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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14章 利文斯顿天文台

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杰米的童年是在亚特兰大度过的,他说话时还带有一丝南方口音。他在新奥尔良机场接上我,开车前往距离巴吞鲁日市更近的利文斯顿激光干涉引力波天文台。我们一路上游览了河口,欣赏了密西西比河的风光,杰米还为我简要介绍了高新探测器的安装情况。不知不觉中,之前在道路旁流淌的密西西比河已不见踪影。等到明白过来,才发现我们已经错过路口一个小时了。

引力波天文台位于利文斯顿县,比巴吞鲁日市远一点儿。从建筑风格看,华盛顿州的引力波天文台与路易斯安那州的引力波天文台是两栋非常相似的建筑。一眼望去,它们的外观几乎一模一样。这里的设备安装负责人布莱恩·奥赖利操着一口爱尔兰本地腔,给我讲述了一件趣事。汉福德天文台在关闭前门时跟利文斯顿天文台不一样,后者会锁上双开式弹簧门的另外一扇门。因此,他每次去汉福德,开门时拉的总是锁住的那一扇。

但是从文化上看,这两个天文台有明显的不同之处。利文斯顿天文台使用了美国南方特有的漆,他们提醒我:“这里是路易斯安那。”使用这种漆,是一个阿根廷人、一个爱尔兰人和一个奥地利人共同提出的建议。科学家们来自不同的地方,这是学术界的一个典型现象。但是,技术人员、控制室操作员和辅助人员主要是路易斯安那人,这也是利文斯顿天文台具有南方色彩的一个重要原因。

布莱恩·奥赖利与迈克尔·兰德里分别在两个天文台负责同样的工作。尽管他们希望两个天文台使用相同的仪器,但是由于这些仪器本身都异常复杂,因此不可能做到一模一样。分别位于美国大陆两端的两个天文台需要存储、检索、同化、共享的数据庞大,包括:驱动系统、隔音、隔震、压缩光与激光的稳定性,模式清理,直流与射频输出,亮斑与暗斑,真空系统,液压系统,冷却系统,控制系统等。我在想,他们当中不会有掌握所有知识的通才吧?当然有,斯坦利·惠特科姆就是一个通才。(说到斯坦利,布拉金斯基的评价是:“他是一个不错的家伙,是一个优秀的实验员,性格细腻温和,头脑聪明,受过良好的教育,善于处理公共关系。毫无疑问,他是一流的实验员。”)但现在,斯坦利负责其他重要工作,包括在印度激光干涉引力波天文台任职。

如果你让这里的人闭上眼睛想一想并实话实说,在探测器出故障时他们会找谁,他们告诉我是莱纳。莱纳·阿迪卡里是在佛罗里达长大的,他的父亲是NASA的工程师。他还记得他上六年级那年“挑战者”号航天飞机爆炸的情景。当时,他和其他孩子正在佛罗里达的学校操场上玩耍。一抬头,就看到蓝色的天空被“挑战者”号爆炸的火光照得一片白,随后残骸的碎片纷纷落下来。孩子们莫名其妙地看着那些火光,然后接着玩耍。他们的老师却失声痛哭起来。

我目不转睛地盯着莱纳。杰米说:“他可是一个名人呢。”在一定程度上,莱纳的魅力来源于他在社交场合一贯的冷酷。然而,他并不是对所有事物都漠不关心。他在听别人说话时,有时候会表现出不感兴趣的样子,反而给人一种冷酷的感觉。交谈时,他偶尔也会对其他人说的话发表一些评论,通常是一些温和的嘲弄。他的声音悦耳动听,语气平和,你以为他是在表示赞同,但随后你就会发现他是在嘲笑你。莱纳非常不善于批评人。我敢打赌,在批评手下人时,他仍然会轻声细语,而不是恶言相向,仿佛因为给了别人一个不好的评价而让他自己感到很难过。

莱纳之所以在社交场合如鱼得水,原因之一就是他的冷酷。他不关心外界对他的评价,他也不需要你的青睐,因为他非常自信。我怀疑正常人不大可能如此自信,但是他的自信有着强烈的感染力。总体而言,我觉得随着他的年龄增长(目前他30多岁),他给人一种睿智、朴实的感觉,即使他说的某些话让人难堪,人们也会接受,同时心怀感激。

