點擊上方藍字可加關注
微信號：湯湯姑娘 帳號：ttanggirl
原創文章轉載請註明作者和微信號
我只想說：愛因斯坦你太牛了！你要生猴子麼？
7分鐘看明白什麼是引力波！
2016年2月11日23:40左右，美國雷射幹涉引力波天文臺（LIGO）負責人、加州理工學院教授David Reitze在美國國家自然基金會新聞發布會上宣布，首次觀測到了一次置信度高達5.1倍標準差的引力波事件：GW150914，人類首次發現了引力波，該引力波產生於兩個恆星量級黑洞的合併(merger)。
為 「捕獲」引力波，美國國家自然科學基金會於上世紀90年代在路易斯安娜州利文斯頓（Livingston）和華盛頓州漢福德（Hanford）各建造了一個探測器的雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)。每個天文臺都有兩個長達4公裡的測量臂，呈L型排列。來自加州理工學院、麻省理工學院等90多所高校的1000多名科學家參與LIGO的日常探測和研究。
雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)於2015年9月14日17點50分45秒首次探測首個位於地球之外13億光年的引力波源GW150914。這一發現印證了物理學大師愛因斯坦100年前的預言。
1915年，愛因斯坦發表了場方程，建立了廣義相對論。愛因斯坦廣義相對論中有一個重要預言，如果大質量天體發生碰撞、超新星爆發等極端宇宙事件會產生強大的引力波。這是一種時空漣漪，就像波一樣傳遞開來，數十年內科學家一直在尋找引力波，但都沒有發現。1916年，史瓦西發表了後來被用來解釋黑洞的愛因斯坦場方程的解。1963年，克爾給出了旋轉黑洞的解。1974年脈衝雙星PSR1913+16的發現證實了緻密雙星系統的引力輻射完全與廣義相對論的預言一致。在這一百年裡，被譽為「人類認知自然最偉大的成就」 的廣義相對論，一直在成長中：我們知道了時空的彎曲以及一些由時空彎曲可能產生的奇異事物，比如黑洞、引力波、奇點、蟲洞甚至時間機器。這些奇異事物是否存在一直受到人類的質疑。愛因斯坦當初也從未相信過黑洞的存在。
由於引力波非常微弱，探測引力波需要較高的精度，因此一個微小的誤差都會造成假信號的出現，讓引力波信號失真。探測到引力波，非常困難，證實這些奇異事物的存在也就難上加難。
引力波來自宇宙深處雙黑洞的合併
地球上的LIGO探測器探測到來自於宇宙深處距離地球13億光年之外的一場引力風暴，來自於一個雙黑洞系統的合併，以它的探測日期命名為 GW150914。該引力波事件發生於距離地球十幾億光年之外的一個遙遠星系中。兩個分別為36和29太陽質量的黑洞，併合為62太陽質量黑洞，雙黑洞併合最後時刻所輻射的引力波的峰值強度比整個可觀測宇宙的電磁輻射強度還要高十倍以上。
（圖註：LIGO的兩個觀測站探測到了同一個引力波事件。上面為觀測得到的曲線，下面是和理論相比較之後的擬合結果。（來源於LIGO所發文章））
LIGO漢福德(H1,左圖)和利文斯頓(L1,右圖)探測器所觀測到的GW150914引力波事件。圖中顯示兩個LIGO探測器中都觀測到的由該事件產生的引力波強度如何隨時間和頻率變化。兩個圖均顯示了GW150914的頻率在0.2秒的時間裡面「橫掃」35Hz到250Hz。GW150914先到達L1，隨後到達H1，前後相差7毫秒——該時間差與光或者引力波在兩個探測器之間傳播的時間一致。（此圖版權為LSC/Virgo Collaboration所有）
引力波為證實雙黑洞存在做了一回名片
這也是人們首次直接發現雙黑洞，這兩個黑洞的質量分別為26和39太陽質量，屬於恆星級黑洞。兩個黑洞，互相繞轉，最後合併。黑洞合併產生了非常強烈的時空振蕩，所以遙遠的地球觀測到了。
