今日視點

　　本報記者 華 凌 綜合外電

　　去年3月17日，包括美國哈佛—史密森中心在內(nèi)的聯(lián)合研究團隊宣布了人類科學(xué)的一項重大突破——發(fā)現(xiàn)了宇宙原初引力波，猶如一石激起千層浪。

　　將近一年過去，今年1月30日，仍然是這支美國科學(xué)家團隊和歐洲空間局（ESA）普朗克衛(wèi)星的科學(xué)家正式確認(rèn)，那個發(fā)現(xiàn)乃是一個錯誤。

　　這個科學(xué)事件的波折著實令人抱憾可惜，但對于科學(xué)家來說，這并不能阻擋他們繼續(xù)探索宇宙的步伐。

　　原來是個錯誤

　　去年，設(shè)在南極的美國BICEP2望遠(yuǎn)鏡團隊聲稱：“發(fā)現(xiàn)了原初引力波穿越嬰兒宇宙留下的印記。”其成為宇宙暴漲理論的第一個最有力驗證，該研究成果同時有望揭示宇宙誕生之謎。

　　該報告稱，這項突破性成果來自于BICEP2望遠(yuǎn)鏡對宇宙微波背景輻射的觀測。研究人員于南極發(fā)現(xiàn)了比預(yù)期中要強烈得多的一個B模式極化信號，該模式被認(rèn)為只能是暴漲產(chǎn)生的引力波創(chuàng)造的。并經(jīng)過3年多的時間檢驗，排除了其他可能的來源。

　　然而，一年之后新的研究證實，這其中恰恰存在其他可能的來源。之前，許多科學(xué)家對這個結(jié)論是否是正確的也一直報有懷疑態(tài)度。

　　據(jù)《自然》官方網(wǎng)站、英國廣播公司在線版1月30日報道，歐洲空間局當(dāng)天正式對外發(fā)布了令人期待已久的確認(rèn)結(jié)果：新的聯(lián)合分析數(shù)據(jù)揭示，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)的那個信號可完全歸因于銀河系內(nèi)的塵埃干擾，而非來源于一個更為古老的宇宙起源。相關(guān)論文已經(jīng)提交給《物理評論快報》進行同行評審。

　　在歐空局的一份聲明中，普朗克項目、奧爾賽巴黎第十一大學(xué)天文學(xué)家讓-魯普·普蓋特表示：“這項聯(lián)合工作顯示，一旦將銀河系內(nèi)塵埃信號的影響剔除，此前有關(guān)原初引力波B模式信號的探測結(jié)果不再可靠。因此，很遺憾地說，我們未能確認(rèn)此前探測到的信號是宇宙暴漲的遺跡?！?/p>

　　然而，在此前一天，普朗克衛(wèi)星團隊的法國成員不經(jīng)意間在網(wǎng)站上已發(fā)布了有關(guān)消息內(nèi)容，并在察覺到并將其刪除之前已被讀者廣泛傳播擴散。

　　英國劍橋大學(xué)、普朗克項目組研究員喬治·艾夫斯塔休將1月29日發(fā)生的泄密事件描述為“不幸而粗心之舉”。他說：“BICEP成員發(fā)現(xiàn)其當(dāng)初未能處理好正確宣傳的問題，因此，每個人都希望這次聯(lián)合研究的結(jié)果能以一種更加謹(jǐn)慎的方式發(fā)布?！?/p>

　　美國賓夕法尼亞州喬治梅隆大學(xué)的宇宙學(xué)家拉爾夫·弗勞格是最早對去年BICEP2的研究結(jié)果提出質(zhì)疑的科學(xué)家之一，他贊同在這一問題上的看法，他表示：“很遺憾這樣一項外界翹首以盼的分析結(jié)果竟然最終是以這樣一種方式公諸于眾的?！彼芙^了對這項聯(lián)合分析的細(xì)節(jié)進行評論的請求，因為相關(guān)的論文還尚未發(fā)表。

　　反復(fù)求證比對

　　在繼去年3月份南極BICEP2望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)宇宙極早期引力波信號之后，歐洲空間局普朗克衛(wèi)星介入了調(diào)查，歐洲科學(xué)家使用這臺空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，所謂的原初引力波證據(jù)并不充分，為了進一步論證這個發(fā)現(xiàn)，夏威夷的凱克望遠(yuǎn)鏡也加入了鑒別工作之中。

