(xué)家哈里·科林斯對此進行了實時記錄,為讀者講述了這項迷人的成就誕生的故事。全書圍繞“三道漣漪”展開,從本次事件發(fā)生后的大量電子郵件到發(fā)表的學(xué)術(shù)論文,全面還原了信號分析,以及該發(fā)現(xiàn)被科學(xué)界、媒體及大眾接納的過程。豐富的一手資料讓這個故事嚴謹又立體,而幕后逸事則展現(xiàn)了科學(xué)家們的人情味。此外,科林斯通過物理學(xué)家與天文學(xué)家的較量、利益內(nèi)斗、新發(fā)現(xiàn)問世流程等內(nèi)部信息,透露了科學(xué)界與媒體試圖隱藏的內(nèi)幕,探討了科學(xué)本身的價值。
如今,探索宇宙的新紀元已然來臨,全球步入高新探測器時代。在這種環(huán)境下,科學(xué)家與大眾扮演著何種角色?我們該如何看待科學(xué)?不妨隨科林斯進入“以太”,體驗別具魅力的科學(xué)世界。
2015年9月,科學(xué)家終于探測到了引力波。
2016年2月,相關(guān)科學(xué)組織方才發(fā)表聲明。
其間,到底發(fā)生了什么?
一個故事,多種視角。
如何從充斥著雜訊與偽事件的數(shù)據(jù)中識別出引力波信號?
科學(xué)發(fā)現(xiàn)為何不能直接公布?需要遵循哪些流程?
科學(xué)家們?yōu)楹螆?zhí)著于論文的發(fā)表?
全球性合作環(huán)境下,科學(xué)數(shù)據(jù)仍需保密嗎?
超乎想象的故事 通過深入淺出的物理學(xué)細節(jié)與科學(xué)家們多樣的社會性格,全面還原引力波探測“一戰(zhàn)成名”的過程,將《生活大爆炸》《星際穿越》照入現(xiàn)實。
一手資訊及內(nèi)部信息 17 000余封電子郵件、數(shù)十次電話會議、豐富的科學(xué)界逸聞、大量的媒體報道、具有收藏價值的論文草稿、“做出引力波發(fā)現(xiàn)的流程”“關(guān)于作者名單的規(guī)定”……講述官方未曾透露的內(nèi)幕。
新穎的社會學(xué)思考 了解引力波大科學(xué)的運作方式,學(xué)會做日常決策:如何與多人合作;如何僅通過交流就獲得專業(yè)技能;如何有效地停止自我懷疑;如何辨識邊緣科學(xué)與民科。
專業(yè)的譯者團隊 本書譯者均來自天文教育公益組織“青年天文教師連線”。其中,胡一鳴、張淵皞是首起引力波事件的親歷者,曾榮獲2017年“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎”。
如今,談?wù)撘Σㄒ呀?jīng)過時了嗎?
不,現(xiàn)在才是開始。
當我得知這本凝縮了自己45年工作成果的書將要面向中國讀者出版時,我十分欣喜。本書以科學(xué)為主題,而科學(xué)是現(xiàn)代社會至關(guān)重要的組成部分。這不僅僅是因為科學(xué)催生了商品,還因為它展示了運用學(xué)科訓(xùn)練來傳達真相的過程。
本書中,科學(xué)家們花費了足足5個月的時間分析2015年9月14日抵達龐大干涉儀的信號,判斷它究竟是引力波,還是誤警。這兩臺用以探測引力波的激光干涉儀擁有相當高的靈敏度,這也意味著,儀器對可能偽裝成信號的噪聲甚為敏感。在此期間,科學(xué)家們成功將信號與噪聲分開,他們甚至懷疑提取出的信號源于盲注,即黑客的惡意行為。最終,社群得出了結(jié)論:在本次事件中,盲注幾乎是不可能發(fā)生的,因為這需要大量內(nèi)部人士的參與?茖W(xué)家們很難想象自己的同事們參與一場陰謀的情景,因為大家擁有一個共同的目標,那就是揭示真相。
本次事件是有關(guān)物質(zhì)世界的本質(zhì)最非凡且最令人振奮的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。幾十年來,大多數(shù)科學(xué)家都認為,引力波探測無法實現(xiàn)。引力波社群所做的杰出工作是和平年代中最持久的科研事業(yè)之一,科學(xué)家們展現(xiàn)了令人欽佩的毅力與堅持不懈的品質(zhì)。不過,引力波探測之所以能成功,是因為它建立在科學(xué)界的誠信之上。
哈里·科林斯
2020年2月
序 言
第1章 第1周:發(fā)現(xiàn)相干信號
第2章 疑惑與復(fù)雜性:惡意注入
第3章 長達半世紀的引力波探測歷史
第4章 第2周與第3周:凍結(jié)、流言
第5章 第4周:箱子已打開
第6章 第5周至10月底:直接、黑洞
第7章 11月:漣漪、信仰與第二個事件
第8章 11月:撰寫發(fā)現(xiàn)論文
第9章 12月,第12周至第16周:檢驗倒退、固執(zhí)的職業(yè)精神及第三個事件
第10章 1月和2月:LVC范圍會議與論文提交
第11章 最后的漣漪:從新聞發(fā)布會到美國物理學(xué)會,再到世界各地
第12章 改變中的規(guī)則:一聲長嘆
第13章 科學(xué)的本質(zhì)
第14章 本書、作者、科學(xué)社群與專業(yè)技能
附文1 引力波天文學(xué)的開端
附文2 本書是如何完成的及幫助過我的人
附文3 社會學(xué)與哲學(xué)注釋
附錄1 做出首次發(fā)現(xiàn)的流程
附錄2 關(guān)于作者名單的規(guī)定
附錄3 發(fā)現(xiàn)論文首稿
參考文獻
出版后記