黑洞通常認為是大質量（超過25個太陽質量，請注意這是前身星的質量）的恆星在其演化的最終階段，恆星中心會形成我們了解的恆星級黑洞。它們的質量通常預計在3個太陽質量到100個太陽質量之間。因為黑洞本身沒有任何的輻射（不考慮量子效應下的霍金輻射，它的電磁輻射也是異常微弱），所以我們不能直接看到黑洞。我們的銀河系或者其他類似的星系當中當中，每個星系都預計存在著上千萬個恆星級黑洞，但是絕大多數的黑洞都是孤獨存在的天體，如同幽靈般，沒有任何輻射或者輻射及其微弱，所以很難被看到。
所幸，有的黑洞處於雙星系統當中，就像發布會中提及的系統，而且另外一個天體是正常的恆星（也稱之為伴星）。在這種情形之下，黑洞會從正常恆星上吸積氣體，在其周圍產生一個吸積盤，以至於某些時候吸積氣體的量過多，不能被黑洞直接吞掉，這時還會沿著黑洞的兩個轉軸將多餘的氣體拋射出去，從而產生非常壯觀的噴流。正是因為吸積盤和噴流的存在，他們都能夠產生我們非常熟知的電磁輻射（也就是有我們熟知的光子產生），從而我們利用傳統的探測方式，比如地面或者太空的望遠鏡，就可以間接地探測黑洞的存在。
大約在50年前，1974年，人類就是利用此方法發現了第一個黑洞候選體，天鵝座X-1 (Cygnus X-1)。當時，理論物理學家霍金和引力波天文臺創建人之一基普•索恩為此打賭，結果霍金認輸。
對於雙黑洞系統，他們幾乎不會產生能夠為傳統方式所觀測到的光子。所以，即使它們存在，僅憑藉傳統的觀測方式，我們也無法發現他們。況且，很多的人都懷疑它的存在。但是，在雙黑洞繞轉，尤其是合併之時，會產生很強的引力波。只要引力波探測器足夠靈敏，我們就可以發現它們的蹤影。面對大家的懷疑，LIGO的發現用事實證明了它的存在。
在觀測到了完整的引力波形之後，利用一種叫做匹配濾波（waveform matching）的方法，理論上就可以推斷出系統的性質信息，包括合併之前和之後。比如，對於雙黑洞系統，可以推斷出合併之前的黑洞質量，自旋和軌道，以及合併之後的質量和自旋。此次新聞發布會中所提及的引力波事件，就得到黑洞的質量在合併之前是26個和39個太陽質量，合併之後是62個太陽質量（合併之前的兩個黑洞自旋參數值限制的並不是很好），合併後黑洞是一個克爾黑洞，其自旋參數值為0.67。
你或許會有疑問，合併之後怎麼少了3個太陽質量，它跑到什麼地方去了？引力波也是攜帶能量的，在黑洞合併之時，它的形狀非常不對稱，不是我們看到的單個黑洞的球形，所以在振蕩恢復的過程當中，一部分質量就通過引力波的方式輻射出去，從而為我們所接收。合併的時間非常之短，僅僅在大約0.05秒的時間，就將3個太陽質量（大約6.0E30公斤）的能量就通過引力波的方式釋放出去，也就是說在一秒鐘可以釋放出大約10^32公斤的能量。相比較之下，我們的整個宇宙包含了大約1.0E22個太陽，而每個太陽每秒鐘向外輻射大約4.0E9公斤的物質能量，所以黑洞合併的最後釋放出比整個宇宙每秒鐘輻射出的電磁總能量還要高出3倍。
（圖註：雙黑洞系統在不同階段所產生波形隨時間演化圖。雙黑洞系統的演化包括三個階段：旋近(inspiral), 合併（merger）和鈴振（ring down）階段。（來源於LIGO所發文章））
我們注意到，合併前黑洞的質量為26個和39個太陽質量——這兩個質量都比目前已知的恆星級黑洞要重許多。我們現在已經確認了大約20多個恆星級黑洞，最重的恆星級黑洞位於M33 X-7系統中，為16個太陽質量。而其它所有確定的黑洞質量均比這個小，大多數是七八個太陽質量左右。儘管理論之前預言了更大質量的黑洞的存在，但是之前從來還沒有發現過，所以此次發現更大質量黑洞，對於黑洞的形成渠道也有著重要影響。
