12月13日，酝酿了两年半的“阿里原初引力波探测实验”项目（下称“阿里项目”）正式启动。

该项目由中科院高能物理所研究员张新民担任首席科学家，项目组计划用5年的时间，在西藏阿里建成“阿里一号”望远镜并开始科学观测。

这将是世界上第一个地处北半球的原初引力波观测站，也是我国第一次启动引力波探测实验。

阿里工程现场（阿里原初引力波探测实验项目办公室供图）

人类首次探测到引力波推动阿里项目启动

自爱因斯坦预言引力波的存在以来，无数科学家和科研机构前仆后继地研究和观测引力波，通过各种科学实验设法捕捉引力波的踪迹。

用一句话来概括爱因斯坦的广义相对论，那就是：时空命令物质如何运动，而物质引导时空如何弯曲。当物质的分布改变时，时空也会相应变化，这一变化以光速传播开去，就好像在平静的湖面上丢下一粒小石子，湖面就会有一圈波浪向外荡去，时空也会将涟漪向外传开，这便是引力波了。

17世纪末的物理学家牛顿看到了下落的苹果，意识物体之间普遍存在的一种力，称之为“引力”，并且将其数学化，这就是我们熟知的万有引力。万有引力认识的精髓是物体质量的存在导致了引力，这在牛顿之后的两百多年里被认为是宇宙间的绝对真理。

直到1905年狭义相对论发表，再到1915年广义相对论的发表，爱因斯坦提出了一种完全不同的对于引力的看法，引力是因为质量对于时空造成了变形所导致，而非质量之间的吸引。这就意味着，我们时空可被当做一种可以变形的介质来认识。所以引力波，简单来说，就是时空自身的波动。相比较我们熟知的无线电波（或者电磁波），它仅仅是在时空之中传播的，时空是它的媒介。

人们常说“星辰大海”，如果将时空视作海洋，那么天体就如同海洋生物一般。可以想象，如果大海中的某个生物摇了摇尾巴、或是晃了晃头，海水由此所产生的波动就会向外传播。

与此类似，宇宙中某个天体的剧烈活动，会对所在的时空产生扰动，时空自身的波动也会向远处传播，如果足够强，就能够为地球上的我们所感知。

今年2月11日，LIGO实验组（激光干涉引力波天文台）和美国自然科学基金委员会联合宣布探测到来自于13亿年前由两个黑洞并合产生的引力波，这是人类第一次直接探测到引力波，掀起了国际社会的引力波热潮。

这也极大地推动了阿里项目的启动。

科学界根据起源对引力波进行了简单划分，其中在宇宙诞生时产生的引力波被视作原初引力波。探测到引力波之后，寻找原初引力波，被科学家视作下一个重要科学目标。

正是在这样的背景下，我国自2014年开始规划的原初引力波观测计划终于得到落实。

引力波（资料图）

阿里项目旨在建成世界上最灵敏的原初引力波探测实验

张新民在接受科技日报记者采访时表示，阿里计划以测量宇宙微波背景辐射（CMB）光子B模式偏振信号为主要手段，旨在建成世界上最灵敏的原初引力波探测实验。实验除可能在原初引力波探测方面获重要突破外，也有望在宇宙诞生与演化、暗物质、暗能量等其他科学研究中获取新进展。建成后，阿里观测基地，将与已有的南极观测站、智利阿塔卡玛观测站形成三足鼎立、南北半球互补。

实际上，选址工作从10年前就开始了。“大气越稀薄、水汽含量越少，干扰就越小，才越有希望看清原初引力波留下的痕迹。”美国斯坦福大学研究员郭兆林说，“阿里观测站地处海拔5000米以上的青藏高原地区，具有得天独厚的地理环境优势、观测气象条件与配套基础设施。”郭兆林是南极BICEP3望远镜项目的负责人，此次被聘请为阿里计划的高级顾问。

中科院高能所所长王贻芳表示，探测引力波的宇宙学起源，科学意义重大。随着阿里观测站的建成，我国将能获得目前世界上精度最高的观测数据，我国的原初引力波研究也将进入国际前沿。

阿里修路现场（阿里原初引力波探测实验项目办公室供图）

阿里项目实施初期将采中美合作方式

但必须看到的是，我国过去在引力波探测领域积累较少，不管是硬件还是软件水平都亟待加强。

项目组的官方资料显示，阿里项目目前已经申请科研经费1.3亿元人民币，实施初期将采用中美合作的方式，与美国领先的大学和科研院所展开深度合作。

未来，项目组计划与美国BICEP实验团队合作，联合开展南北半球协同观测，进行数据分析和研究。

阿里项目经理，中科院高能所研究员卢方军告诉科技日报记者，阿里项目将有利于推进我国低温超导探测技术发展，同时通过中美合作，将在超导微波（毫米波）探测器、超低温制冷系统等方面极大地提高我国的技术水平，提升我国自主研发和探测能力。

“经过近三年的讨论，阿里项目已经有了近期、中期、远期的路线图。”中科院高能物理所所长王贻芳在12月13日召开的阿里原初引力波探测实验启动会上说。

阿里原初引力波探测实验首席科学家、中科院高能物理所研究员张新民告诉《中国科学报》记者，建成后的阿里项目将在五年内开始科学观测，带领我国原初引力波研究进入国际前沿。

推动探测技术成长

我国西藏自治区的阿里，是世界上人口密度最小的地区之一。这片人迹稀少之境，因为海拔高、气候干燥，成了北半球原初引力波观测最理想的地方，受到天文学家的青睐。

在这里，科学家看中了一处海拔5250米的地方，并计划将阿里1号建于此。

“阿里项目包括阿里1号和阿里2号两部分。”张新民介绍，阿里1号是在海拔5250米的B1点建设的一台原初引力波望远镜，将实现北半球首次地面原初引力波观测，得到目前最高精度的北天区原初引力波极化数据。阿里2号指在6000米处建设的阿里1号望远镜阵列，将拓展观测频段，提高观测精度。

记者了解到，阿里项目将有利于我国发展低温超导探测技术。“我国无论是在原初引力波探测器硬件设施，还是探测的软件技术，都还相对薄弱。希望能够通过阿里项目的牵引，把国内的超导微波（毫米波）探测技术发展起来。”王贻芳说。

“我们一定要把这次机会抓牢了。”在中国科学院院士张肇西看来，阿里项目成为解决我国引力波探测技术薄弱问题的一大良机。

“对于阿里项目，我们抱着非常大的期望，并希望通过项目能够带动我国探测技术发展。”中国科学院院士武向平说。

5年建成并开始科学观测

实际上，阿里项目已经动工建设。2016年，阿里项目台址B1点已经基本通路。“阿里项目正式启动，标志着该项目已步入正轨，项目第一期经费基本到位。”张新民告诉《中国科学报》记者。

他表示，项目启动后，他们将在5年内完成阿里1号的建设，并力争产出第一批科学成果。

“我们无法预计5年或10年内能否探测到引力波，但这里是探测引力波最好、最适宜的地方。”张新民说。

（综合科技日报、科学网等消息）