莱纳善于摆弄那些复杂装置,可以让探测器自动恢复正常。探测器有多个自动反馈渠道,可以自行查找问题,然后做出决策。我问他,是不是人们都知道他在摆弄这台机器方面有自己的一套,他郑重其事地点点头,表示同意。他解释说,对于这台机器的每一个元件,他都了然于胸。他只要想一想各种可能出现的问题,就能做到心中有数,而不用坐到桌边、打开电脑、掏出纸笔,进行几个小时的计算。他没有时间进行这种慢条斯理的计算,他只能做出一些假设,思考如何让机器正常工作,然后大致判断机器能不能修好。他担心有朝一日他会彻底失去这种能力,但是现在,随着高新探测器安装工作的稳步进行,他觉得一切又回到了他的掌控之中。就连LIGO项目发言人加布里埃拉·冈萨雷斯都说:“是的,只要莱纳在旁边,探测器的性能就会稳定一些。”

我给他发了一封邮件:“莱纳,我两周内要去利文斯顿一趟,你有时间跟我见面吗?”

“该死的旅程!我刚从印度和澳大利亚回来。我再也不坐飞机了……至少在我走出连续16个小时飞行的阴影之前,我不会坐飞机了。等我跟路易斯安那州的那些法国人办好手续,就会回来找你。”

莱纳的眼睛很大,黑色眼珠,有着南亚次大陆居民的典型特点,始终给人一种炯炯有神的感觉。他的嘴上留着两撇短短的胡子,仿佛在嘲讽什么。到了利文斯顿天文台之后,莱纳问起我上次来访的情况:“他们跟你说过那些鲈鱼吗?”“没有啊。”“那你不是白跑了一趟吗?”

新的LIGO干涉臂包上水泥防护层之后,在沼泽地里会下沉。因此,他们要先清除管道下面的泥土,再把管道垫起来。结果,便道两边就形成了两条壕沟。由于是在沼泽地里,壕沟很快积满了水,水里又出现了大量鲈鱼。然而,没有人知道这些鲈鱼是从哪里来的。我试探着找出一种可能:一阵狂风裹着鱼群,跌跌撞撞地在经过LIGO探测器上空时丢下那些鱼,然后彻底消散。这是我在电影《木兰花》(Magnolia )的启发下想到的一种可能性。我听过一些传说,称龙卷风走廊上的牛被大风刮到牧场以南3英里的地方,有的牛死了,有的则安然无恙。莱纳告诉我,有越来越多的人认为,鸟儿从泥地里飞起时,脚上沾了鱼卵;等它们飞来这里,那些鱼卵掉进了沼泽地的沟渠里,然后孵化成鲈鱼。他觉得我的解释与这个说法都有道理。考虑到没有人在雨后的沟渠旁边看见死鱼,我觉得我的解释可能找不到证据,正确的可能性很小。

刚开始听说这些鲈鱼时,莱纳根本不相信。于是,一名工程师徒手抓住了一条。他用手指头扣着鱼鳃,走进实验室来到莱纳面前。莱纳看到那条活蹦乱跳的鲈鱼时,不由得吓了一跳:“你在干什么?赶紧把它拿出去。”那名工程师不敢相信莱纳竟然是这种反应,赶紧说道:“那我把它放回去。”

莱纳告诉我:“那里还有鳄鱼呢。他们有没有告诉你那里有鳄鱼?那你岂不是白跑一趟吗?”

听说了这些趣事之后,我才第一次留意到门厅里有一个软木公告板,上面醒目地贴着几张照片。照片上的人(有男也有女)要么用手指勾着一条鲈鱼,要么站在泥泞的堤坝上摆拍,身后的水中有一只若隐若现的鳄鱼。

莱纳带我爬上屋顶,在那里可以更好地看清四周的景色。他说:“你看,前面那些树排得整整齐齐的,你知道是怎么一回事吗?那是惠好木业公司的功劳,他们砍掉了原来的树,又栽下了这些树。”

