很久很久以前，在很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的銀河系深處，有兩個(gè)巨大的黑洞——每一個(gè)的質(zhì)量都要比太陽大大約30倍——發(fā)生了碰撞和合并，釋放出短暫而強(qiáng)大的引力波爆發(fā)。這次爆發(fā)所產(chǎn)生的能量以光速在宇宙間傳播，將其能量稀釋在廣袤無垠的太空中。
十億多年后，這次爆發(fā)的能量以極其微弱的信號(hào)抵達(dá)地球，大約持續(xù)了十分之一秒。2015年9月14日，來自美國激光干涉引力波觀測臺(tái)（LIGO）的科學(xué)家在他們的工具中捕捉到了引力波所發(fā)出的弱弱的鳴叫——由此，愛因斯坦100年前所做出的預(yù)言第一次得到了證實(shí)。
LIGO在美國國家科學(xué)基金會(huì)的指導(dǎo)下工作，動(dòng)用了兩臺(tái)先進(jìn)的干涉儀。這兩臺(tái)高科技奇觀坐落在美國的兩端，利用光的干涉原理運(yùn)行，投入不久就成功測量到了引力波（稱為GW150914）。它們通過測量干涉儀臂長的變化監(jiān)測到引力波所引起的時(shí)空幾何的扭曲。在GW150914的例子中，干涉儀臂長變化不到質(zhì)子大小的千分之一。
監(jiān)測如此微小的變化是一個(gè)極其艱巨的挑戰(zhàn)，因?yàn)楦鞣N噪聲都可能影響到測量，破壞其準(zhǔn)確性。LIGO通過比較兩臺(tái)干涉儀的測量結(jié)果，從無處不在的太空混亂中挖掘出微小段在的鳴叫。一臺(tái)干涉儀的噪聲與另一臺(tái)不相關(guān)——這和來自過路引力波的信號(hào)不同，引力波信號(hào)應(yīng)該首先在一處發(fā)生，接著在另一處發(fā)生。來自GW150914的信號(hào)就存在必如此令人印象深刻的準(zhǔn)確性，可以排除其為疑似隨機(jī)事件的一切可能性。
這一成果能否贏得諾貝爾獎(jiǎng)是毫無疑問的；唯一的問題是應(yīng)該由誰獲得。LIGO的成功不僅僅只是技術(shù)的勝利；它也是——并且更重要地——一個(gè)世紀(jì)以來理論物理學(xué)家對引力波的數(shù)學(xué)描述的結(jié)果——不僅僅是愛因斯坦，也包括殷菲德（Leopold Infeld）、戈德伯格（Joshua Goldberg）、費(fèi)曼（Richard Feynman）、皮拉尼（Felix Pirani）、羅賓遜（Ivor Robinson）、邦迪（Hermann Bodi）和里奇內(nèi)羅維茨（André Lichnerowicz）等人。
具體而言，LIGO的發(fā)現(xiàn)因?yàn)椴ㄌm物理學(xué)家特勞特曼（Andrzej Trautman）和法國物理學(xué)家達(dá)摩爾（Thibault Damour）而成為可能，特勞特曼給出了引力波理論的嚴(yán)格數(shù)學(xué)形式，達(dá)摩爾開發(fā)了用觀察到的波陣面破解波的來源信息的實(shí)用數(shù)學(xué)工具。他們的工作奠定了讓LIGO得以成功的理論的扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
愛因斯坦的廣義相對論是人類最偉大的知識(shí)成就。但沒人因?yàn)闉閺V義相對論發(fā)展數(shù)學(xué)基礎(chǔ)而贏得諾貝爾獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)曾經(jīng)授予用發(fā)現(xiàn)確認(rèn)廣義相對論的一些重要預(yù)言的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家；也曾經(jīng)授予做出純粹數(shù)學(xué)工作的量子物理學(xué)家，但從未授予研究相對論的純理論家。
我希望今年諾貝爾委員會(huì)能認(rèn)識(shí)到理論工作的重要性，做出正確的頒獎(jiǎng)選擇：授予一位實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，因?yàn)樗l(fā)展了LIGO背后的技術(shù)概念；以及兩位純理論家：特勞特曼和達(dá)摩爾。
LIGO——及其歐洲姊妹版Virgo——還有很多東西有待發(fā)現(xiàn)。對引力波的測量不僅將為迄今為止完全無法企及的現(xiàn)象提供洞見——如大爆炸、黑洞地平線（black hole horizons）和中子星內(nèi)部情況；還能引起一場我們對宇宙的理解的革命。
廣義相對論描述大規(guī)模的（large-scale）物理現(xiàn)象：人類、巖石、行星、恒星、銀河、整個(gè)宇宙。另一方面，量子力學(xué)在以最小規(guī)模——夸克、電子、原子和分子——描述宇宙方面也同樣成功。
但這些現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論彼此不相容，甚至相矛盾。人們歷經(jīng)千辛萬苦，仍然尚未建立量子引力論。一些與黑洞有關(guān)的特殊現(xiàn)象的權(quán)宜量子引力模型已經(jīng)提出；但是，由于均未經(jīng)受實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，沒人知道這些模型是否正確（事實(shí)上，其中一些模型導(dǎo)致了尖銳的悖論）。
許多物理學(xué)家堅(jiān)信這些問題意味著我們對于自然的基本原理的理解存在遺失的一環(huán)。在絕望中——常常也伴隨著自大——一些人提出了完全瘋狂的量子引力概念，包括不同于標(biāo)準(zhǔn)的愛因斯坦黑洞的離奇概念。結(jié)果，對今天的許多物理學(xué)家而言，調(diào)和兩大理論的真正的根本性問題蛻變?yōu)楹翢o意義的浮夸演繹。
我們需要的是扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)來掃除一切無意義的聒噪，甚至是啟發(fā)難題的解決辦法。而這正是未來引力波測量能夠提供的。
