9 月 25 日，一條聳人聽聞的訊息出現在 Twitter 上：宇宙學家勞倫斯·克勞斯 (Lawrence Krauss) 報告說，他聽說世界上最大的引力波天文臺已經觀測到一個訊號，而此時距離其正式重新開放僅一週。
這個傳言已經在物理學界流傳了至少一週。如果這是真的，並且高階雷射干涉引力波天文臺 (LIGO) 觀測到的訊號確實代表引力波的特徵，那麼這將證實廣義相對論最難以捉摸和最引人注目的預測之一，而此時距離阿爾伯特·愛因斯坦首次提出該理論幾乎整整 100 年。
但這兩個“如果”都非常重要。LIGO 不會證實或否認這些傳言。“官方回應是我們正在分析資料，”發言人加布裡埃拉·岡薩雷斯 (Gabriela González) 說，她是路易斯安那州立大學巴吞魯日分校的物理學家。岡薩雷斯對 LIGO 團隊中可能有人發起謠言的可能性感到不安，儘管克勞斯和其他研究人員告訴我，他們並非直接從 LIGO 合作組織的成員那裡聽到這個謠言。 “我認為它有 10-15% 的可能性是真的，”在坦佩亞利桑那州立大學工作的克勞斯說。
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即使 LIGO 已經看到了一些有希望的資料，這也可能是一次精心設計的演習的結果——一個故意注入探測器的虛假訊號，用於訓練 LIGO 的資料分析團隊。在這個階段，只有三個人會知道真相，而且他們不會透露真相，直到很久以後，當合作組織準備好發表論文並舉行新聞釋出會時才會透露。
LIGO 正在密切關注
原則上，LIGO 可能已經發現了一個訊號。其位於華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓的兩個探測器，在 2002 年至 2010 年期間執行，但未探測到任何引力波——根據愛因斯坦的理論，時空結構中的漣漪是由災難性事件（例如兩個黑洞的合併）產生的。LIGO 的干涉儀在 4 公里長的真空管道兩端的鏡子之間反射雷射束，旨在探測經過的引力波，這些引力波會拉伸和壓縮管道的長度——以及其餘空間。
但是，於 9 月 18 日正式開始採集資料的高階 LIGO 代表著一項耗資 2 億美元的全面改造。岡薩雷斯說，現在的探測器比以前的探測器靈敏三倍，並且它們已經同時線上執行長達 24 小時。（與早期的執行相比，這是一個很大的進步，早期的執行可能會因卡車撞到離任何一個站點數公里遠的道路上的坑窪而中斷）。
預計探測器將執行三個月，然後關閉以進行進一步升級。LIGO 合作組織中的一些人認為，他們有三分之一的機會在那段時間內記錄到一個事件，這使得在幾天或幾周的執行中進行探測變得不太可能。
但 LIGO 也在 6 月開始進行了多次“工程執行”，在此期間，探測器都在執行並記錄資料。這些資料已被檢查，儘管合作組織中的一些人對此表示謹慎。當時，該團隊仍在校準儀器並瞭解噪聲——例如雷射束的波動或熱振動——這將使挑選出真實訊號變得困難。（探測引力波是一項極其精細的任務，因為它涉及測量每個干涉儀臂長度約 1022 分之一的變化）。
快速分析
即使已經看到了訊號，並且它是一項真正的發現，官方公告可能也要到明年才會釋出。高階 LIGO 團隊計劃給自己大約三個月的時間，從檢測到訊號開始分析訊號、撰寫論文並投票決定是否宣佈。
但是，一些 LIGO 成員告訴我，如果發生在足夠靠近銀河系的星系中，從而產生響亮的訊號，那麼兩個黑洞碰撞等天體物理事件可能會明確探測到引力波。
對於引力波科學家所稱的“啁啾”來說尤其如此：一種清晰的正弦波，隨著時間的推移，音調會越來越高，聲音也越來越大，類似於某些鳥類的聲音。啁啾是兩顆中子星或黑洞相互螺旋式運動的特徵，在此過程中會發射引力波。在恆星舞蹈的最後階段，波浪會超過高階 LIGO 檢測訊號所需的 10 赫茲音高閾值。
誤報
但還有另一種可能的 сценарий：研究人員看到了故意植入的虛假訊號，作為演習。LIGO 在物理實驗中幾乎是獨一無二的，它 практикует“盲注入”。一個由三名合作成員組成的團隊有能力透過使用執行器移動鏡子來模擬探測。“只有他們知道是否以及何時注入了某種型別的訊號，”佐治亞理工學院亞特蘭大分校的物理學家勞拉·卡多納蒂 (Laura Cadonati) 說，她領導著高階 LIGO 的資料分析團隊。
在 LIGO 早期科學執行期間，進行了兩次這樣的演習，一次在 2007 年，一次在 2010 年。英國卡迪夫大學的科學社會學家哈里·柯林斯 (Harry Collins) 在那裡記錄了這些演習（並撰寫了關於此的書籍）。他說，這些演習對於排練在真實事件發生時需要的分析技術非常有價值。但這種做法也會耗費團隊的精力。“分析這些事件之一可能非常耗時，”他說。“在某種程度上，它會損害他們的家庭生活。”
最初的盲注入演習分別耗時 18 個月和 6 個月。第一個被丟棄了，但在第二個案例中，合作組織撰寫了一篇論文並舉行了投票，以決定是否釋出公告。直到那時，盲注入團隊才“開啟信封”，並透露這些事件是偽造的。
接踵而至
研究人員希望，一旦高階 LIGO 在一年後完成進一步升級，它將定期探測到黑洞之間以及中子星之間的合併，可能每年十次。如果探測變得常規，研究人員將學會幾乎即時地識別它們。
高階 LIGO 可以探測到最響亮的合併訊號一分鐘或更長時間，這意味著控制室中的計算機甚至在事件結束之前就會發出巨大的噪音併發出自動警報。這樣做的目的是向天文學家標記可能的事件，然後天文學家可以搜尋天空，尋找可能與引力波相關的“煙花”型別——例如超新星爆發。
賓夕法尼亞州立大學帕克分校的物理學家查德·漢納 (Chad Hanna) 負責領導合併搜尋，他今年早些時候告訴我，他已經獲得妻子的許可，可以在晚上保持手機開機，等待接收警報。“當合並訊號到達時，我們會在 30 秒後知道，”他說。
本文經許可轉載，最初於 2015 年 9 月 30 日首次發表。