?霍金在公開(kāi)場(chǎng)合與人打賭，從來(lái)沒(méi)贏過(guò)？ | 知識(shí)分子書(shū)店
?圖片來(lái)源：wikipedia.com
撰文 | 珍娜·萊文（Janna Levin）
● ● ●
科學(xué)界的人都知道，史蒂芬·霍金與人打賭的勝率非常低。他在公開(kāi)場(chǎng)合與人打賭，從來(lái)沒(méi)有贏過(guò)。一次，霍金與加州理工學(xué)院的理論學(xué)家約翰·普雷斯基爾打賭，稱(chēng)任何信息都無(wú)法逃離黑洞，即使他本人發(fā)現(xiàn)的“霍金輻射”也無(wú)法將信息帶出黑洞。后來(lái)，他認(rèn)輸了，盡管很多人（包括普雷斯基爾）都說(shuō)認(rèn)輸為時(shí)尚早?；找矃⑴c了這次打賭，而且與霍金站在同一邊，但是他至今沒(méi)有認(rèn)輸。
霍金堅(jiān)信人類(lèi)永遠(yuǎn)無(wú)法找到希格斯粒子（我們所在的物質(zhì)世界的黏合劑）。實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家利昂·萊德曼給希格斯粒子起了一個(gè)非常著名的昵稱(chēng)——“該死的粒子”。但是，出版社不愿意采納這個(gè)名字，把他那本書(shū)的書(shū)名改成了“上帝粒子”。不幸的是，霍金在打賭方面的敗績(jī)還在延續(xù)。希格斯粒子被找到了，還有人因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)既令人失望，（這方面的研究是不是已經(jīng)到了窮途末路？）又是一大勝利。（他們成功了?。?/span>
此外，它還讓霍金輸給同事戈登·凱恩幾百美元?；艚鹨簿屯庑侨藲⑹?、機(jī)器人等問(wèn)題跟人打過(guò)一些非常奇怪的賭。這些問(wèn)題的答案都不大可能揭曉，因此這些賭局也許會(huì)讓他取得有史以來(lái)最好的戰(zhàn)績(jī)。
批評(píng)霍金是一個(gè)拙劣的賭徒（不是說(shuō)他嗜賭成癮，而是說(shuō)他十賭九輸），也許會(huì)讓我們對(duì)他最著名的賭局的重大意義視而不見(jiàn)?；艚鸶沾蛸€，說(shuō)從地球上看天空中最明亮的X射線源之一天鵝座X–1 中沒(méi)有黑洞。二人打賭的時(shí)間是在1974 年，距離人們從天鵝座探測(cè)到X射線已經(jīng)過(guò)去10 年時(shí)間了。當(dāng)時(shí)，霍金投入大量精力對(duì)黑洞進(jìn)行深入研究，并因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)黑洞可能會(huì)消失而確立了自己的學(xué)術(shù)地位。有時(shí)候，霍金會(huì)兩邊下注，目的純粹是找樂(lè)子。
霍金與基普的那個(gè)賭局在游戲規(guī)則的開(kāi)頭指出：“盡管史蒂芬·霍金在廣義相對(duì)論和黑洞這兩個(gè)研究領(lǐng)域投入了大量精力，并且希望為此購(gòu)買(mǎi)一份保險(xiǎn)，但基普·索恩卻想將生活置于沒(méi)有保險(xiǎn)保障的危險(xiǎn)境地……”1990 年，霍金帶著一群人來(lái)到基普的辦公室去認(rèn)輸，但基普不在辦公室里，他在蘇聯(lián)?；艚鹪阢y行本票上摁了手印，根據(jù)商定的賠付方式，付款為基普訂閱了一份色情雜志。
結(jié)果，“基普的太太為此勃然大怒”，至少傳言是這么說(shuō)的。但是，思想開(kāi)明的基普太太——卡羅莉·喬伊斯·溫斯坦說(shuō)：“我根本沒(méi)有生氣，我當(dāng)時(shí)的反應(yīng)主要是驚訝……我以為婦女解放運(yùn)動(dòng)已經(jīng)頗有成效，人們對(duì)這一類(lèi)事物應(yīng)該可以坦然接受。很顯然，我錯(cuò)了?？赡苓@件事令媒體不知所措，所以他們杜撰了這個(gè)‘基普的太太勃然大怒’的故事。”在從不故作正經(jīng)的卡羅莉看來(lái)，這件事很有意思。