　　之前通過南極BICEP2射電望遠(yuǎn)鏡設(shè)備發(fā)現(xiàn)的結(jié)果，取決于在宇宙大爆炸留下的遺跡——宇宙微波背景輻射（CMB）中，探測到某種細(xì)微的“卷曲”偏振結(jié)構(gòu)。研究小組將這種模式歸結(jié)為生成于宇宙開端之際的引力波，即時空中的漣漪。天文學(xué)家認(rèn)為，當(dāng)時宇宙經(jīng)歷了短暫而動蕩的擴張暴漲期。如果原初引力波被檢測到，會非常成功地被確認(rèn)，但暴漲理論卻未經(jīng)證實。

　　然而，銀河系中的塵埃同樣可以發(fā)出偏振光線，會形成相同的“卷曲”結(jié)構(gòu)印記。在過去的一年間，很多天文學(xué)家都曾不止一次地指出，美國BICEP2研究小組是被銀河系內(nèi)的塵埃信號愚弄了。而現(xiàn)在普朗克—BICEP2研究小組的聯(lián)合分析確認(rèn)，BICEP2去年的分析結(jié)果不能說是發(fā)現(xiàn)了原初引力波的證據(jù)。

　　在這項聯(lián)合分析中，研究人員用去年BICEP2在150GHz頻率獲得的數(shù)據(jù)與普朗克望遠(yuǎn)鏡在353GHz頻率獲得的同一片天空數(shù)據(jù)進行疊加。其中后者在這一頻率上獲得主要的偏振光來自塵埃，當(dāng)然其也能夠在低頻率記錄偏振信號。疊加后的這兩組數(shù)據(jù)被證明匹配，前者數(shù)據(jù)中信號最強的區(qū)域在后者塵埃信號數(shù)據(jù)中也同樣是最強的，這意味著BICEP2所獲的信號幾乎完全來自于塵埃的影響。

　　在歐空局的聲明中，去年發(fā)表這項原初引力波研究工作的主要負(fù)責(zé)人、美國哈佛—史密森天體物理學(xué)研究中心下屬南極BICEP2項目的首席科學(xué)家約翰·科瓦克博士表示：“我們第一次在數(shù)據(jù)中察覺到這一信號時，參照的是當(dāng)時所能夠獲得的銀河系塵埃輻射參數(shù)。這樣分析的結(jié)果顯示選擇供我們研究的天空區(qū)域的塵埃偏振信號要遠(yuǎn)低于所探測到的信號強度?！?/p>

　　弗勞格也指出：“很清楚的一點是，在BICEP2去年3月份發(fā)表的報告中，銀河系塵埃的影響被低估了，這與我們此前的質(zhì)疑論文中指出的問題相一致?！?/p>

　　秉承科學(xué)精神

　　1916年，愛因斯坦于提出的廣義相對論預(yù)言了宇宙原初引力波的存在，但科學(xué)界此前一直沒有找到這種波存在的證據(jù)。而如果發(fā)現(xiàn)了它，可謂填補了廣義相對論實驗驗證的最后一塊缺失拼圖，從而也意味著廣義相對論的勝利。

　　也許很多人會說“現(xiàn)在再也不相信BICEP2探測到原初引力波的信號了”，然而，最新的研究發(fā)現(xiàn)并不意味著尋找到宇宙微波背景輻射信號是不可能做到的，這一聯(lián)合分析的結(jié)果僅僅說明的是，設(shè)在南極的BICEP2設(shè)備不能在銀河（星系射電）噪聲中探測出真正所需的信號。

　　未參加這兩個研究組的美國約翰·霍普金斯大學(xué)宇宙學(xué)家馬克·卡米奧科夫斯基表示：“我們有著清晰的路徑。如果能夠在多重頻率波段開展更多這種測量工作，最終能夠?qū)m埃信號與被淹沒的真正原初引力波信號精確區(qū)分開，并且可以更全面地搜尋引力波?！?/p>

　　此次正式確認(rèn)這個錯誤的團隊，是由曾宣布發(fā)現(xiàn)宇宙原初引力波結(jié)果的美國BICEP2望遠(yuǎn)鏡團隊本身，與歐洲空間局（ESA）普朗克衛(wèi)星的科學(xué)家共同組成的。

　　成功往往建立在諸多失敗的基礎(chǔ)之上?？茖W(xué)家在科學(xué)研究的道路上探索，出現(xiàn)錯誤實屬正常，波折是一種常態(tài)，關(guān)鍵是公布于眾的研究結(jié)果要經(jīng)得起反復(fù)推敲、論證，甚至是質(zhì)疑，而出現(xiàn)失誤或者錯誤更要勇于面對和承認(rèn)，繼續(xù)求證探索，才不會違背科學(xué)的精神。