对于有史以来对地震最敏感的探测器来说,有一家木业公司在这里砍伐树木可算不上一个好消息。在经过一年的调查研究之后,他们在I–12号公路沿线安装了地震仪,用于检查附近工业管道的布设情况,为第一代探测器的投入使用做准备。但是,他们探测到一种特别明显的噪声,却无法辨别这些噪声从何而来。整整一个夏天,他们都在苦苦追寻噪声源,却毫无收获,所有人都十分沮丧。一天早晨6点,雷纳开车来到利文斯顿天文台。看到道路两侧那些被砍倒的树木时,他突然意识到了一个糟糕的问题。他冲进控制室,让那名操作人员到室外进行观察。雷纳告诉他:“当有树倒下来的时候,告诉我一声。”原因终于找到了,“只要树‘轰’地一声倒下,我们就能从地震仪上看到那个信号。”在选址的时候,他们当然也知道这里有惠好木业公司,但是不知道出于什么原因,他们严重低估了砍树的声音。为了保证实验可以正常进行,雷纳希望从惠好公司手中购买更多的土地。但是,惠好的要价太高(或许高达数亿美元吧),因此他们只能从技术上解决这个问题。后来,实验室精心设计出一套液压系统,用来保护那些反射镜。他们原本计划将这套系统应用于高新探测器,但是为了解决伐木噪声的问题,第一代探测器就安装了这套系统。

总的来说,利文斯顿天文台给人的感觉远没有汉福德天文台那么偏僻。在通往天文台的那条路上,一个铁路道口的一侧很突兀地立着一些破房子。这些房子呈八字形,外宽内窄,还能看到一些儿童玩具散落在屋子里。具有讽刺意味的是,道口栅门变成了这个社区的大门。这些房屋已经破败不堪了,尽管还没倒塌,但是破碎的木板条之间已经长出了丛丛灌木。那天上午,加布里埃拉·冈萨雷斯开着她的敞篷汽车,载着我前往天文台。对于天文台的“邻居们”,她也有点儿头疼。

我说:“我听说终端站遭到枪击了。”加布里埃拉认为我有点儿夸大其词:“好像发现了一个弹孔,可能只是意外吧。”

我本来就没有考虑过这是一种故意行为。

“当然,也有人认为这次枪击是一个警告,但是谁知道这到底是怎么一回事呢。不过,我们同狩猎协会碰过头了,问题似乎已经解决了。猎人们都知道住在这里的是一些科学家。”加布里埃拉笑了笑,意思是让我放心。我回了一个假笑。我的假笑往往很假,因此我很少这样做,但我希望用这样的方式告诉她无须为我担心。我觉得,我们的笑都起到了作用。

回到控制室,我发现里面的人比平时多,大家挤在一起正在看着显示器。今天,他们打开了终端站通向x臂的闸阀,然后沿着干涉臂朝着4 000米外的反射镜发射激光。几个小时之后,显示器上出现了一个圈在黑框里的脉冲光团。这件事比较重要,但是不会让人感到紧张,因此屋子里的气氛非常安静、克制。再过不到一年时间,他们就会朝着y臂的反射镜发射激光,然后把两条干涉臂都锁上。那才是一件大事,因为它代表探测器正式投入使用。应该打开香槟庆祝一番,然而,他们还需要再等几个月,甚至几年,才能为真正的引力波探测做好准备。其间,他们的任务是降噪,但是噪声常常不可预测,而且难以控制。

进入角落的那间大实验室,从一段相当坚固的金属楼梯爬上去,可以看到一个天桥。沿着天桥另一端的楼梯下去,就可以跨过其中一条干涉臂,进入面积巨大的实验室内圈——由角落里的几个房间以及呈L形排列的两条干涉臂的交点围成的一个区域。但是,实验室的常客都不会走那个拱桥,而是从管道下方的那排低矮的类似于手术台的金属桌子上爬过去。我想问这个传统是如何形成的,但还没来得及开口,布莱恩·奥赖利就已经手脚并用爬到了管道下方,然后用顽皮的眼神鼓励我也尝试一下。想把这个动作做得漂亮是很难的,但是我知道,在摇摇晃晃地爬了几级楼梯之后,你会被那两条穿墙而过的不锈钢干涉臂困住。经过一番权衡之后,我决定放弃走楼梯,选择从管道下方爬过去。