與好友霍金相比，基普是一名高明的賭徒。他宣稱(chēng)，只要賭局不設(shè)截止日期，他就不會(huì)輸。他曾經(jīng)在一個(gè)設(shè)定了截止日期的賭局中輸給了耶利米·奧斯特里克，原因是這位多產(chǎn)的天體物理學(xué)家正好是天鵝座X–1 X射線衍射理論的提出者之一。
就在羅克斯·沃格特努力說(shuō)服美國(guó)國(guó)會(huì)撥款時(shí)，基普·索恩正在科研一線四處游說(shuō)。20 世紀(jì)80 年代，基普在普林斯頓大學(xué)的禮堂做過(guò)一場(chǎng)熱情洋溢的演講。坐在臺(tái)下的耶利米·奧斯特里克不想在演講過(guò)程中給基普添麻煩，但是他暗暗地想：“他是從哪里得到這些數(shù)字的呢？”他指的是強(qiáng)度足以被LIGO探測(cè)到的引力波發(fā)射源的估計(jì)數(shù)量。奧斯特里克相信引力波是由天體系統(tǒng)產(chǎn)生的，但是他認(rèn)為引力波的強(qiáng)度和數(shù)量應(yīng)該不足以使基普的夢(mèng)想成真。
之前，當(dāng)有人指責(zé)他過(guò)于樂(lè)觀時(shí)，基普會(huì)用參考文獻(xiàn)、文件資料和公開(kāi)發(fā)表的各種圖表，耐心地對(duì)他們進(jìn)行駁斥?；照页鏊?980 年發(fā)表的一篇文章，指著其中的一個(gè)圖表對(duì)我說(shuō)：“關(guān)于‘引力波的強(qiáng)度究竟多大才不會(huì)顛覆我們?cè)谝傩院豌y河系天體物理結(jié)構(gòu)這兩個(gè)方面的堅(jiān)定信念’這個(gè)問(wèn)題，這條‘堅(jiān)定信念’線可以告訴我們答案。這條線對(duì)應(yīng)的是一個(gè)無(wú)比喧鬧的天空，我從來(lái)沒(méi)有說(shuō)它代表的是引力波的真實(shí)強(qiáng)度?！痹谀瞧恼轮?，基普寫(xiě)道：“不過(guò)，現(xiàn)在和不久前流行于世的宇宙模型都預(yù)測(cè)最強(qiáng)的（脈沖信號(hào)）應(yīng)該遠(yuǎn)低于這條‘堅(jiān)定信念’線?！北M管這些模型中有的已經(jīng)過(guò)時(shí)，但是人們研發(fā)高靈敏度探測(cè)器的勁頭卻從未松懈，所以今天的高新探測(cè)器才能達(dá)到現(xiàn)有的靈敏度。（1978 年，某一個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議甚至還給與會(huì)者發(fā)放了T恤衫，上面印著“達(dá)不到10–21，我們誓不罷休！”的字樣。）
耶利米·奧斯特里克與同樣來(lái)自普林斯頓大學(xué)的約翰·巴考爾對(duì)LIGO探測(cè)器的批評(píng)可能最為嚴(yán)厲。富有魅力、善于游說(shuō)的LIGO宣傳運(yùn)動(dòng)發(fā)起者（他們可能會(huì)稱(chēng)之為宣傳員）基普深知，他的同行和美國(guó)國(guó)會(huì)那些人對(duì)于歷時(shí)較長(zhǎng)而又沒(méi)有成功保證的大型科研項(xiàng)目肯定不會(huì)認(rèn)同，因此他必須想辦法讓他們改變觀念。基普可以擺出確鑿的科學(xué)依據(jù)，證明LIGO很有可能探測(cè)到天體信號(hào)。他們能聽(tīng)到一些聲音，這種可能性非常高，幾乎可以保證。
但是，即使是現(xiàn)在，基普也不會(huì)保證他們絕對(duì)可以探測(cè)到引力波。無(wú)論人們以前是怎么想的，一些信號(hào)源的真實(shí)性現(xiàn)在已經(jīng)不會(huì)引起爭(zhēng)議了。那些致密雙星，只要我們知道它們確實(shí)存在，就能保證LIGO項(xiàng)目立于不敗之地。即使有很多問(wèn)題尚未確定，作為引力波信號(hào)源，它們?nèi)匀豢梢员ＷC地球上的這些天文臺(tái)取得成功。修飾語(yǔ)“致密”描述的是恒星坍縮后形成的白矮星、中子星和黑洞。它們都是致密星體，體積較小，質(zhì)量卻非常大。而且，它們都已經(jīng)“死亡”，不論以前是什么樣子，現(xiàn)在都無(wú)法發(fā)射出明亮的光芒了。
