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情场失意赌场得意图片_LIGO数据中浮现莫名噪音,震惊世人的引力波有可能只是乌龙?

地区:综合 浏览:3379 日期:2020-01-11 15:15:33

情场失意赌场得意图片_LIGO数据中浮现莫名噪音,震惊世人的引力波有可能只是乌龙?

情场失意赌场得意图片,发现引力波的团队将数据挂到了网上。

现在,另一个团队宣称,他们在其中发现了一个也许不可小觑的问题。

2016年2月,激光干涉引力波天文台(ligo)的科学家宣布,他们成功探测到了引力波——两个黑洞相撞在时空结构中激起的涟漪。当时,该团队还举行了新闻发布会,宣布了这一里程碑式的发现,并公布了相关数据。

之后,与ligo没有附属关系的另一个物理学家团队对数据进行了筛选,结果发现了“不该存在的莫名相关性”。

该团队带头人是安德鲁·杰克逊(andrew jackson),他是哥本哈根尼尔斯·玻尔研究所(niels bohr institute)的物理学家。他们宣称,这些存在问题的信号非同小可,足以使之前的整个发现站不住脚。这些相关性尚未得到解释,它们“也许会导致提取出来的波形发生细小的变动,也有可能彻底否定ligo所公布的发现(即引力波)。”杰克逊在一封电子邮件中写道。ligo发言人表示,未被解释的关联也许确实存在,但不会影响当初的结论。

2017年6月13日,杰克逊与其他四位合著者在预发布平台arxilv.org上提出了批评意见。

这篇论文引发了不小的关注。才过了五天,伊恩·哈里(ian harry)——德国马克斯·普朗克引力物理研究所的研究人员,也是ligo科学协作团队成员之一——就公开发表了反驳。哈里称,其实,对方忽视了ligo数据分析中的一些微妙之处,而且,他本人也无法复制出对方所说的相关性。杰克逊的团队则坚持自己的论点,并回复称,他们在哈里的代码中发现了错误。对此,哈里的回应是:在杰克逊的团队发表该论文之前,他就已经纠正了那个拼写错误,而且无论如何,那个错误都没有影响他的分析。

其中涉及几个技术性问题,都跟ligo试图完成的高难度测量有关。

引力波异常微弱,为了捕捉它们,ligo具备这样一种能力:哪怕一个距离变化只有质子宽度的一万分之一,它也能测量出来。由于许多微小的振动也能模仿出引力波信号,因此,ligo利用了两个相距3000公里的天文观测台,让它们同步运转,复核彼此的探测结果。两个探测器接收到的噪音应该是互不相关的——一个观测台附近响起的电钻声不会被另一个观测台接收到。但如果探测到引力波,两边的仪器应该能近乎同步地接收到相似的信号。

ligo激光干涉引力波观测站。

杰克逊团队的主要发现是:在引力波信号出现时,仪器似乎也探测到了相互关联的噪音。往坏了想,这可能意味着,所谓的引力波信号也许只是某种较强的噪音。

如果那些噪音确实相关,那么最有可能的情形是,我们探测到的并不是引力波,而是另有源头。

也许,ligo团队在从原始数据中提取引力波信号时,遗漏了一小部分相关的噪音。又或者是,噪音中存在少许相关性,这使得ligo科学家将其误认为是引力波信号。美国西北大学天体物理学家、ligo团队成员维奇·卡洛格拉(vicky kalogera)表示,这些具有相关性的噪音如果程度可观,也许会导致结果出现偏差,从而可能会提供关于黑洞的错误信息。

但并非所有人都认为这种相关性真实存在。哈里就在反驳文章中指出,杰克逊团队可能误用了一种常见的数据处理手法——傅里叶变换。

傅里叶变换可以将一个数据信号转化为一群简单波形的集合。他写道,这种错误涉及一个技术层面的假设,即输入数据信号是周期信号,不断重复,没有间断。比如,若一段音频重复播放时首尾相连,连接处没有跳跃,我们就说它是“周期性”的。非周期性信号若用傅里叶变换进行分析,就会引入微小的误差,出现所谓的“吉布斯现象”,扭曲输入信号的频率,由此降低后续分析的准确性。

现实中的数据几乎不可能是周期性的,因此,在使用傅里叶变换之前,我们必须对原始数据展开大量的清理工作。“(杰克逊团队)在使用傅里叶变换之前,似乎没有预先过滤数据,其中一些结果就是这样得出的。”麻省理工学院物理学家、ligo科学协作团队发言人大卫·舒梅克(david shoemaker)说。这一说法也呼应了哈里的分析。

杰克逊谢绝了本文的采访要约,他在电子邮件中反驳了上述说法。他写道,“公共辩论倾向于固化立场,而不是向着理想的结果推进……这些问题我们都意识到了。我们既不同意、也不接受哈里的观点。”杰克逊的四位联名作者并未回应本文的置评请求。

截至目前,人们对ligo的结论仍抱有很大的信心。

“唯一有资格分析这篇论文的,都在ligo团队里了。”斯坦福大学理论物理学家罗伯特·瓦格纳(robert wagoner)说。瓦格纳与ligo并无附属关系。“只有他们能访问原始数据。”宾夕法尼亚州立大学天体物理学家施泰恩·西于尔兹松(steinn sigurðsson)同样这么认为。“目前来说,我肯定站在ligo这一边。”他说,“一场大型合作被外部人士挑出重大失误,这种事十分罕见。”

尽管如此,这些问题的解决“比我们期望得更加耗时。”西于尔兹松说,“需要好几个月。”

继首次探测到引力波之后,ligo团队随后报告称,他们又接连两次从黑洞的碰撞中探测到了引力波。杰克逊及其同事尚未就这些发现发表任何分析。

那如何看待其中的争议呢?

“这里面没什么戏剧性的东西。”卡洛格拉说,“这就是科学的常态……健康、积极的交流是很受科学界欢迎的。”

翻译:雁行

来源:quanta magazine

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