我們所看到的所有恆星，都是處於旋轉當中。所以對於那些由恆星塌縮而形成的黑洞而言，它們也是處在旋轉之中。對於黑洞的旋轉，天文學家用一個叫做「自旋參數」的量來表示，它在0和1之間變化——0代表了沒有轉動的黑洞（也叫「史瓦西黑洞」），而1代表了理論上黑洞所具有的轉動最大值（也叫「極端克爾黑洞」）。對於此次觀測中合併以後的黑洞，它的自旋參數為0.67。如果我們以轉速來描述，它在以每秒鐘100轉的速率轉動。相較而言，我們剛才提到的人類第一個黑洞「天鵝座X-1」， 它是一個極端克爾黑洞，差不多在以超過1000轉每秒的速率轉動。
如果你覺得轉速依舊很難理解，那我們可以想像一下《星際穿越》電影的一個情節，主人公在卡剛都亞黑洞的行星上只呆了3個小時，但是後來卻發現飛船上已經過了23年，時間相差了6萬倍。要有這樣巨大的時間差，其中條件就行星極度靠近黑洞的同時，黑洞也以最大速度轉動。按照相對論理論所言，這樣行星上的時間就會被極大的拉長。天鵝座黑洞的轉速就具有類似於電影中卡剛都亞黑洞那樣的轉速。對於此次引力波探測到黑洞而言，即使有某個行星在其周圍最靠近的穩定存在，那麼對於它的時間也會流逝的很慢，不過不會有6萬倍那麼大的差別，最多也就2倍左右。
對於黑洞而言，有著非常著名的無毛定理，也就是說黑洞只需要簡單的幾個量就可以描述。對於宇宙當中的黑洞，只需要我們上面所說的質量和自旋參數就可以完整的描述。當我們知道了黑洞的質量和自旋參數一些性質時，我就可以很容易的對黑洞本身的全貌做出一個描繪，就如同給出了一個人的完整自畫像。而引力波的方法可以快速給出黑洞的完整信息，這相比較傳統的觀測方式，更為有效，儘管在觀測方面有些困難。
什麼是引力波？
廣義相對論告訴我們：在非球對稱的物質分布情況下，物質運動，或物質體系的質量分布發生變化時，會產生引力波。在宇宙中，有時就會出現如緻密星體碰撞併合這樣極其劇烈的天體物理過程。過程中的大質量天體劇烈運動擾動著周圍的時空，扭曲時空的波動也在這個過程中以光速向外傳播出去。因此引力波的本質就是時空曲率的波動，也可以唯美地稱之為時空的「漣漪」。
下面這個動畫來自佛羅裡達大學的S. Barke，顯示了兩個黑洞相互繞旋慢慢靠近最後併合的全過程。過程中黑洞周圍的時空被劇烈擾動，最後以引力波的形式傳播出去。
引力波的強度由無量綱量h表示。其物理意義是引力波引起的時空畸變與平直時空度規之比。h又被稱為應變，它的定義可以用下圖說明。
引力波豎直穿過由靜止粒子組成的圓所在平面時，圓形狀發生的變化。（圖片來自德國愛因斯坦研究所。）
由上圖可見，在引力波穿過圓所在平面的時候，該圓會因為時空彎曲而發生畸變。圓內空間將隨引力波的頻率會在一個方向上被拉伸，在與其垂直的方向相應地被壓縮。為了便於解釋引力波的物理效應，圖中所顯示的應變h大約是0.5，這個數值遠遠大於引力波的實際強度。哪怕是很強的天體物理引力波源所釋放的引力波強度，到達地球時也只有10-21。這個強度的引力波在整個地球這麼大的尺度上產生的空間畸變不超過10-14米，剛好比質子大10倍。
如何發現引力波
LIGO的探測器利用雷射幹涉技術，不間斷地測量每對反射鏡之間的距離。每當引力波通過探測器時，人們會探測到兩對反射鏡之間的距離呈現此消彼長的周期性變化。即使對於LIGO天文臺4公裡的長臂，引力波所造成的變化也是極其微小的。對於此次新聞報導中的雙黑洞合併，其可能產生的尺度相對變化最高可為1.0E-21，意味著4公裡的長度也僅僅只變化了一個氫原子直徑的2.5千萬分之一。為了達到這個精度，LIGO的科學家做了許多精密的設計，保證探測系統的穩定，保證LIGO反射鏡的位置隨機漲落小於一個氫原子大小的百億分之一，從而保證可以相對比較容易的探測到可能的引力波源。
在過去十多年內，科學家通過毫秒級脈衝星信號的篩查來發現引力波，但是也沒有結果。對此科學家也提出了幾種可能性的解釋，比如引力波或位於高頻段上，中子星合併產生的引力波需要利用靈敏度更高的探測器進行觀測。這也是為什麼雷射幹涉引力波天文臺每隔一段時間要升級的原因，如果在這個頻段沒有新的發現，就要繼續升級。
超大質量黑洞合併，脈衝星自轉、超新星爆發等都是引力波的強有力來源。