在雷納剛開(kāi)始構(gòu)思LIGO項(xiàng)目的時(shí)候，對(duì)信號(hào)源的確定程度還沒(méi)有現(xiàn)在這么高。惠勒創(chuàng)造“黑洞”這個(gè)名詞已經(jīng)是20 年前的事情了，備受尊重的天體物理學(xué)家對(duì)于理論證據(jù)可以泰然處之，他們的更高目標(biāo)是獲得經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。他們?cè)O(shè)定的這個(gè)目標(biāo)顯然沒(méi)有問(wèn)題，但是人們總能找到其他方法解釋不斷增加的證據(jù)，而且這些方法變得越來(lái)越復(fù)雜（為了達(dá)到曲解數(shù)據(jù)的目的，他們甚至?xí)冻鰵怏w云）。雷納說(shuō)：“與奧卡姆剃刀定律相悖，這些解釋極其復(fù)雜、隨意……我的意思是如果麻省理工學(xué)院最受尊敬的教授們認(rèn)為黑洞不存在，我就不會(huì)去學(xué)校申請(qǐng)?zhí)綔y(cè)黑洞所需的資金。”但是，所有人都非常激動(dòng)。脈沖星的發(fā)現(xiàn)讓很多科學(xué)家深信中子星是存在的。在蟹狀星云中心星被發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)界終于相信中子星是引力坍縮的最終狀態(tài)，至少對(duì)于某些恒星來(lái)說(shuō)是這樣的。天鵝座X–1 等明亮的X射線源為黑洞的存在提供了證據(jù)。最后的結(jié)論是赫爾斯– 泰勒脈沖星系統(tǒng)以間接的方式證明損失的能量轉(zhuǎn)化成了引力波。既然有那么多的人相信恒星死亡后會(huì)變成致密星體，引力波信號(hào)源的存在就應(yīng)該確定無(wú)疑了。但問(wèn)題是，有多少信號(hào)源呢？
白矮星和中子星發(fā)出的光非常暗淡，如果位于銀河系外，就根本看不到。在直徑約為10 萬(wàn)光年的銀河系里，我們能看到可以證明白矮星和中子星存在的證據(jù)。離銀河系最近的大型星系是仙女星系，距離我們大約250 萬(wàn)光年。我們可以看見(jiàn)遙遠(yuǎn)星系里的超新星，但如果距離達(dá)到數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)十億光年，我們就無(wú)法看到。
這些超新星爆發(fā)后形成的致密星體。我們有充分的理由相信，可以根據(jù)對(duì)銀河系的了解推斷其他星系的相關(guān)情況。在可以觀察到的宇宙空間里有無(wú)數(shù)星系，每個(gè)星系又包含數(shù)不清的恒星。星系的數(shù)量難以統(tǒng)計(jì)，恒星的數(shù)量更是不計(jì)其數(shù)，其中必然有一些恒星死亡后留下的殘骸。但是，銀河系以外的致密星體非常暗淡，用望遠(yuǎn)鏡是觀察不到的。
既然有那么多的致密星體，LIGO項(xiàng)目組自然希望可以借助引力波探測(cè)器探測(cè)到它們。在太空里靜止不動(dòng)的致密星體不會(huì)發(fā)射引力波，就像放著不動(dòng)的鼓槌不會(huì)讓鼓發(fā)出聲音一樣。要把鼓敲響，鼓槌必須動(dòng)起來(lái)。這些致密星體必須運(yùn)動(dòng)起來(lái)，才能將能量傳遞至引力波。赫爾斯– 泰勒脈沖星以越來(lái)越快的速度，圍繞另一顆中子星運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管超新星爆發(fā)可能會(huì)將伴星彈射出去，但大多數(shù)雙星系統(tǒng)很可能都是成對(duì)“出生”、成對(duì)“死亡”的。LIGO項(xiàng)目組苦苦搜尋的是那些同時(shí)死亡的雙星系統(tǒng)。這些致密星體以越來(lái)越快的速度沿軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就像鼓槌敲打著時(shí)空這面巨鼓，奏響了美妙的引力波藍(lán)調(diào)。
