十年磨一剑：中国原初引力波探测正式启动

中国科学院高能物理所近日宣布阿里原初引力波探测正式启动。原初引力波是宇宙开端的大爆炸产生的引力波，在宇宙诞生的最初的瞬间，宇宙中充满稠密的物质，以致由粒子间的碰撞而产生的引力波被另一些粒子吸收了。在宇宙迅速扩张的暴胀阶段，宇宙的密度突然下降，释放出的引力波不再被吸收。所以，发现原初引力波被认为是对早期宇宙理论的检验。

项目首席科学家、中科院高能物理所研究员张新民在接受采访时表示，阿里即将建设的观测站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。他说：“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。”

十年选址，观测站落户雪域高原

西藏阿里地区位于青藏高原北部，有“世界屋脊的屋脊”之称。由于海拔高、空气稀薄，是世界上人口密度非常低的区域之一。但是对原初引力波观测来说，它独特的地理环境是极为合适的。

原初引力波的探测是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，而CMB的地面探测对地面大气环境要求苛刻，大气中的水汽含量是一个重要的关注点。一方面空气中的水分子会吸收CMB光子，另一方面水汽也会在微波波段产生辐射，对信号形成干扰。

“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”，阿里项目的高级顾问、美国斯坦福大学研究员郭兆林说。

所以，探测原初引力波，寻找合适的观测点至关重要。根据专家们的分析，全球只有4个地方适合进行CMB探测：位于南半球的智利阿塔卡玛沙漠、南极，以及位于北半球的格陵兰岛和我国西藏阿里。

作为南极BICEP项目的负责人之一，郭兆林对原初引力波的探测经验丰富。他表示，“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。”

选中阿里，天文学家在西部野外探勘了近十年，并于2010年启动国家天文台阿里观测站的建设。张新民告诉，国家天文台阿里观测站是阿里原初引力波探测实验项目能迅速展开的重要依托。

2014年中国的科学家们开始规划原初引力波观测计划，时隔两年多之后这一计划终于得到落实，现在阿里项目已申请科研经费1.3亿元人民币，计划建成世界上最灵敏的原初引力波探测实验，并在宇宙诞生与演化、暗物质、暗能量等其他科学研究中获取新进展。

多方合作，探寻宇宙起源的秘密

在阿里项目启动仪式现场，中科院高能物理所所长王贻芳表示，我国从上世纪80年代开始进行引力波的研究，但受各种条件的局限，仅限理论研究，而现在国家启动原初引力波探测，这是一个特别好的机遇和挑战。

此次，阿里项目采用国际合作项目。张新民表示，“阿里项目由中方主导，美方参与。中美合作不是竞争，而是互补共赢。”