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LOGO LOGO 科学家如何工作——从科学发现看科学实践 6月，基于广义相对论发表了第一篇预言引力波的论文。 引力波—— 一种以光速传播的时空波动，被视为宇宙中的“时空涟漪” 《“引力波存在吗？》（DoGravitational Waves Exist?）遭美国物理学会主办的《物理评论》期刊拒稿 “我和罗森将稿件寄给你们发表，并未授权你在文章刊出之前拿给专家看。我也没有必要回答你那位匿名专家的错误评论，宁肯在别处发表这篇论文。” “我对您将在别处发表论文表示遗憾。我以为您熟悉美国物理学会的出版规则，所有投稿Physical Review的文章都必须接受编委会的审查。” 同行审稿制度 “论引力波”发表在《富兰克林研究所杂志》 1936年10月，普林斯顿高等研究院关于引力波新结果的报告会前夜发现有错误，但尚不清楚如何走出困境，他只好在报告会上无可奈何地演示了他和罗森的证明的无效性。演讲结束的时候，爱因斯坦总结道：“如果你们问我引力波是否存在，我必须回答：我不知道。但这是一个极为有趣的问题。” 理查德?费曼提出暂且将这个问题搁置，并提出一个新设想：如果引力波存在，在理论上就是可测的。 韦伯共振棒探测器 韦伯发表论文宣称，他探测到了引力波信号，稍后，他报告了更多的探测结果。 立刻引发了一大波科学家的热议，开始搭建自己的共振棒探测器，试图重复韦伯的实验。 然而，大量观测显示，即使有着比韦伯更精密的仪器，在排除噪音干扰以后，连一个引力波事件都没有探测到。这表明，韦伯之前的所谓观测结果，很有可能只是来自地面的噪声。 重复实验 年轻的麻省理工学院教授魏斯 “我一头雾水——完全不明白这些圆柱状探测器是如何与引力波相互作用的。”他琢磨良久，自问道，“我能想到的可以探测到引力波的最原始的东西是什么？”一个想法跃入他脑中，这就是被他所谓的“LIGO的概念基础”。 鉴于其他研究者无法复制出韦伯的实验结果，魏斯开始谋划一个更精确、更有野心的实验：引力波干涉仪。 发现了一颗编号为PSR B1913+16的脉冲星， 之后的30年时间里面对PSR1913+16做了持续观测，结果如广义相对论所预测的那样：周期变化率为每年减少76.5微秒，半长轴每年缩短3.5米。广义相对论甚至还可以预言这个双星系统将在3亿年后合并。 这是人类第一次得到引力波存在的间接证据， 当其他学者还在对魏斯搜寻引力波怀疑时，在加州理工学院研究黑洞的索恩在1975年与魏斯谈话后表示了认同。“我开始相信对引力波的搜寻会成功，”索恩说，“我想让加州理工也加入进来。” 索恩、德雷弗和魏斯最终组成了团队并肩作战。 麻省理工学院与加州理工学院在美国国家科学基金会（NSF）的资助下，开始联合建设“激光干涉引力波天文台”（LIGO）。 避免科学研究中的偏见 2010年9月16日，LIGO和VIRGO同时探测到一个信号，方向大概来自大犬座，所以代号为“大犬事件”。经过大量的研究工作之后，科学家准备好了用以发表的论文和新闻稿。 然而，负责盲注的3人小组这时揭晓谜底: 这个信号是他们放的。 ( 在LIGO和VIRGO联合观测前，事先确定了一个由3个人组成的秘密小组，他们有可能会在数据中人为地注入模拟信号，所有其他成员都无从知晓这一过程的具体信息，所以称之为盲注。) 北京时间17点50分45秒，升级前的激光干涉仪引力波天文台（简称LIGO）的两个的探测器，观测到了一次置信度高达5.1倍标准差的引力波事件：GW150914。 ——由13亿光年之外的两颗黑洞在合并的最后阶段产生的。两颗黑洞的初始质量分别为29颗太阳和36颗太阳，合并成了一颗62倍太阳质量高速旋转的黑洞，亏损的质量以强大引力波的形式释放到宇宙空间，经过13亿年的漫长旅行，终于抵达了地球。 美国国家科学基金会（NSF）组织发布会 古希腊时代，已出现类似演化的思想。例如，阿那克西曼德认为人类的祖先来自海中，最原始的动物是从海里的泥变化而出的，人是从一种鱼类演化而来的。 德国胚胎学家卡弗·沃尔弗详细观察鸡的胚胎发育，证明鸡的血管是逐渐形成的，为生物体各种器官的“渐成论”提供了有利的证据。发表的《发生论》对物种不变进行了第一次攻击，并且宣布了种源说。 拉马克发表《动物哲学》一书，系统地阐述进化理论。提出了用进废退与获得性遗传两个法则，并认为这既是生物产生变异的原因，又是适应环境的过程。拉马克曾用一句话概括了这一问题，他说：“观察的材料已经明显地证明了种的不变理论的荒谬。”