致密雙星系統(tǒng)沿軌道運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生時(shí)空的漣漪需要消耗能量，因此它們會(huì)旋近（inspiral），也就是說(shuō)，相互之間的距離會(huì)逐漸縮小。每轉(zhuǎn)一圈，它們之間的距離就會(huì)縮小一點(diǎn)兒，運(yùn)行周期也會(huì)縮短一點(diǎn)兒。
所有雙星系統(tǒng)，無(wú)論是不是致密星體，都會(huì)發(fā)射引力波。由于引力波造成的能量損失，除了太陽(yáng)系效應(yīng)引起的其他變化，地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)也在慢慢地向太陽(yáng)靠近。同樣，月球在向地球靠近，太陽(yáng)則不斷接近銀河系的中心位置。但是，所有這些旋近都非常緩慢，它們發(fā)射的引力波極其微弱，幾乎無(wú)法探測(cè)到。整個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間非常長(zhǎng)，遠(yuǎn)超宇宙存在的時(shí)間。太陽(yáng)將第一個(gè)死亡，銀河系首先會(huì)與仙女星系碰撞。世界末日到來(lái)時(shí)，人類(lèi)仍然在地球上用引力波探測(cè)器探測(cè)天文異象的可能性不大?；艚鹨苍S可以拿這個(gè)與別人打賭，權(quán)當(dāng)娛樂(lè)。但是，LIGO探測(cè)器有可能發(fā)現(xiàn)致密雙星系統(tǒng)旋近的最終狀態(tài)。
想象一下，黑洞碰撞的最后時(shí)刻會(huì)出現(xiàn)哪些場(chǎng)景。首先是兩個(gè)黑洞（假設(shè)它們的直徑分別是60 千米）在太空中相互圍繞對(duì)方運(yùn)行。它們的速度非?？欤棵脒\(yùn)行幾百圈。隨后，它們相互碰撞合并為一體。在這個(gè)過(guò)程中，它們的運(yùn)動(dòng)使空間發(fā)生振蕩。由于強(qiáng)度比較大，當(dāng)引力波從地球上方經(jīng)過(guò)時(shí)，我們可以探測(cè)到這場(chǎng)大災(zāi)難。只有到了最后時(shí)刻，引力波足夠強(qiáng)，才會(huì)被探測(cè)器捕捉到。致密雙星系統(tǒng)的壽命通常有數(shù)十億年。如果把觀察目標(biāo)限制在銀河系范圍內(nèi)，在這些致密雙星系統(tǒng)生命終結(jié)前的15 分鐘里探測(cè)到它們的可能性將會(huì)非常小，這一點(diǎn)令人十分氣餒。
銀河系里中子星相互碰撞的發(fā)生頻率大約是每一萬(wàn)年一次，但是預(yù)測(cè)工作仍然充滿(mǎn)不確定性。中子星與黑洞碰撞的發(fā)生頻率可能是幾十萬(wàn)年一次，黑洞相互碰撞的發(fā)生頻率可能是200 萬(wàn)年一次。因此，花50 年的時(shí)間建造LIGO探測(cè)器，卻只用來(lái)記錄銀河系內(nèi)發(fā)生的致密星體碰撞現(xiàn)象，是一個(gè)非常愚蠢的想法。
LIGO探測(cè)器必須記錄數(shù)百萬(wàn)個(gè)星系引發(fā)的空間振蕩，才能使記錄黑洞碰撞的成功概率達(dá)到科學(xué)合理的程度（比如，在試運(yùn)行一年內(nèi)取得成功）。其他星系距離我們非常遙遠(yuǎn)，因此LIGO探測(cè)器必須探測(cè)遙遠(yuǎn)的空間，把更多的可能目標(biāo)納入探測(cè)范圍。但是，探測(cè)距離越遠(yuǎn)，信號(hào)就越微弱。因此，盡管第一代LIGO探測(cè)器完成了6 次科研運(yùn)行（探測(cè)器全面運(yùn)轉(zhuǎn)并記錄數(shù)據(jù)的次數(shù)），但它們只能觀測(cè)到大約4 500 萬(wàn)光年距離范圍內(nèi)的成對(duì)中子星，最遠(yuǎn)可達(dá)附近的室女座星系團(tuán)。成對(duì)黑洞的可探測(cè)范圍略大于成對(duì)中子星的可探測(cè)范圍。這個(gè)距離似乎已經(jīng)非常遠(yuǎn)了，但還不能滿(mǎn)足引力波探測(cè)的需要。因此，第一代探測(cè)器一無(wú)所獲。
