第366章 天眼一号

原初引力波是指在宇宙大爆炸早期，早到宇宙刚刚诞生约10-36秒到10-32秒之间，这极为短暂的一段时间里，宇宙经历了一段极为快速的暴涨期。

    在这个过程之中，宇宙整体以超过光速许多倍的速度暴涨——当然，这只是空间层面的暴涨而不是物质发生了超光速运动，所以与现有理论并不违背。

    在这一阶段，宇宙超光速暴涨所释放的引力波便被称之为原初引力波。

    原初引力波具备特殊的意义，通过某种复杂的机制，现有理论可以将原初引力波是否存在，与引力子是否存在视为同一个问题。

    也即，无需直接观测引力子，只要能确认原初引力波真的存在的话，就可以确认引力子真的存在了。

    那么现在，问题就变成了，如何确认原初引力波是否真的存在？

    幸运的是，这个问题是可以通过观测来解决的，只不过较为困难。

    早在一级文明阶段，人类就已经确认了引力波的存在，并真正探测到了引力波。

    制约超算性能的一大指标是散热。而这颗矮行星因为距离太阳较远的缘故，表面温度低至零下260多摄氏度，正好满足超算的热排放。

    也只有有了自己存在的人类才有这个机会了。

    除了恒星之外，其余具备强大辐射的星体也不行。黑洞、中子星、白矮星，尤其是正处在吸积过程之中的这类极端星体，更是离的越远越好。

    搞清楚了这一点之后，之前专门将那艘五级文明空天母舰调回来，运向工地的数亿吨物资便可以开始使用了。

    要探测原初引力波，需要另辟蹊径，需要全新的探测方法。

    脉冲星是中子星的一种。它具备极为强烈的辐射，且自转极为稳定。

    而，人类还有探测精度更高的引力波探测手段，脉冲星计时阵列探测器。

    但被早期人类探测到的引力波，能量极高，频率极高，波长极短，通常都是一些黑洞合并、黑洞吞噬中子星、中子星碰撞一类激烈的物理过程。

    当然，在这之前，韩阳得自己先确认这台探测器需要达到什么样的标准。

    符合这种探测条件的，便唯有远离恒星等各种星体的地方了。

    基于这个目标，人类科学界与韩阳同时开展了大量的计算与研究，并展开了一次又一次实验。

    对于引力波探测器来说，可以简单认为，探测器的臂长越长，探测精度越高。

    高速旋转的脉冲星所发射出的电磁波，会像是灯塔的灯光一般，以固定的频率扫过地球。

    就比如曾经被探测到过的双黑洞合并事件。

    地址选好了，下一步就需要结合当地的具体环境，做出能更好适配当地环境的探测器构造。

    这种环境，与需要极低背景辐射的中微子探测器又不相同。中微子探测器可以建造在极深的地下，屏蔽几乎一切外来辐射。但此刻这种探测设备，建造在地下的话，便连宇宙微波背景辐射都屏蔽了，那还探测个什么啊。