雷射幹涉引力波天文臺LIGO，1999年建成的時候，造價接近4億美元，有兩個探測器，呈現L型排列，利用邁克耳遜幹涉儀原理進行測量引力波。L型測量臂很長，達到4公裡，兩個測量臂垂直排列，兩端各有反射鏡面。科學家認為雷射在測量反射臂上來回反射，如果幹涉條紋發生了變化，就說明探測到了引力波事件。2005年之後，雷射幹涉引力波天文臺再次進行了升級，使用更高功率的雷射器和避震措施，降低誤差。
70年代，麻省理工學院的韋斯（Rainer Weiss）以及馬裡布休斯實驗室的佛瓦德（Robert Forward），分別建造了引力波雷射幹涉儀。到了70年代後期，這些幹涉儀已經成為共振棒探測器的重要替代者。
上圖可以描述引力波雷射幹涉儀的基本思想。可以簡單理解為有四個測試質量被懸掛在天花板上，一束單色、頻率穩定的雷射從雷射器發出，在分光鏡上被分為強度相等的兩束，一束經分光鏡反射進入幹涉儀的X臂，另一束透過分光鏡進入與其垂直的另一Y臂。經過末端測試質量反射，兩束光返回，並在分光鏡上重新相遇，產生幹涉。我們可以通過調整X、Y臂的長度，控制兩束光是相消的，此時光子探測器上沒有光信號。當有引力波從垂直於天花板的方向進入之後，會對兩臂中的一臂拉伸，另一臂壓縮，從而兩束光的光程差發生了變化，原先相干相消的條件被破壞，探測器端的光強就會有變化，以此得到引力波信號。雷射幹涉儀對於共振棒的優勢顯而易見：首先，雷射幹涉儀可以探測一定頻率範圍的引力波信號；其次，雷射幹涉儀的臂長可以做的很長，比如地面引力波幹涉儀的臂長一般在千米的量級，遠遠超過共振棒。
想要成功探測諸如GW150914的引力波事件，不僅需要這些探測器具有驚人的探測靈敏度，還需要將真正來自於引力波源的信號與儀器噪聲分離：例如由環境因素或者儀器本身導致的微擾，都會擾亂或者輕易淹沒我們所要尋找的信號。這也是為什麼需要建造多個探測器的主要原因。它們幫助我們區分引力波和儀器環境噪聲，只有真正的引力波信號會出現在兩個或者兩個以上的探測器中。當然考慮到引力波在兩個探測器之間傳播的時間，前後出現會相隔幾個毫秒。
GW150914事件到底是什麼？
在2015年9月14日北京時間17點50分45秒，LIGO位於美國利文斯頓與漢福德的兩臺探測器同時觀測到了GW150914信號。這個信號首先由低延遲搜索方法來識別（這種搜索方法並不關心精確的引力波波形，它通過尋找可能為引力波的某些特徵跡象來較快速地尋找引力波），在僅僅三分鐘之後，低延遲搜索方法就將此作為引力波的候選事件匯報了出來。之後LIGO幹涉儀獲得的引力波應變數據又被LSC的數據分析專家們拿來和一個海量的由理論計算產生的波形庫中的波形相對照，這個過程是為了找到和原數據最匹配的波形，也就是通常所說的匹配濾波器法。圖7展示了進一步數據分析後的主要結果，證實了GW150914是兩個黑洞併合的事件。
通過比較引力波應變數據（以在漢福德的H1探測器所接收的應變為例）和由廣義相對論計算得出的在旋進（inspiral）、合併(merger)、鈴宕（ringdown）三個過程的最佳匹配波形，得出的關於GW150914的一些關鍵結論。圖片下方展示了兩個黑洞的間距和相對速度隨時間演化的過程，它們的速度在不到0.2秒的時間內達到了0.6倍光速。（此圖版權為LSC/Virgo Collaboration所有）
後續跟進的數據分析結果還顯示，GW150914是一個36倍太陽質量的黑洞和一個29倍太陽質量黑洞併合事件，在併合後產生了一個62倍太陽質量帶自旋的kerr黑洞。這一切發生於距離我們十幾億光年以外的地方。LIGO 探測器真實地探測到了很久以前發生於某個遙遠星系的一個大事件！
