據國外媒體報導，在美國路易斯安那州的LIGO（激光干涉引力波天文台）附近，汽車一旦進入方圓2.4公里之內，就要以每小時16公里的限速行駛。這是因為LIGO天文台中裝有一台巨大的精密設備，哪怕再微小的振動都能被它捕捉到。

圖為位於美國路易斯安那州的LIGO探測器。為準確捕捉細微的引力波擾動，該探測器的干涉臂長達4公里。

因此，在LIGO天文台工作的科學家們必須盡最大可能排除所有可能的噪音源，包括降低探測器附近的車速、監測地面的細微振動、甚至用特殊的鐘擺系統將設備懸掛在空中、從而將振動降到最低等等。科學家殫精竭慮，都是為了在地球上打造一個振動最小、“最安靜”的場所。

為何LIGO的物理學家們如此執著於排除噪音和減少振動呢？要理解這一點，首先要明白引力波究竟是什麼、以及LIGO是如何探測引力波的。

根據廣義相對論，空間與時間都是同一連續體的一部分，這個連續體就是所謂的“時空”。在時空中，迅速加速的大型物體可以產生引力波，就像石頭扔進湖中時產生的一圈圈向外擴散的漣漪一樣，這些引力波便體現了宇宙紋理的拉伸與收縮。

要測量這種時空變化，就要用到一種名叫“干涉儀”的儀器，它的原理如下：當引力波朝一個方向拉伸時空時，也會使時空在垂直方向上發生收縮，假如水中有一枚浮標，當一道水波經過時，浮標就會隨之上下浮動，而當引力波穿過地球時，地球上的所有物體也會像這枚浮標一樣輕輕震盪，只不過是前後振動，而非上下振動。

LIGO探測器由一個激光光源、一台分光器、幾面鏡子和一台光探測器構成。光束離開激光器後，被分光器分為相互垂直的兩束光，然後分別沿著兩條干涉臂運動一段相等的距離，被干涉臂末端的鏡子反射回來，再擊中光探測器。當一道引力波穿過乾涉儀時，其中一條干涉臂便會稍微拉長、另一條則會稍微縮短，因為如前面所說，引力波會在一個方向上拉伸時空、同時在垂直方向上壓縮時空。這種變化極其微小，卻可以通過擊中光探測器的光線反映出來。LIGO的探測敏感度有多高呢？相當於在測量從地球到最近的恆星之間的距離（約4.2光年）時，誤差不超過人類頭髮的直徑。

為達到如此驚人的敏感度，科學家必須盡可能排除任何可能對這條精密設備造成乾擾的因素。首先，這兩條4公里長的干涉臂是地球上最完美的真空環境，內部幾乎沒有一個分子，因此沒有任何東西會影響光束的行進路線。探測器周圍還裝滿了各式各樣的監測設備，如地震儀、磁力計、麥克風和伽馬射線探測器等等，以便及時查明並清除數據中存在的干擾。

科學家必須及時找出任何可能對信號造成乾擾、或可能被錯誤地解讀為引力波信號的影響因素，並將其排除。這些因素包括探測器的自身缺陷（既所謂的噪音），或者並非由天體物理產生、但可能被儀器檢測到的干擾信號。物理學家甚至還要考慮構成探測器鏡面的原子的振動、以及電子元件中電流的偶然波動。而從更大的尺度而言，大到一列從附近經過的貨運火車、小到一隻喝水的烏鴉，都可能造成乾擾。

而這些干擾可以說極為棘手。有一段時間，測量引力波探測器周圍地面運動情況的儀器總能探測到一個數據尖峰，並且始終找不到原因。一直到幾個月之後，科學家才找到了問題的根源：一塊石頭卡在了一套通風系統的彈簧和地面中間，導致通風系統的振動情況無法被反映到探測器那裡。可見在探測來自遙遠宇宙的微小振動時，具體還要取決於地球上的實際情況。

最重要的是，人類已經打造了三台引力波探測器。除了位於美國路易斯安那州和華盛頓州的兩台探測器之外，還有一台位於意大利。因此，假如真是因為貨運火車或一塊小石頭導致的干擾，也只會顯示在其中一台探測器的信號中。

利用這些高端工具和精密算法，科學家們便能計算出某個信號的確為引力波信號的概率。在探測到某個信號時，甚至還能算出該信號為“假警報”的可能性。例如，前兩個月探測到的一個信號的“假警報率”低至20萬年一遇，說明它是引力波信號的可能性極高。當然，我們還要等到最終裁定結果出爐，才能百分之百地確定這一點。（葉子）