出乎我的意料,这个洞穴似的内圈里没有多少人。有的人正在固定电缆,有的人在闸阀附近,坐在管道下方忙活着什么。我不知道他们到底在做什么,但是我看到了他们脸上自信的神情。没人告诉他们该怎么做,每个人似乎都是专家,都清楚下一步该做什么。有一个人全身都包裹在防护服里,站在临时无尘室帷帘后面的一个装置上面。他是我的朋友艾丹·布鲁克斯吗?他的工作是为热补偿系统安装零部件(热补偿系统的作用是调整激光的热量对反射镜造成的扭曲效应)。但是,穿着防护服的人是很难辨认他的真实身份的,而且在这种情况下,走过去聊天显然不可行。所以,我只能再次放下身段,朝着位于干涉臂另一侧的地方爬去。

布莱恩开着车,送我去终端站。路上,他的手经过我面前指向车窗外,示意我看路旁的一个狩猎小屋。小屋是用木头搭建的,架在木桩上,里面有一只供鹿饮水的蓝色水桶。每天凌晨,猎人就躲在小屋外面,准备射杀前来饮水的鹿。

“那个弹孔并不是一个意外。”他加重了语气,“联邦调查局调查过了,这件怪事大概就这样了结了。”他一边说,一边轻轻地点了点头。我相信他说的没错,我们都没有笑。

路易斯安那州LIGO天文台的负责人乔·贾埃姆说:“那些欧洲人在看我们的笑话。在汉福德,一辆货车撞上了干涉臂,而这里又遭到枪击。他们肯定认为这是美国的典型现象。现在,我们最需要的就是找到继续坚持下去的理由。”然而,LIGO项目在全世界范围内仍然是独一无二的。(欧洲的Virgo引力波探测器还不具备先进的探测能力。)

一束电缆从终端站延伸出来,挂在终端工作间的一侧。内置的起吊装置将重物吊起来,然后放进工作间。但是,悬挂系统和反射镜的重量已经接近最大起吊能力,所以必须减掉一些重量。最终的解决方案是让人进入工作间完成组装工作和固定连接装置。工作间顶部被打开,供吊舱通行,周围的空间很小,成年人站在那里几乎无法活动。每次起吊后,需要8周时间才能关闭工作间的顶部。安装完毕、撤回人员、清除蜘蛛之后,终端工作间就会被抽成真空状态,通向干涉臂的闸阀随后就会被打开。

由终端站返回时,布莱恩·奥赖利兜了一个圈,来到y干涉臂的中段工作站。一组建筑工人把面罩挂在脖子和耳朵上,伸着双腿,坐在便道上休息。从早晨开始他们就在这里工作了,负责从干涉臂里掏出隔离材料。y臂的某个地方出现了渗漏,他们已经花了好几个月的时间,但还是没有彻底解决这个问题。不过,他们已经找到问题的症结了。原来,隔离层里滋生了黑寡妇蜘蛛和棕色隐遁蛛。要彻底解决这个问题,就必须把隔离层去掉。在主楼里,我们是从这根不锈钢干涉臂下面爬过去的。现在,布莱恩让我走进混凝土保护层,看看与里面的一段干涉臂。由于没戴防护面罩,他很快又把我叫了出去,管道里的空气有一股很大的霉味儿。我们离开时已经是中午了,我一只脚踏在路易斯安那州明亮温暖的土地上,身体其余部分仍然留在阴冷黑暗、气味难闻的管道里。这时候,我发现我能看到两公里之外管道另一端的一团亮光。我的脑海里浮现出雷纳·韦斯在管道里行走的情景。在探测器建成之后的几年时间里,他是进入混凝土保护层、沿着干涉臂行走的第一人。他的手在探测器的不锈钢外壁上划过。借着手电筒的光柱,他看到了那些茫然不知所措的害虫和蛇,他一下子就明白了。在他走到管道尽头的亮光处之前,他从未想过,这条4 000米长的不锈钢管道一直在承受尿液和氯的腐蚀作用。我默默地想:“希望他那时戴面罩了。”

在第二任LIGO项目负责人巴里·巴里什的领导下,两个天文台的建造工作于20世纪90年代中期开始了。在罗克斯·沃格特被解雇后不久,加州理工学院院长问他:“我该怎么办?”