    由此，韩阳便找到了完成引力子量子化的最终手段：通过对宇宙微波背景辐射的探测，找到原初引力波所造成的影响，并将它分离出来。

    韩阳最终挑选了一个距离太阳系约有16.2光年的地方。

    而，波长已经短到仅有1200公里的引力波就已经如此难以探测，那么，原初引力波这种波长与整個可观测宇宙等价，也即约960亿光年的引力波，又该如何观测？

    现阶段的人类，已经在星系之中建造了间隔数千万公里的激光基地。

    韩阳找到了理论上具备探测原初引力波的方法。

    简单计算的话，这颗合并后的大黑洞，质量应为合并之前两颗小黑洞的质量之和，也即65倍太阳质量。

    这涉及到大量的理论计算。

    浩瀚宇宙，万千星辰映照之下，这台巨型探测器的一面如同光滑的镜子一般，完全映照出了宇宙的模样。

    从最初的臂长4公里，到后来的臂长数千万公里，再到此刻的臂长数千光年，人类在引力波探测方面的能力实现了极为巨大的飞跃，探测精度提升了何止千百倍。

    通常来说，普通文明不会具备这种机会。因为内外部的环境都不允许。

    如此便确认了性能下限。

    因为宇宙大爆炸早期以超光速暴涨，而原初引力波只能以光速传递的缘故，它被“封印”在了宇宙微波背景辐射之中。

    因为原初引力波的波长太长了，频率太低了。它的波长甚至长到与可观测宇宙等价的地步，也即，波长高达数百亿光年。

    韩阳知道，真正具备这种科学思维和意识的科研人才，只有从下一代人之中慢慢培养出来了。

    没有办法，在过去数百年时间里，他们已经习惯了学习现有知识，然后在现有知识基础上做微创新和应用化研究的环境。现在要自己亲自去探索未知领域——没办法，实在是没有这个思维和意识啊。

    人类科学界仅能做一些辅助性的工作，这一项工作的关键核心，便落在了韩阳的身上。

    这同样是一件极为困难的事情。毕竟，就算这种影响确实存在，这种影响也必然极为微小。要探测到它，就必须具备灵敏度高到几乎不可思议的探测设备与手段。

    人们便将脉冲星视作激光阵列干涉仪的激光基地，以此来探测引力波的存在。

    宇宙微波背景辐射，可以简单视作宇宙自诞生之初的第一缕光芒，可以被称之为“原初之光”。

    在这过程之中，韩阳首先确认了建造这种探测设备所需要的外部环境。

    长达两年的时间之后，被韩阳命名为“天眼一号”的这台巨型宇宙微波背景辐射探测器终于建造完成。

    在这颗矮行星之上，韩阳发动起人类的工程能力，加上自己的工程能力，在短短数年时间之中，便建造出了数万座超算中心，其中每一座超算中心的算力，虽然比不上韩阳自己，但也少的有限。

    而建造在星际太空之中，相互间隔数千万公里的激光引力波探测器，等价于臂长高达数千万公里——作为对比，当初探测到黑洞合并引力波的探测器的臂长是4公里——都无法探测到原初引力波。

    原因很简单，恒星是宇宙之中数量最多、最为广泛的强辐射源。

    这数万座超算中心一同全功率运转，开始计算韩阳与人类科学界所提交的一道又一道复杂的计算题目，其释放出来的热量，甚至于令这颗矮行星的表面直接从零下260多摄氏度，增温到了零上两三度的水平，将星球表面的各种固态气体，干冰、甲烷、固态氢氧等都融化了，直接让这颗矮行星具备了一层薄薄的大气。

