9 月 25 日，一条耸人听闻的消息出现在 Twitter 上：宇宙学家劳伦斯·克劳斯 (Lawrence Krauss) 报告说，他听说世界上最大的引力波天文台已经观测到一个信号，而此时距离其正式重新开放仅一周。
这个传言已经在物理学界流传了至少一周。如果这是真的，并且高级激光干涉引力波天文台 (LIGO) 观测到的信号确实代表引力波的特征，那么这将证实广义相对论最难以捉摸和最引人注目的预测之一，而此时距离阿尔伯特·爱因斯坦首次提出该理论几乎整整 100 年。
但这两个“如果”都非常重要。LIGO 不会证实或否认这些传言。“官方回应是我们正在分析数据，”发言人加布里埃拉·冈萨雷斯 (Gabriela González) 说，她是路易斯安那州立大学巴吞鲁日分校的物理学家。冈萨雷斯对 LIGO 团队中可能有人发起谣言的可能性感到不安，尽管克劳斯和其他研究人员告诉我，他们并非直接从 LIGO 合作组织的成员那里听到这个谣言。 “我认为它有 10-15% 的可能性是真的，”在坦佩亚利桑那州立大学工作的克劳斯说。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
即使 LIGO 已经看到了一些有希望的数据，这也可能是一次精心设计的演习的结果——一个故意注入探测器的虚假信号，用于训练 LIGO 的数据分析团队。在这个阶段，只有三个人会知道真相，而且他们不会透露真相，直到很久以后，当合作组织准备好发表论文并举行新闻发布会时才会透露。
LIGO 正在密切关注
原则上，LIGO 可能已经发现了一个信号。其位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两个探测器，在 2002 年至 2010 年期间运行，但未探测到任何引力波——根据爱因斯坦的理论，时空结构中的涟漪是由灾难性事件（例如两个黑洞的合并）产生的。LIGO 的干涉仪在 4 公里长的真空管道两端的镜子之间反射激光束，旨在探测经过的引力波，这些引力波会拉伸和压缩管道的长度——以及其余空间。
但是，于 9 月 18 日正式开始采集数据的高级 LIGO 代表着一项耗资 2 亿美元的全面改造。冈萨雷斯说，现在的探测器比以前的探测器灵敏三倍，并且它们已经同时在线运行长达 24 小时。（与早期的运行相比，这是一个很大的进步，早期的运行可能会因卡车撞到离任何一个站点数公里远的道路上的坑洼而中断）。
预计探测器将运行三个月，然后关闭以进行进一步升级。LIGO 合作组织中的一些人认为，他们有三分之一的机会在那段时间内记录到一个事件，这使得在几天或几周的运行中进行探测变得不太可能。
但 LIGO 也在 6 月开始进行了多次“工程运行”，在此期间，探测器都在运行并记录数据。这些数据已被检查，尽管合作组织中的一些人对此表示谨慎。当时，该团队仍在校准仪器并了解噪声——例如激光束的波动或热振动——这将使挑选出真实信号变得困难。（探测引力波是一项极其精细的任务，因为它涉及测量每个干涉仪臂长度约 1022 分之一的变化）。
快速分析
即使已经看到了信号，并且它是一项真正的发现，官方公告可能也要到明年才会发布。高级 LIGO 团队计划给自己大约三个月的时间，从检测到信号开始分析信号、撰写论文并投票决定是否宣布。
但是，一些 LIGO 成员告诉我，如果发生在足够靠近银河系的星系中，从而产生响亮的信号，那么两个黑洞碰撞等天体物理事件可能会明确探测到引力波。
对于引力波科学家所称的“啁啾”来说尤其如此：一种清晰的正弦波，随着时间的推移，音调会越来越高，声音也越来越大，类似于某些鸟类的声音。啁啾是两颗中子星或黑洞相互螺旋式运动的特征，在此过程中会发射引力波。在恒星舞蹈的最后阶段，波浪会超过高级 LIGO 检测信号所需的 10 赫兹音高阈值。
误报
但还有另一种可能的 сценарий：研究人员看到了故意植入的虚假信号，作为演习。LIGO 在物理实验中几乎是独一无二的，它 практикует“盲注入”。一个由三名合作成员组成的团队有能力通过使用执行器移动镜子来模拟探测。“只有他们知道是否以及何时注入了某种类型的信号，”佐治亚理工学院亚特兰大分校的物理学家劳拉·卡多纳蒂 (Laura Cadonati) 说，她领导着高级 LIGO 的数据分析团队。
在 LIGO 早期科学运行期间，进行了两次这样的演习，一次在 2007 年，一次在 2010 年。英国卡迪夫大学的科学社会学家哈里·柯林斯 (Harry Collins) 在那里记录了这些演习（并撰写了关于此的书籍）。他说，这些演习对于排练在真实事件发生时需要的分析技术非常有价值。但这种做法也会耗费团队的精力。“分析这些事件之一可能非常耗时，”他说。“在某种程度上，它会损害他们的家庭生活。”
最初的盲注入演习分别耗时 18 个月和 6 个月。第一个被丢弃了，但在第二个案例中，合作组织撰写了一篇论文并举行了投票，以决定是否发布公告。直到那时，盲注入团队才“打开信封”，并透露这些事件是伪造的。
接踵而至
研究人员希望，一旦高级 LIGO 在一年后完成进一步升级，它将定期探测到黑洞之间以及中子星之间的合并，可能每年十次。如果探测变得常规，研究人员将学会几乎实时地识别它们。
高级 LIGO 可以探测到最响亮的合并信号一分钟或更长时间，这意味着控制室中的计算机甚至在事件结束之前就会发出巨大的噪音并发出自动警报。这样做的目的是向天文学家标记可能的事件，然后天文学家可以搜索天空，寻找可能与引力波相关的“烟花”类型——例如超新星爆发。
宾夕法尼亚州立大学帕克分校的物理学家查德·汉纳 (Chad Hanna) 负责领导合并搜索，他今年早些时候告诉我，他已经获得妻子的许可，可以在晚上保持手机开机，等待接收警报。“当合并信号到达时，我们会在 30 秒后知道，”他说。
本文经许可转载，最初于 2015 年 9 月 30 日首次发表。