將併合前的兩個黑洞和最終產生的黑洞相比較，可以發現這次併合將大約3倍太陽質量（大約600萬億億億（~6×1030）公斤）轉換成了引力波能量，其中絕大部分在不到一秒的時間裡釋放了出去。相比之下，太陽在一秒內發出的能量大約只相當於是四十億（～4×109）公斤物質轉換成的電磁輻射。實際上，令人驚奇的是，GW150914放出的峰值功率要比可觀測宇宙中所有星系的光度總和還高10倍以上！正是因為緻密雙星系統在併合前的最後階段才能釋放達到峰值功率的引力波，所以之前提到的還有3億年才能併合的PSR1913+16雙星由於正在釋放的引力波強度還太弱，因此很難被探測到。
以上數據還表明，這兩個黑洞在併合前的間隔只有數百公裡，引力波的頻率在此時大約達到了150Hz。因為足夠緻密，黑洞是唯一已知在如此近的距離都不會碰撞融合的物體。由併合前總質量可知，雙中子星的總質量遠低於此，而如果是一對黑洞和中子星組成的雙星的話，要產生這樣的波形，它們必定會在遠低於150Hz的時候就早已開始併合了。因此，GW159014確鑿無誤是一次雙黑洞的併合事件。
發現引力波意味著什麼？
地球上的LIGO可以直接探測下列四種天體：
（1）旋進(In-spiral)或者合併的緻密星雙星系統。比如中子星或者黑洞的雙星系統。
（2）快速旋轉的緻密天體。這類天體會通過周期性的引力波輻射損失掉角動量，它的信號的強度會隨著非對稱的程度增加而增加。可能的候選體包括非對稱的中子星之類的。在《星際穿越》電影當中，教授說它發現了引力波，而它的其中一個產生機制很可能就是由一個快速轉動的中子星，其表面大約2釐米的凸起所產生的。
（3）隨機的引力波背景。這一類背景引力波，也通常叫做原初引力波，它是早期宇宙暴漲的遺蹟。2014年由加州理工、哈佛大學等幾個大學的研究人員所組成的BICEP2團隊曾宣稱利用南極望遠鏡找到了原初引力波，但是後來證實為銀河系塵埃影響的結果。原初引力波的探測將是對暴脹宇宙模型的直接驗證，對於它的探測依舊在努力尋找之中。
（4）超新星或者伽馬射線暴爆發。恆星爆發時非對稱性動力學性質也會產生引力波。而直接探測到來自於這些天體的引力波，將是提供對這些天體最直接而且最內部的信息。
引力波的發現可以直接與宇宙大爆炸連接。廣義相對論中預言的引力波也可以產生於宇宙大爆炸中，這就是說大爆炸之初的引力波在137億年後的今天仍然可以探測到。一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波，就可以揭開宇宙的各種謎團，甚至了解宇宙的開端和運行機制。
愛因斯坦的廣義相對論自從100年前提出以來，歷經了重重考驗，從對水星近日點進動的解釋，到1919年愛丁頓對日全食時太陽附近光線偏折的研究，再到對引力紅移的驗證，每一次檢驗，相對論都從容應對。而這一次引力波的探測，更是有力地支持了相對論在強引力場下的正確性。至此，廣義相對論的所有主要預言被一一驗證。
堅固的傳統物理學大廈連根拔起，不再是只需要修修補補，物理學廢墟上挺立起新兩座的高樓：相對論和量子力學。廣義相對論和量子力學存在根本性的矛盾，一直是現代物理學天際線上的一朵烏雲。而極大質量和極小尺度的黑洞，是研究這一烏雲最佳的著手點。引力波是唯一能深入探究黑洞的研究手段，不僅是檢驗廣義相對論本身。
引力波是我們了解我們宇宙形成的最好工具。利用引力波，可以看到宇宙的最早期，宇宙大爆炸之後的1.0E-36秒開始的宇宙形成過程，而對於電磁波而言，它最早只能看到大爆炸後的大約300，000之後的宇宙歷史。
引力波從目前物理學家的認識來看，是唯一一種可以在不同維度傳播的波。不同宇宙之間的碰撞，會產生引力波。說不定在不遠的將來，我們也可以依靠引力波來判斷多重宇宙的存在與否。
我國的引力波研究力量如何？
我國目前在引力波領域的研究力量稍顯薄弱，少有專門的研究團隊，但是在LIGO科學合作組織中也活躍著不少中國人的身影，包括大陸地區LIGO科學合作組織的唯一成員單位清華大學，利用GPU加速引力波暴數據分析和實現低延遲實時緻密雙星併合信號的搜尋；採用機器學習方法加強引力波數據噪聲的分析；分析引力波事件顯著性的系統誤差等。此外清華大學還參與構建引力波數據計算基礎平臺，開發的數據分析軟體工具為LSC成員廣泛使用。