    在这过程之中，无数个极为艰难的科学问题涌现了出来。虽然有了罗氏分析这一有力的数学工具，极大提升了效率和降低了难度，人类科学界仍旧表现出了力不从心的迹象。

    当然，这个过程仅仅依靠韩阳自己的算力也还是不行的。这并不是韩阳自己算不出来，而是太过浪费。

    原理很简单，脉冲星的辐射间隔是极为稳定的。如果有引力波通过的话，脉冲星的辐射间隔就会产生极为微小的变化。测量这个变化，就能测量引力波的性质。

    面对这种引力波，已经发展到三级文明巅峰，已经拥有众多引力波探测手段的人类，硬要去探测也是做不到的。

    通过这种手段的话，地球与被当做时钟的那颗脉冲星之间的距离，便可以等价于引力波探测器的臂长。

    引力波的传递速度为光速，由此可得此次引力波辐射的波长约为1200公里。

    在这一刹那之中，两颗黑洞合并的引力波辐射功率高达3.6*1049瓦，其瞬时功率甚至于超过了整个可观测宇宙所有可见光辐射功率的10倍。

    人们必须首先确认究竟需要什么样的参数，才具备探测到这种影响的可能性，然后再去研究该如何实现这种参数，该使用哪种材料与结构，等等等等。

    但最终合并之后的结果，却是仅有约62倍太阳质量。

    但，就算这极为困难，它也毕竟是具备实现可能性的，而不是如同其余几种手段，譬如直接观测引力子、通过引力波探测器观测原初引力波等，根本不具备实现的可能性。

    在完成了对于从云光文明之中购买的所有科学数据的消化吸收之后，韩阳确认，此刻的自己已经具备了理论上制造出精度足够高的观测设备的可能性。

    结合已有科学数据，也即，我虽然暂时不知道什么样的探测标准能察觉出这种影响，但我已经知道哪些探测标准无法察觉到这种影响。

    必须要其余类型的辐射尽可能地低，却又不能影响宇宙微波背景辐射才行。

    再通过大量的计算，通过求解一系列极为复杂的方程式——罗氏分析这种数学工具便在其中发挥出了重要的作用，众多之前根本无法求解的复杂方程式在这一新的数学工具应用之下，纷纷求解出了答案。

    各种干扰辐射越低越好。

    那里，距离最近的一颗恒星都在5光年之外。且周边恒星都是辐射功率较低的红矮星和黄矮星，不存在蓝巨星之类的超大质量星体。

    但……很遗憾，就算探测精度提升了如此之多，面对原初引力波这种波长达到了可观测宇宙直径量级的怪物，都无能为力。

    这种计算，编写好程序，交给专门的超算去做即可，无需浪费自己的算力。

    在全力以赴的计算和验证之下，一系列极为珍贵的科学数据产出，终于让韩阳脑海之中慢慢形成了这台探测器的基本概念，初步搞清楚了它该如何建造，以及要达到什么样的性能指标。

    由此，人类便达成了将引力波探测器的臂长，升级到数百乃至于数千光年的地步。

    当初用于探测此次引力波辐射事件的LIGO探测器，因为此次引力波而观测到了不足一颗质子直径万分之一的长度变化，由此确认了此次引力波的存在。

    它是一种充满了整个可观测宇宙的电磁辐射，温度约为2.725开氏度。

    幸好，现阶段的韩阳经过了之前那数次重大升级，具备足够的信心面对这个难题。

    当然，仅仅只是理论上而已。将理论化作实际，真正将这种探测设备造出来，仍旧是极为困难的事情。

    原初引力波如果存在的话，那就必然已经成为了宇宙背景辐射的一部分。

    在距离太阳系约13亿光年的地方，一颗质量为36倍太阳质量的黑洞，和一颗约为太阳29倍质量的黑洞，疯狂的相互围绕着旋转，并最终合并成为了一颗大黑洞。

    如此激烈的引力波辐射事件，其引力波的频率约为250HZ，也即一秒钟震动250次。

    幸好，有了大气层，星球向外辐射的热能也多了，勉强达成了产热与放热的平衡，星球温度没有再提升，才让超算能在这颗星球上继续运行下去。

    于是，一颗位于遥远的星系边缘，距离太阳约2000亿公里的矮行星被韩阳挑中，直接在那里开始建造大规模的超算中心。

    少的那约3倍太阳质量去了哪儿？

    答案是以引力波的形式辐射向了全宇宙。

    而，凡是存在的，必然会留下痕迹。通过社会学手段而不是科学手段，韩阳已经知晓原初引力波是确实存在的，那么，这种痕迹也必然存在。

    或者说，单纯的制造这种探测设备其实并不困难——对于已经拥有如此之强大工程力量的人类文明来说，推动一颗星球尚且可以做到，什么样的设备能难得住人类？

    更准确一点来说的话，便是，这种设备该怎么造，才是最为艰难的。

    在它光滑如镜面的背后，则是一台又一台设备，不同的设备之间由各种各样的管道和复杂的线缆所连接，大大小小的设备数量多达几十万台。

    这台探测器的截面面积，也有足足4.6平方公里。

    (本章完)


　　(https://www.yourenxs.net/chapter/3923163/11110752.html)


1秒记住游人小说网：www.yourenxs.net。手机版阅读网址：m.yourenxs.net