LIGO前首席科学家Barry Barish日前出席腾讯WE大会时指出，在未来数十年、甚至数百年里天文物理领域将会不断出现新的成果。
今年2月11日，由美国实验室LIGO探测到“引力波”，这个生僻词汇随即从物理学界沸腾到普通大众，也验证了百年前爱因斯坦提出的广义相对论。目前，英、德、法、意、日、印等国引力波探测未来或获得持续突破，国内引力波探测有望复制精准医疗、量子通信的政策加码节奏。
来自星辰的声音
引力波是一种时空涟漪，如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中都有可能产生引力波。
1915年，爱因斯坦发表广义相对论，其中预言如光线弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获证实，唯有引力波一直徘徊在科学家的“视线”之外。
直到今年2月份，加州理工学院、麻省理工学院、LIGO科学联盟，以及美国国家科学基金会共同宣布，他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)，于去年9月首次探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。本次观测到的引力波来自于约13亿年前两个黑洞的碰撞，两个巨大质量结合所传送出的扰动。
根据 Barry Barish 的介绍，原本这两个黑洞他们彼此之间的距离相当于北京与上海的距离，二者之间产生了运动关系，就像地球绕着太阳旋转，一旦旋转就会产生质量，由于他们的质量相当于整个太阳系的50倍，导致他们融合后形成了一个巨大黑洞。两个黑洞在不断合并过程中，由于速度加速和质量加大，不断发出波动，波动相当于三个太阳发出的能量。
引力波对地球所在的空间产生一定影响，使地球周边空间发生变化。这种变化所产生的影响，如果在相距非常远的两个地方产生同样的结果，就说明是由同种因素造成的。
天文学发现几百年以来主要靠射线、红外灯电磁光谱测量，靠“看”观测宇宙，引力波的发现则将从“听”的角度进行天文观测。
技术进步是关键
从相对论提出到捕捉的引力波，时隔100多年。
引力波的探测对仪器的灵敏度要求非常高，直到20世纪90年代，如此高灵敏度所需技术条件才逐渐趋于成熟。Barry Barish介绍，这些年他们做了非常多的事情，大家未来还会听到他们监测到地球的新变化，事实上引力波的发现已经开启宇宙学新时代。
LIGO捕捉引力波仪器非常复杂，包括一条长达4000米的真空管道。Barry Barish 以及他的团队花了22年时间为设备制作了隔震设施，保证探测器不会受到地球任何其他震动的影响，而单纯的去感受引力波带来的变化。
具体来看，先进LIGO核心技术的突破在于激光功率倍增器：即通过两条互相垂直的长臂，长度均为4公里，将一束激光用分光镜分成夹角为90度的两束，然后两束激光分别被4公里外的反射镜反射回来并发生干涉，这样的反射可以来回进行多次，大大增加激光运行的路径长度，形成所谓“能量循环”，以此增强激光功率，让干涉产生的图形更加清晰且易测量。
短期而言，引力波天文学时代有三大突破：一是在LIGO成功之后，进一步提高地面引力波探测器精度，从而探测到更多双黑洞、双中子星、中子星等事件，这将是未来各国竞相加码的关键领域。二是更多基站包括VIRGO、GEO、KAGRA等投入使用，以全球组网，实现对引力波精确定位。三是实现和电磁波动联合观测，完整了解产生引力波的天体物理事件的全面信息。未来，或将在空间建立引力波探测器。在空间，物体之间的距离更长，而且没有地面上振动的扰动，可以观察低频率的引力波，从而了解星系形成的过程和黑洞周围的时空结构。
从中长期看，本次引力波的发现最大意义将在于为人类探索宇宙提供全新视角，未来星际通讯难题有望攻克。
政策扶持加码
本次LIGO引力波成功探测，将掀起全球引力波竞相成功探测的小高潮。目前，全球范围内已有的重要引力波激光干涉探测器：英国与德国合作的GEO 600、法国和意大利合作的VIRGO、日本的KaGRA以及LIGO-India.
我国在引力波探测计划上也投资巨大。“对于中国而言，我们有大量机会来支持大型加速器科研项目。我们也特别期待今后能够在该领域进行国际合作并取得突破。”Barry Barish指出，美国政府在20多年间投入了十几亿美元支持LIGO实验室。
中国对引力波探测研究开始于上世纪80年代，目前我国引力波探测的研究主要包括两个方面：一是中国在贵州建设500米口径射电望远镜(FAST)，引力波探测是其重要内容。FAST的灵敏度和精度将比国际上现有最好射电望远镜高3到5倍，它未来可能会成为引力波探测与研究利器。与此同时，中国加入了澳大利亚和南非正在建设的大型射电望远镜阵列(SKA)计划。SKA完成后将是世界上灵敏度最高的望远镜阵列，未来可能在探测引力波方面也会具有很高的权威性和说服力。
在激光干涉探索引力波方面，2015年7月，由中山大学牵头实施我国空间引力波探测计划实施方案和路线图——“天琴”空间引力波探测计划，已正式启动，且部分关键技术——山洞超静实验室和激光测距地面台站基础设施建设已经启动，已有具体进展，目前正在立项中。
根据计划，“天琴工程”主要将分四阶段实施：第一阶段完成月球、卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等天琴工程地面辅助设施；第二阶段完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证，以及空间等效原理实验检验；第三阶段完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证，以及全球重力场测量；第四阶段完成所有空间引力波探测所需关键技术，发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。
长江证券分析师指出，目前引力波测量方法以激光干涉为主，高功率激光器以及功率放大设备是其核心。目前A股上市的激光器公司为华工科技和大族激光。华工科技为激光装备领先上市公司，产品有应用于航空航天、精密仪器、军工电子等领域。另外，国内引力波探测计划天琴计划的起草团队大部分科研工作者来自华中科技大学引力实验中心，这一中心在引力研究方面为国内领先。大族激光通过收购以色列Nextec公司从而在工业级激光测量方面取得领先成绩，其激光量测产品除了在消费电子加工中大规模应用外，还在汽车、航空等精密加工中取得应用。
