引力波背后：基础研究须“容错”

　　令人瞩目的原初引力波事件虽以“悲伤”告终，但却引发了国际科学界对其更加热切的期待；相比之下，由于国内对科研失败容忍度极低，“中国连想犯这样‘错误’的机会都没有”——

　　近日，欧洲空间局的一份报告宣告了自去年3月份以来关于原初引力波争议的最终结局。彼时，美国BICEP2合作组宣布了通过宇宙微波背景辐射的极化实验，首次探测到了原初引力波的信号。若被证实，将对整个物理学产生深远影响。

　　然而，一年后的结局却有点悲伤。BICEP2合作组通过其设在南极的望远镜以及欧洲空间局普朗克卫星所获数据进行的联合分析表明，去年的分析结果无法明确指向原初引力波的发现。“BICEP2合作组没有意识到星际尘埃对极化的贡献比想象大得多。”中科院高能物理所研究员夏俊卿说。

　　尽管如此，这不仅没有影响BICEP2升级后的下一代望远镜BICEP3继续获得经费支持，而且使国际上关于原初引力波的期待更加热切，研究人员将在南极继续追寻原初引力波信号。

　　这一点让中科院高能所研究员张新民唏嘘不已。“中国连想犯这样‘错误’的机会都没有。”张新民说，国内一直以来对重大科学研究难以容忍失败，这严重影响了原创性成果的产出。

　　进度远远滞后

　　宇宙微波背景辐射是人类能够接收到的宇宙最早的信息，原初引力波会在微波背景辐射中留下痕迹，从1964年开始，国外科学家就相继开展探测实验，寻找“大爆炸”的痕迹。

　　然而，与国外探测原初引力波的火热相对照的是，到目前为止，国内还没有开展相关的实验。“国外的卫星实验都已经做到第三代，BICEP望远镜也开始了第三代的实验，国内却连测量微波背景辐射的实验都没有。”中科院理论物理所研究员蔡荣根说，与国外相比，国内的进度已经远远滞后。

　　夏俊卿从在意大利做博士后就开始参与到普朗克卫星项目中，但回国以后，国内在宇宙微波背景辐射的实验观测方面没有什么基础，要想有所突破，就必须和国外开展合作。

　　在蔡荣根看来，既有的现状和以前天文学方面的战略发展部署密不可分。“以前大家都关心太阳系、银河系，把宇宙作为整个考察背景的项目非常少。”

　　高频引力波的探测项目亦是如此，其探测对象是几十到几千赫兹的引力波。对此，北京师范大学天文系教授朱宗宏说，目前国际上主要采用大型激光干涉仪进行探测，而国内并无大型项目推进，主要还是参与国际合作。

　　事实上，与原初引力波探测相比，引力波探测在中国起步并不晚，当时的实验也与国际接轨，然而这些实验在上世纪80年代前后由于某些原因相继终止和消亡，相关实验也一直没有再组织起来。

　　不能错过的机遇

　　宇宙学的发现意义重大，在专家看来，必须抓住每一个机遇，才能保证中国在此方面不落后。现在，中国正迎来这样的机遇。

　　在张新民看来，此次BICEP2合作组的结果正是这样一个机遇。目前，张新民等人正在筹划在西藏阿里做原初引力波的探测工作。“在阿里的探测将是个国际合作项目，包括BICEP合作组的成员。”

　　一直以来，原初引力波的探测实验都在南极开展，这使得探测有一定的局限性，即望远镜只能对南天区的信号进行观测，却覆盖不到北天区，而阿里的探测项目率先在北天区开展，正好可以弥补这个不足。“这是我们的优势和特色。”张新民说，也正因为如此，项目吸引了一大批国外的天文学家要加入到项目中来，而这带来了人力和技术支持。

　　在蔡荣根看来，未来2到3年，原初引力波的探测即会有结果。而目前，阿里的探测实验也是打算在3年内建设起来，进而出结果和数据。“对中国来说，这是一个良机。”张新民言语中满是兴奋。不过，他又有些担忧，国内在支持宇宙学研究上相对保守，论证可能要花费很多时间，有可能错失机遇。

　　科研需要更多包容

　　在专家看来，实验探测风险再大，也不能成为不推动科学发展的理由。“原初引力波的重要性已经被国际公认，我们有参与探索发现的机会。”张新民说，需要推动有重大意义的原创项目尽快开展。

　　然而，事实上，很多原创性项目往往因为质疑而中断或停止。2013年，中科院院士武向平带领“宇宙第一缕曙光”（21CMA）探测项目结题，而由于一直没有探测结果出来，结题之后，没有获得后续的经费支持，项目中断。

　　张新民是21CMA项目结题的专家组成员，对于“第一缕曙光”的停止，他很惋惜。“武向平没有做出来，而与此同时，国际上其他专家也没有做出来。”而在“第一缕曙光项目”停止后，国外相关的实验仍在继续开展。

　　对此，一位不愿具名的专家说：“在国内，由任务做成工程没有问题，但是出思想却很困难，因为国内对于重大科学失败的容忍度非常低。”专家认为，很多天文研究就像“打赌”，一旦赢了，就是重要的发现。而如果无法容忍失败，原创性的成果很难作出来。

　　记者了解到，除了“第一缕曙光”项目中断之外，国内其他相关实验也很难开展下去。张新民认为，当务之急应该考虑项目下一步该怎么做，如何继续获得支持并继续探测。“重大基础研究一旦看准了，就一定要支持到底。”他说。