沃格特建议:“他们刚刚取消了超级对撞机项目。巴里·巴里什是一位粒子物理学家,非常优秀,可以担任LIGO项目的负责人。”

超导超级对撞机项目斥资数百万美元,在得克萨斯州的瓦克沙哈契建造了一个坑洞。整个项目组摩拳擦掌,希望可以取得丰硕的成果。如果国会没有中断资金支持,加速器应该早在几十年前就发现著名的希格斯粒子了。当时,巴里·巴里什负责一个粒子加速器实验的设计工作。1993年,巴里什甚至来不及失望,超导超级对撞机项目就被叫停了。在履行了一些必要的程序之后,遴选委员会、美国国家科学基金会和加州理工学院管理层选中了巴里·巴里什,并给了他一个月的时间,让他考虑是否愿意接任LIGO项目负责人一职。“巴里什连夜做出了决定”,他告诉我,这个说法有点儿夸张,但不是太夸张。从20世纪70年代,基普在加州理工学院第一次提出引力研究实验的建议之后,巴里就一直对其学术价值很感兴趣。于是,他迅速做出了决定:“我唯一需要考虑的就是我是否确定自己可以发挥重要的作用。”

1994年,巴里什走马上任,担任一个停滞不前的项目的负责人。由于缺乏信心,美国国家科学基金会很快就会考虑停止资金支持的问题(资金支持还没有获得最后的核准)。巴里什面临两大紧急任务:其中一个任务是组建团队;另一个更重要的任务是把资金真正拿到手,而且据他估算,所需资金远远超过当初申请的金额。也就是说,一边是基金会打算终止这个项目,另一边是该项目需要更多的资金。预算金额比较低,可能是因为沃格特倾向于采用臭鼬工厂的模式,而巴里什意图建立一个更健全的管理结构。巴里什估计,这个项目需要3亿美元甚至更多的资金。

资金预算给巴里什提出了一个战术问题,他立刻就成本问题与美国国家科学基金会进行了探讨。如果预算过低是前一个阶段的问题,那么在进入新阶段之后,项目组就无须考虑这个问题了。如果巴里什没有及时与美国国家科学基金会讨论这个问题阶段,LIGO项目早就不存在了。

1994年,在基普的探测引力波的想法问世25年之后,巴里什取得了美国国家科学基金会的信任,“基普获得了他们的好评,我也起到了一定的推动作用”,修订后的预算金额提高为3亿多美元。(大部分讨论都建立在第一代探测器无法探测到引力波的基础之上。基普一再强调引力波探测很可能成为现实,他同时指出有必要开发更先进的探测器。)由于基金会承诺的资金很快到位,LIGO项目完成了华丽转身,从一个一小群实验人员挤在规模较小的校园实验室里进行的创新实验,升级为两个由众多工程师和科研人员维护的大型天文台。1991年的实验设施是一间面积狭小的研发实验室,在加州理工学院校园的一栋类似拖车的附楼里。现在,它的规模将扩大上百倍,而且一分为二,分别位于路易斯安那州和华盛顿州。因此,他们需要建造房屋、修建管道、征用土地,需要将1.8万多立方米的空间抽成高真空环境,从相关领域吸引精确测量专家,招募科学家、工程师完成管道的设计与建造,并对激光器与反射镜的生产实施监督。为了把愿望变成现实,建造出真正拥有引力波探测能力的货真价实的探测器,一个越来越大的团队紧张地忙碌起来。基普语气坚定地说道:“巴里·巴里什是一名前所未有的最优秀的大型项目管理人员。”这个观点得到了人们的普遍认可,几乎所有知情者可能都会同意基普的看法。

