讀了那么多引力波的文章，為啥還要買書？
撰文 | 高鴻信
人為什么要探索宇宙？因為好奇。我為什么要讀書？也是因為好奇。2016年2月，人類首次直接探測到引力波的消息，使各類科普文章在朋友圈刷了屏。2017年10月，雙中子星合并的探測開啟多信使天文學時代的消息，再次刷爆朋友圈。
讀過那么多文章，為何還要買書？第一，書籍能夠帶來更加系統(tǒng)的知識，而科普文章會受限于篇幅。第二，書籍能夠帶來更多細節(jié)，極大地滿足我的好奇心。
我買的第一本相關圖書是珍娜·萊文著的《引力波》。買這本書是因為用“引力波”作為關鍵詞，它永遠排在第一位。哥大天文學教授的頭銜，加上雷納·韋斯和基普·索恩雙諾獎得主的封底推薦，讓我毫不猶豫就買了下來。
《引力波》一書的主要內容是科學家大佬們的愛恨情仇，以及各種有關LIGO的奇聞異事。比如MIT的“夾板宮殿”，比如LIGO管道里的蜘蛛和蛇。故事足夠詳盡，也挺有意思，但因為細枝末節(jié)的內容太多，讓人閱讀的時候往往忘記了主干。
此外，本書內容雖然在時間軸上足夠全面——涉及到韋伯棒、脈沖星、40米實驗室等各個先驅工作，但因為敘述沒有按照時間順序，往往讓讀者產(chǎn)生年代混亂的感覺。最大的問題在于，通篇幾乎沒有講引力波的科學，這使得此書絲毫沒能滿足我的好奇心。
第二本書是盧昌海的《時空的樂章：引力波百年漫談》。買這本書是因為買過作者的《黎曼猜想漫談》，他能把那么抽象的黎曼猜想寫的引人入勝，講引力波應該不成問題。然而這本書險些讓我中途放棄！因為第二章出現(xiàn)了大量的廣義相對論場方程，然后第四第五章一直在解方程！終于在第六章，出現(xiàn)了我最喜歡的——能把數(shù)代入計算的公式，比如計算木星繞太陽公轉的引力波輻射功率是5.3 kW。我從這里開始對《時空的樂章》這本書愛不釋手。
例如，幾乎每篇科普文章都會提及的脈沖雙星，這本書講出了新意：不光是告訴一個結果，還詳解每一個數(shù)據(jù)都是怎么一步步得來的，讓讀者仿佛化身1974年的赫爾斯和泰勒，親歷偉大的發(fā)現(xiàn)。這本書極大地滿足了我的好奇心！
此外，本書除了分析GW150914雙黑洞合并，還分析了GW170817雙中子星合并，使得內容非常充實飽滿。
第三本書——韓國科學家吳廷根所著《引力波：愛因斯坦最后的禮物》是通過賽先生公眾號贈書活動獲得的。這本書可謂中規(guī)中矩，既不像珍娜·萊文那樣天馬行空，也不像盧昌海那樣艱深。這本書可以說是在幾乎不出現(xiàn)公式的情況下，盡全力講出了引力波的科學與引力波探測的工程技術。科學部分雖然不及《時空的樂章》，但已經(jīng)可以滿足大多數(shù)讀者的好奇心。
作為LIGO科學合作團隊的一員，吳廷根這本書講出了另外兩本書所缺失的工程技術部分。除了前兩本書都講到的“韋伯棒”，這本書還講了世界各地的超低溫棒狀探測器，給出了理論與實驗靈敏度。在講激光干涉儀之前，還提到了曾與之競爭的球形共振探測器。激光干涉儀部分，分析了九種噪聲源，并對比分析了邁克爾孫干涉儀與法布里-珀羅干涉儀，雄辯地向讀者證明了激光干涉儀才是探測引力波的正確選擇。LIGO似乎一切就緒之后，作者又花費篇幅詳細敘述了“秋分事件”和“大犬事件”兩次盲注。正是這兩次盲注事件積累下來的經(jīng)驗，讓LIGO科學合作組織能夠避免像韋伯和“原初引力波探測”那樣的烏龍事件。