附：麻省理工學院校長就人類首次探測到引力波致信全校
麻省理工學院校園全體成員：
2月11日上午10點30分，麻省理工學院、加州理工學院以及美國國家科學基金在華盛頓特區將進行物理學界的一次歷史性發布：人類首次直接探測到引力波，Albert Einstein （ 阿爾伯特·愛因斯坦）百年前預見的一種時空幹擾波。
你也許會去現場觀看這一發布。在美國國家科學基金髮布會後，你也可觀看我們校園的發布活動。你也可以在學院官方網站上閱讀到關於這一發現的綜述，以及對麻省理工學院教授Emeritus Rainer Weiss的專訪，他是LIGO（雷射幹涉引力波觀測站）的倡導者和領導者。
基礎科學的美麗和力量
通常而言，不管多麼令人印象深刻，我不會給全校致信祝賀某個人的研究成果。我們校區一直都在推出重要的科研成果。但我要鼓勵你們去思考今天的發布，因為它在一個廣袤的背景上展示了，對深科學問題人類為什麼要探索，如何探索，以及為什麼至關重要。
今天的新聞至少包括兩個重要的故事：
首先是科學告訴我們：憑藉廣義相對論，愛因斯坦準確地預測了引力波的存在，它是從宇宙中某個引力極其強大的地方旅行到我們這裡的時空漣漪。這些漣漪信號是不可察覺地微弱。直到不久前，它們也無法被直接觀察到。但因為LIGO成功檢測到了這些微弱的信號——從兩個黑洞相撞成為一個更大的黑洞——我們有了確鑿證據，這個系統的活動正如愛因斯坦所預言。
即使是最先進的望遠鏡也依賴於光，所以我們不能看到這壯觀的碰撞，因為我們一直認為，黑洞不會發出任何光。然而，憑藉LIGO的儀器，我們現在有「耳朵」可以聽到。配備這種新感官，LIGO的團隊發現和記錄了一個關於大自然的、迄今未被發現的基本事實。但他們利用這個新工具的探險才剛剛開始。這就是為什麼人類要從事科學！
第二個故事是關於人類的成就。它始於愛因斯坦：一種廣闊的人類意識，可以形成一個超越當時實驗能力的概念，而他的後人用了一百年，發明工具，證明了其有效性。
這個故事可以推廣到Rai Weiss和其合作者的科學創造力和無比的毅力。數十年來，在技術可能性的邊緣，不計成敗，Rai Weiss領導一個全球合作的團隊，最終將一個光輝的思想實驗轉變成一個科學發現的勝利。
這個敘事中的重要角色還包括數十名外圍科學家，也包括美國國家科學基金會管理者，他們在過去幾十年中，系統地評估了這一雄心勃勃項目的意義，決定了予以大量投資。最後的篇章也包括LIGO團隊，精心地將這些發現展示在物理學界面前。通過嚴謹分析和同行評審出版的一步步莊重過程，令我們滿懷信心分享這一喜訊——而且開創了一個探索的新前沿。
在麻省理工學院這樣的地方，有太多人正在參與解決現實世界的問題，我們有時會以實用的附帶產品來檢驗國家的基礎科學投資是否物有所值。但在這個案例中，這幾乎是不相關的。當然，箇中也有立即有用的「成果」：LIGO一直以來是數千大學生和數百博士生艱苦的訓練場——其中兩人已經正式擔任我校的教職。
更重要的是，LIGO團隊的技術創新，以及創造性使用其他領域的工具，產生了前所未有的精密儀器。正如我們在麻省理工學院所熟知的，人類無法抗拒一個新工具的誘惑。LIGO技術將進一步完善和發展，「回報」的方式未可限量。關注其發展十分有意義。
* * *
我們今天慶祝的發現體現了基礎科學的悖論：它是辛苦的、嚴謹的和緩慢的，又是震撼性的、革命性的和催化性的。沒有基礎科學，最好的設想就無法得到改進，「創新」只能是小打小鬧。只有隨著基礎科學的進步，社會也才能進步。
麻省理工學院校園具備如此不凡的條件，能欣賞這一成就的美麗和意義，並敞開進一步成就的機會。我為自己屬於這個校區的一員而自豪和榮幸。
謹致振奮與讚嘆！
L. Rafael Reif
Ttanggirl ∣一些閒言嗔語
以上純屬個人觀點，不喜勿噴