听说巴里什出生于内布拉斯加州奥马哈市,我想象他肯定非常自信,系着带扣的皮带,身材高瘦,走路大步流星,举止粗犷。然而,巴里什颠覆了我头脑中的牛仔形象:“在9岁那年,我们全家就搬到了加利福尼亚。”虽然不善于寒暄,但跟他交谈还是挺愉快的。他的言语坦率,声音不大,铿锵有力。他总能迅速赢得别人的赞赏,尽管这不是他交谈的主要目的,而只是一个副产品。他的决策能力极强。巴里什的管理手段巧妙,效率极高,不仅完成了建筑物和机器的建造工作,还不断增强科研人员的凝聚力。LIGO团队在科研上的合作越来越广泛,成员包括世界各地的理论学家和互补型观察员,为高新探测器取得更多的天文学成果贡献力量。

作为大型激光干涉引力波天文台,LIGO必然会面对一些无法用传统的管理方法处理解决的新问题。例如,控制系统必须实现自动化,也就是说,原先用手柄操控的多维交互系统必须实现自动化,而且过程可以分析、再现。对于那些似乎凭直觉操控机器的人而言,加州理工学院的40米原型机给人一种望而生畏的感觉。操作扩大了100倍的机器,是不可能完全凭借在使用手柄的过程中培养的洞察力来完成的。自动化控制器必须更加结实,确保有很长的使用寿命。新颖的前沿设计必须相互匹配,以免操作时彼此冲突。由于所有的科研人员都没有接受过专门的引力波探测培训,因此巴里什从不同的领域物色各种专业人才。比如,他从被取消的超导超级对撞机项目招募到了控制系统专家。把这些人才塞进LIGO科研队伍中必然会导致一些问题,因为那些专业人员在无法亲手操控机器时会心生怨言。(杰米·罗林斯早就设计了一个复杂的自动化软件包——“守卫者”,为高新探测器配置控制回路,使机器一直处于锁定辉煌状态。)

天文台的工业设计同样具有创新性。尽管干涉仪在物理学界拥有辉煌的历史,其中被人们提及次数最多的是19世纪初的迈克尔逊–莫雷干涉仪,它证明人们一度(错误地)认为支持光传播的以太是不存在的。但是在雷纳于20世纪70年代在“夹板宫殿”建成第一台原型机之前,还没有悬挂结构干涉仪的先例。从加州理工学院40米原型机衍生出的100倍大的机器,也肯定没有先例。在科学研究活动中,还从来没有尝试过这种由小及大的方法。

他们有了一个伟大的项目和不菲的资金,又招募到了优秀的人才,接下来他们需要找到适合的场地。“一旦从国家科学基金会申请到资金,你就必须向基金会证明你知道应该怎么花这笔钱。”破土动工后,他严密关注那些土木工程的进展情况,包括门窗、房屋、管道和真空系统。反射镜、激光器和悬挂系统的工艺水平越精细,所需的时间就越多。

利文斯顿天文台使用的是私有土地,手续比较简单,不需要像汉福德天文台那样跟政府部门打交道。根据计划,他们准备先修建利文斯顿天文台。1996年前后,他们破土动工,但不是在路易斯安那州,而是在华盛顿州。

路易斯安那州天文台的建造工作在利文斯顿县遇到了一些麻烦,利文斯顿县当时的人口大约是900人。路易斯安那州保护公民的财产权,当LIGO项目在公共土地上修建一条通往天文台的1.5英里长的道路时,当地人举行了抗议活动。此外,他们还借助宗教手段进行反对。LIGO就场地建设问题在街对面的一个小学校里召开了一个见面会,利文斯顿的居民可以自由参加。碰巧的是,极端宗教团体也举行了集会,在教区内倡导神创论。LIGO探测器的功能是记录来自10亿年前的信号,与该宗教团体的教义似乎格格不入。但是,也有人对LIGO项目表示支持。巴里什收到的第一封本地居民写的信,来自在街对面的小学校出席见面会的一名教师。她代表自己的学生,邀请巴里什到路易斯安那州开展科学宣传活动。巴里什深受触动,他开始思考自己的研究有哪些附带影响,比如政治影响,还有精神层面的影响。他知道,他的研究的影响范围已经延伸至新领域了。

[大约20年之后,仍然有人对这个天文台心存怀疑。一次,一架飞机从4 000米长的L形探测器上空飞过,准备降落在巴吞鲁日机场。这时候,飞机上的一名男子告诉坐在他旁边的乘客(这名乘客碰巧是LIGO项目组的一个科研人员),地面上的那个秘密设施是政府用来实现时空旅行的。据说,它的两条长臂可以将人分别送到过去和未来。]