幾十年前，基普在普林斯頓大學(xué)做了那場(chǎng)演講之后，奧斯特里克問(wèn)了一個(gè)縈繞在他心頭多時(shí)的問(wèn)題：“你是從哪里得到這些數(shù)字的？”只在信號(hào)源數(shù)量非常多的情況下，第一代探測(cè)器才有可能捕捉到某些聲音，否則，它們有所發(fā)現(xiàn)的可能性非常小。根據(jù)理論，信號(hào)源大量存在的可能性難以估計(jì)?；照f(shuō)，信號(hào)源數(shù)量的那些最高估計(jì)值至少符合物理定律，那些最低估計(jì)值則是他們一直追求的目標(biāo)。出身天文學(xué)世家的奧斯特里克堅(jiān)持認(rèn)為這些數(shù)字令人迷惑，與天文學(xué)的現(xiàn)實(shí)情況格格不入。
?在《引力波》一書(shū)中，作者珍娜?萊文再現(xiàn)了50多年來(lái)，LIGO科學(xué)合作組織的科研人員面臨的困難、經(jīng)受的考驗(yàn)和付出的艱辛。
大約在30 年前，基普與人打賭，稱(chēng)LIGO探測(cè)器在2000 年1 月1 日就會(huì)探測(cè)到引力波。他堅(jiān)信這是不可能的。奧斯特里克是這場(chǎng)賭局的另一方，他堅(jiān)信這是不可能的。奧斯特里克為這個(gè)賭局設(shè)置了幾個(gè)科學(xué)合理的條件，包括：至少有兩個(gè)團(tuán)隊(duì)承認(rèn)引力波已經(jīng)被成功地探測(cè)到，而且這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)必須承認(rèn)彼此對(duì)探測(cè)結(jié)果的分析是正確的。事實(shí)證明，奧斯特里克純屬多此一舉。2000 年1 月1 日悄然而至，又悄然而逝，剛剛組裝完成的第一代LIGO探測(cè)器沒(méi)有采集到任何相關(guān)數(shù)據(jù)。奧斯特里克宣稱(chēng)：“我貼在他墻上的賭局協(xié)議突然消失了。”
基普回應(yīng)道：“坦率地說(shuō)，我認(rèn)為那份協(xié)議一直在墻上。為了簽字確認(rèn)，我把它從墻上拿了下來(lái)，但幾天之后我又把它貼回去了?！?/p>
奧斯特里克說(shuō)他并沒(méi)有馬上要求基普兌現(xiàn)賭注，而且不斷地在他的朋友圈里對(duì)他表示關(guān)心：“基普沒(méi)事吧？”他的目的是通過(guò)這種不急不躁又鍥而不舍的方式，讓基普的朋友們提醒他該掏腰包了。
基普反駁說(shuō)：“奧斯特里克肯定記錯(cuò)了。2000 年1 月1 日，我輸?shù)袅诉@場(chǎng)賭局。后來(lái)，我收到了奧斯特里克手寫(xiě)的、落款日期為2000 年4 月18 日的便條：‘收到你寄給我的一張令人愉悅的便條，還有一瓶品質(zhì)上佳的紅酒，萬(wàn)分感謝！我和吉姆·岡恩、博赫丹·帕欽斯基、斯科特·特里梅因以及馬丁·李斯一起分享了那瓶酒。我們還為你的健康，為引力波探測(cè)，尤其是LIGO項(xiàng)目取得成功干杯。祝一切安好！你真誠(chéng)的朋友，耶利米?！?/p>