科技發(fā)展之快，讓很多科技書籍甚至在還未出版之時就已經(jīng)落伍了。吳廷根在后記中寫到，《引力波：愛因斯坦最后的禮物》的書稿他是2015年9月9日交給出版社的，然而5天之后，LIGO就首次直接探測到了引力波。作者不得不修改出版計劃，新增了一整章的內容，在2016年初重新交稿。
然而，書中除了GW150914和LVT151012（現(xiàn)在已經(jīng)改叫GW151012了）之外，沒有再提及其它引力波探測（包括他交稿之前發(fā)生的GW151226）。孤例畢竟讓人不太放心，尤其GW150914是在LIGO運行剛幾個小時就發(fā)生的。盧昌海則謹慎的多，2016年7月才動筆，此時已經(jīng)開過兩次引力波的新聞發(fā)布會。而即將封筆之時，又遇上了多信使同時確認的雙中子星合并，而且光學探測的方向是由引力波探測器指引的，這讓人們徹底打消了對引力波探測懷疑的念頭。
雖然“拖延癥”似乎有利于內容的擴展，但也不能無限期拖下去?，F(xiàn)在（2019年6月）的第三次運行（O3），雙中子星的探測達到了月更的頻率，雙黑洞合并的探測已經(jīng)直逼日更。我想，下次再有人寫引力波，不僅一定要進行統(tǒng)計學的分析，還有希望和星系乃至宇宙的演化，甚至暗物質聯(lián)系起來。
《引力波：愛因斯坦最后的禮物》這本書，用了整整一章的篇幅（一共只有六章），對未來進行了展望，嘗試論證了引力波探測可能解決的物理學與天文學問題，描述了太空引力波探測器、愛因斯坦望遠鏡等一些未來的項目，并講了韓國的引力波研究發(fā)展。
下表簡要總結了三本書的對比：
最后我想夾雜一點兒私貨。本人化學專業(yè)，曾經(jīng)利用參加美國化學會年會的機會，跑到LIGO Livingston參觀引力波天文臺（每個月只開放一個下午），算是引力波的鐵粉了。如果沒有賽先生贈送書籍，我是不會買這第三本書的，因為我對韓國人有很深的成見。
比如，韓國人居然把加濕器消毒劑放到加濕器的水里！結果死了239個人。從此，韓國人對化學品產(chǎn)生了極度的恐懼。
比如，歐盟2018年出臺新規(guī)，對駐留類化妝品（抹在臉上不用洗）中甲基異噻唑啉酮的含量上限要求，由100ppm降到15ppm。結果韓國直接規(guī)定，全面禁止，連洗衣液都不讓用這個化合物。
再比如，德國一家報紙宣稱，A公司旗下a產(chǎn)品的某一個原料可能有害。結果韓國民眾直接上街游行：A公司滾出韓國！人家a產(chǎn)品在歐洲美國日本都賣的好好的，就只在韓國下架了。然而，LG篡改環(huán)保文件偷偷排污、三星有毒有害化學原料造成數(shù)百工人罹患白血病的新聞年年見諸報端，卻從未聽說韓國人抵制本國企業(yè)。
讀完這本書，我對韓國的科學印象稍有好轉，這本書也算是有所貢獻了，盡管內容依然有一些可以改進的地方（既有原著問題，也有翻譯問題。比如水星進動那段至少有兩處筆誤，比如宇宙暴漲的翻譯，比如中子星的質量范圍是爆炸前還是爆炸后）。由此想來，假如中國的科普書籍能夠翻譯到歐美出版，也將提高中國的科學形象。
作者參觀LIGO Livingston
