爱因斯坦曾经搞错引力波

13 10 2017年

    对引力波的探测获得了今年诺贝尔物理学奖,“引力波”一时又成为新闻热点。一些人又想起了几年前有一个自称“诺贝尔哥”的下岗工人在求职电视节目上宣布自己做出了很多惊人的科学发现和发明时遭到我的“打压”,由于在这个人迸出的术语中有一个是“引力波”,于是他们就怪我把中国一个诺贝尔奖给搞没了。不知他们会不会去起诉诺贝尔奖委员偏听偏信方舟子打压“科学梦想”。自称早就发现“引力波”的中国人可不止“诺贝尔哥”一个,甚至还有国学家、老中医说老祖宗的太极图早就预言了引力波的存在,有的淘宝店还推出了号称能防引力波辐射的孕妇服。

    引力波是爱因斯坦在一百年前预测的。根据爱因斯坦在1915年提出的广义相对论,引力是时空弯曲的表现,而时空弯曲是物体的质量导致的,物体质量越大,时空弯曲也越大。一个有质量的物体在时空中运动的时候,时空的弯曲也跟着发生变化。在一定的条件下,做加速运动的物体产生的时空弯曲变化,会以波的形式以光速传播开去,这就叫引力波。

    但是引力波是非常微弱的,所以在在爱因斯坦提出一百年来,一直没有被直接检测到。后来是怎么检测到的呢?在13亿年前,有两个巨大的黑洞发生了融合。其中一个黑洞的质量是太阳的36倍,另一个黑洞的质量是太阳的29倍,融合后形成的黑洞质量是太阳的62倍,少掉了3个太阳的质量。这些少掉的质量哪里去了呢?根据相对论,质量可以转化成能量,这少掉的3个太阳质量就转化成了能量,这个能量产生的功率无比巨大,比整个宇宙的所有恒星发出的所有的光的功率还要大50倍,它以引力波的形式辐射开去,经过了13亿光年的距离,到达了地球,用一个能够检测到幅度变化不到质子大小的千分之一的极其精密的仪器,才被捕捉到了。大家想想这引力波有多么微弱。

    爱因斯坦生前是不相信人类能够检测到这么微弱的引力波的。他甚至有一度认为引力波其实是不存在的。1936年,爱因斯坦给美国物理学会出版的期刊《物理评论》投了一篇论文,这篇论文的结论是引力波是不存在的。《物理评论》的编辑根据学术界惯例,将这篇论文寄给同行匿名评审,再把评审结果转给爱因斯坦。这个审稿人对爱因斯坦的论文做了详细的点评,认为存在严重的问题,必须做大幅度修改才能发表。爱因斯坦很不高兴,就把稿撤了回来,转投给另外一个期刊《富兰克林研究所杂志》,这个杂志马上就接受了,准备原文照发。

    这时候普林斯顿大学物理学教授罗伯森找到爱因斯坦的助手,跟他说爱因斯坦那篇论文是错误的,要他去说服爱因斯坦。爱因斯坦最终被说服了,匆匆忙忙给《富兰克林研究所杂志》写信要求暂缓发表论文。随后寄去了修改过的论文,论文的结论变成了引力波还是存在的。在论文注释中爱因斯坦感谢罗伯森教授的指正。

    那么罗伯森教授怎么对爱因斯坦的这篇论文了如指掌呢?大家可能会猜,他会不会就是《物理评论》找的那个审稿人啊?但是审稿都是匿名的,怎么确认是他?直到2005年,《物理评论》编辑部把那段时间的来稿登记记录找出来,才确认了那个匿名审稿人的确就是罗伯森教授。

    所以即使是像爱因斯坦这么伟大的人,也是会犯学术错误的,也需要有同行来给他把关的,这就是为什么学术期刊要实行同行评议制度。而爱因斯坦毕竟是爱因斯坦,虽然一开始不能接受别人的指正,但最终还是接受了,改正了自己的错误,不然就闹了笑话了。追求“科学梦想”的人,至少要有有错必改的勇气,否则不过是妄想。

(头条号首发)


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