同耶利米·奧斯特里克一樣對(duì)LIGO項(xiàng)目感到非常惱火的天文物理學(xué)家大有人在。奧斯特里克特別提出，LIGO項(xiàng)目有不合理的地方?！短煳膶W(xué)與天體物理學(xué)十年調(diào)查報(bào)告》的宗旨是就未來(lái)10年美國(guó)應(yīng)重點(diǎn)資助哪些天文學(xué)和天體物理學(xué)研究項(xiàng)目提出建議，是科學(xué)自治的一個(gè)重要表現(xiàn)。奧斯特里克參與了過(guò)去三期的編寫(xiě)工作。盡管至今仍然不清楚約翰·巴考爾是否曾經(jīng)拒絕將LIGO項(xiàng)目收入其中，但是LIGO項(xiàng)目最終沒(méi)有入選的確是事實(shí)。過(guò)去幾十年里，所有重大項(xiàng)目都通過(guò)了該調(diào)查報(bào)告的審查，但LIGO項(xiàng)目是一個(gè)例外，這令?yuàn)W斯特里克感到十分惱火。他和其他人不滿(mǎn)LIGO項(xiàng)目組用資金修建那些管道，而不是用來(lái)培養(yǎng)研究生。
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，基普提出了不同看法：“關(guān)鍵問(wèn)題是，為L(zhǎng)IGO項(xiàng)目提供資金支持的是國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的物理學(xué)部，而不是天文學(xué)部。所以，有發(fā)言權(quán)的只能是物理學(xué)部，而不是天文學(xué)部。
“LIGO項(xiàng)目通過(guò)了物理學(xué)部十年調(diào)查委員會(huì)的審查……在找到新的資金渠道之前，為L(zhǎng)IGO項(xiàng)目提供資金的一直是國(guó)家科學(xué)基金會(huì)物理學(xué)部。LIGO項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)的一個(gè)重要原因是，從20世紀(jì)80 年代中期開(kāi)始我們組織了大量的評(píng)估活動(dòng)，而且委員會(huì)的成員都是一些不講情面的物理學(xué)家，例如理查德·加爾文。如果沒(méi)有這些評(píng)估活動(dòng)，國(guó)家科學(xué)基金會(huì)絕不可能批準(zhǔn)LIGO項(xiàng)目的資金申請(qǐng)?！?/p>
一位不愿意透露姓名的批評(píng)者指出，基普出身摩門(mén)教家庭，天生就善于游說(shuō)。他還認(rèn)為，長(zhǎng)大后的基普拋棄了枯燥乏味的說(shuō)教和性別歧視，也不再是一名虔誠(chéng)的摩門(mén)教徒，基普一直想為自己改變宗教信仰找到一個(gè)正義的理由，LIGO項(xiàng)目恰好是一個(gè)合適的理由。耗費(fèi)巨額資金、前途未卜的LIGO項(xiàng)目為什么可以申請(qǐng)到資金呢？因?yàn)榛崭挥绪攘?，是一名高明的說(shuō)客。此外，他在科研方面考慮問(wèn)題縝密周到，對(duì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的分析與評(píng)估清楚明了，為人誠(chéng)實(shí)正直、受人尊重。因此，基普說(shuō)的話往往令人信服。盡管從技術(shù)上講，第一代LIGO探測(cè)器取得了成功，但是它們沒(méi)有捕捉到任何關(guān)于引力波的信息。要想記錄距離我們數(shù)十億光年的宇宙?zhèn)鱽?lái)的微弱聲音，必須解決一系列技術(shù)難題。根據(jù)設(shè)計(jì)，高新LIGO探測(cè)器的探測(cè)距離可達(dá)10 億光年，包含了成千上萬(wàn)個(gè)星系。天文學(xué)家認(rèn)真地估算了恒星的數(shù)量、大小和壽命，試圖預(yù)測(cè)出現(xiàn)在探測(cè)范圍內(nèi)的致密雙星系統(tǒng)的數(shù)量，從而估計(jì)到底有多少個(gè)可能的信號(hào)源。盡管目前的信號(hào)源估計(jì)數(shù)量引起了爭(zhēng)議，悲觀意見(jiàn)與樂(lè)觀看法并存，但是信號(hào)源確實(shí)存在。無(wú)法保證的是，致密雙星系統(tǒng)發(fā)生碰撞的地點(diǎn)是否在可探測(cè)范圍內(nèi)，以及碰撞發(fā)生時(shí)人類(lèi)是否還存在。