由于当地人暂时接受了神创论,巴里什还意识到土地方面的政策很难撼动,因此他感到有些遗憾。他不耐烦地说道:“我们肯定会发疯的。”虽然汉福德天文台先动工,但是也遇到了一些麻烦。他们发现,建筑施工时如何排水是一个难题,为此他们只好增加挖掘的深度。美国能源部犹豫不决,不知道是否应该批准他们增加挖掘深度的请求。巴里什暗示,这里曾经是第一代核反应堆所在的位置,能源部不希望他们发现埋在地底下的氚等物质。“有的时候我也会强人所难。”他轻描淡写地说道。尽管遭遇了各种各样的困难,在世纪之交,LIGO团队终于进驻并启用了这两个天文台。

在利文斯顿天文台遭到枪击后(有人说墙上的弹孔不止一个),美国联邦调查局给他们的建议是,在天文台的外围修建掩体,砌上高墙,或者采取类似的安全措施。但是,巴里什没有照做,而是跑到当地的狩猎俱乐部,与那里的人一起吃了顿午饭。很快,问题就解决了。但是,在这之前,还有一条鳄鱼被射杀了。

至于全局性规划,巴里什对项目分两步走的建议做了一些改进:第一阶段是,2000年之后,在天文台里安装第一批探测器;第二阶段是,建造高新探测器,从2014年年底开始安装,于2015年秋启动前期科研活动。第一阶段将证明实验的前景,在不违背物理学原理的前提下“有可能”探测到引力波。(第一代探测器证明这项技术确实是可行的,但是没有探测到引力波。)在第二阶段,随着高新探测器的建成,引力波探测取得成功的“可能性会增加”。(我们翘首以待。)巴里什说道:“作为科学家,你的工作就是探索未知。作为实验人员,你的工作就是努力实现实验目标。上天可能会大发慈悲,也可能将你拒之门外……我们就是这样推动科学进步的。”

2005年,巴里什改任国际直线对撞机项目的负责人,杰伊·马克斯成为新一任LIGO项目负责人。杰伊面临的任务是为汉福德天文台和利文斯顿天文台的高新探测器寻找升级所需的资金。第一代探测器、研发费用、高新探测器升级,再加上运行开支,总金额约为10亿美元。

现在,杰伊·马克斯在项目组担任顾问,每周都会与自2011年起担任LIGO项目负责人的戴维·瑞兹共进午餐。瑞兹的性格安静随和、待人友善,他至今仍然对修修补补、钻研科学以及做实验这些有趣的事情有独钟。巴里·巴里什、杰伊·马克斯、戴维·瑞兹三个人都是非常优秀的项目负责人,在担任期间都经历了各种各样的挑战。

现在,有1 000多名科研人员和工程师正在不同的岗位上默默奉献,组成了一个跨越国界的团队。在世界范围内,还有一些与LIGO项目相似但是能力稍弱的探测器。一个主要由意大利人和法国人组成的团队建造了一个规模较小的天文台,即Virgo天文台。德国境内有引力波探测器研发设施。日本正在独立开展一些实验(TAMA项目及近期开始的KAGRA项目)。印度正在计划建造第三座LIGO天文台,但这个项目遇到了一些不同寻常的挑战——科研文化冲突与地缘政治障碍。由此可以看出,全世界的科学家正在开展一个规模宏大的合作项目,这是一项大科学研究。在遍布全球的探测器网络中,LIGO牢牢地占据了霸主地位。

所有人都在勤奋工作,希望尽早安装、校准、升级并运行高新LIGO探测器。在怀旧、感伤和十进制数字系统的共同作用下,所有人都把目光投向一个最后期限——爱因斯坦引力波论文发表100周年纪念日。

雷纳说道:“如果希望在2016年之前完成一次探测,我们就必须夜以继日地工作。我认为制定这个目标是非常必要的,因为我希望达成这个目标,为爱因斯坦引力波论文发表100周年献礼。我们必须在爱因斯坦发表论文100周年纪念日到来之前完成一次探测。

“一次成功的探测,将为这一切画上一个圆满的句号。”