只有造物主慷慨地提供足夠多的信號(hào)源，在（一兩年，而不是二三十年內(nèi)）完成合理次數(shù)的科研運(yùn)行，探測(cè)器才會(huì)捕捉到宇宙的聲音。如果探測(cè)器在幾年時(shí)間里一無(wú)所獲，人們可能就不愿意繼續(xù)使用它們了。同時(shí)，LIGO項(xiàng)目組也需要進(jìn)一步證明人們的投入物超所值，也就是說(shuō)，他們必須有“從事天文學(xué)研究”的能力。面對(duì)批評(píng)者的質(zhì)疑，很多人焦慮不安，還有很多人不辭勞苦地做著各種計(jì)算，希望可以拓展LIGO探測(cè)器在天體物理學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。LIGO項(xiàng)目組還要面對(duì)眾多批評(píng)者的評(píng)頭論足，并向天體物理學(xué)界證明自己的存在價(jià)值。對(duì)于項(xiàng)目的合作者來(lái)說(shuō)，棘手的問(wèn)題是：LIGO項(xiàng)目會(huì)產(chǎn)生良好的收益嗎？巨大的投入能否換回足夠多的科研成果？
目前，LIGO探測(cè)器是唯一一種擁有引力波探測(cè)能力的機(jī)器，因此無(wú)法滿(mǎn)足耶利米·奧斯特里克的賭約條件—至少有兩個(gè)團(tuán)隊(duì)承認(rèn)引力波已經(jīng)被成功探測(cè)到，而且這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)必須承認(rèn)對(duì)方對(duì)探測(cè)結(jié)果的分析是正確的。然而，奧斯特里克說(shuō)，如果人們可以利用望遠(yuǎn)鏡完成同步探測(cè)，他也能接受。當(dāng)超新星或中子星這些致密星體碰撞時(shí)，不僅會(huì)發(fā)出巨大的聲響，還會(huì)發(fā)出明亮的光。現(xiàn)在，高新LIGO探測(cè)器已經(jīng)基本建成，奧斯特里克當(dāng)然感興趣。
而且，他沒(méi)有任何偏見(jiàn)。同眾多科學(xué)家一樣，對(duì)于科研成果，他不會(huì)冷嘲熱諷，而是歡欣鼓舞。但是，他還是與LIGO團(tuán)隊(duì)的一名科學(xué)家（不是基普）打了一個(gè)賭。奧斯特里克認(rèn)為，他們探測(cè)到引力波，并且探測(cè)結(jié)果能被望遠(yuǎn)鏡證實(shí)，這在2019 年1 月1 日之前是不可能實(shí)現(xiàn)的。
在遠(yuǎn)長(zhǎng)于人類(lèi)既有歷史的遙遠(yuǎn)未來(lái)（就像古戈?duì)柶绽湛怂筧遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于138 億一樣，宇宙138 億年的歷史與未來(lái)歲月相比，也是微不足道的），宇宙中的所有恒星都將死亡，那些符合條件的恒星會(huì)坍縮成黑洞。宇宙萬(wàn)物都會(huì)被吸進(jìn)黑洞，然后一些黑洞會(huì)被質(zhì)量更大的黑洞吸收，再然后宇宙中的所有黑洞都會(huì)蒸發(fā)，產(chǎn)生霍金輻射。整個(gè)過(guò)程將會(huì)耗費(fèi)非常長(zhǎng)的時(shí)間。（“永恒是很長(zhǎng)的時(shí)間，特別是對(duì)盡頭而言?！保?/span>目前，我們生活在地球上，天空非常明亮，似乎聽(tīng)不見(jiàn)宇宙的任何喧囂聲。所以，這次的賭局是：太空并不是那么安靜。
本文節(jié)選自美國(guó)哥倫比亞大學(xué)巴納德學(xué)院物理學(xué)與天文學(xué)教授珍娜·萊文所著科普書(shū)籍《引力波》（Black Hole Blues），中文版由中信出版集團(tuán)出版，現(xiàn)已在“知識(shí)分子書(shū)店”上架，點(diǎn)擊“閱讀原文”可見(jiàn)。
制版編輯： 許逸｜
