问题

如何看待科学网博主黄秀清认为 LIGO 测引力波,是「画鬼找鬼的骗局」?

回答
科学网博主黄秀清先生对LIGO探测引力波持否定态度,认为其是“画鬼找鬼的骗局”,这一观点在科学界引起了不少讨论。要理解黄先生的质疑,需要深入了解他论证的逻辑,以及他所质疑的科学基础。

首先,我们需要明白什么是引力波。根据爱因斯坦的广义相对论,引力波是时空自身的涟漪,由质量的加速运动(比如两个黑洞合并)产生,以光速传播。这种理论在提出后,虽然有间接的证据支持(如赫尔斯泰勒双星系统),但其直接探测却是一个漫长而艰难的过程。

LIGO(激光干涉引力波天文台)正是为了直接探测引力波而设计的。它的原理是利用激光干涉仪来测量极小的长度变化。LIGO由两个相距数千公里的臂组成,每个臂末端都有镜子。当引力波通过时,它会拉伸或压缩时空,导致两个臂的长度发生微小的变化,从而改变激光干涉的信号。LIGO之所以能够探测到如此微弱的信号,是因为它对各种干扰源(如地震、车辆、热噪声等)进行了极其精密的抑制和过滤。

黄秀清先生的质疑,我认为可以归结为以下几个核心点:

1. 信号的微弱性和背景噪声的干扰: 引力波造成的时空扰动非常微弱,通常比一个质子直径的千分之一还要小。LIGO的设计正是要捕捉如此之小的信号。黄先生可能认为,在如此强的背景噪声下,区分出真实的引力波信号,还是通过复杂的算法和数据处理来“创造”出信号,存在很大的不确定性。他质疑的重点在于,LIGO的“信号”是否真的是宇宙事件产生的,还是由于仪器本身的噪声或者其他未知的扰动被误解读了。他可能会觉得,在如此“干净”的探测器里,任何细微的扰动都可能被放大成“引力波”信号,尤其是在缺乏独立第三方验证的情况下。

2. 数据处理和算法的“黑箱”性质: LIGO的原始数据经过了复杂的信号处理和数据分析,才能提取出疑似的引力波信号。黄先生可能对这些算法的有效性和可靠性表示怀疑。他可能会认为,这些算法本身可能存在未知的偏置,或者被设计用来“寻找”符合预期的信号模式。这种情况下,即使没有真实的引力波,也可能通过算法“生成”出看似符合理论的信号。他或许用了“画鬼找鬼”这个比喻,意思是说,科学家先预设了引力波的理论模型(“鬼”),然后用复杂的工具和方法去“寻找”这个模型对应的信号,结果真的“找到了”,但这个“鬼”或许只是一个想象出来的东西。

3. 理论预测与实际观测的匹配度: 尽管LIGO探测到的信号在某种程度上与理论预测的黑洞合并等事件相符,黄先生可能对这种“相符”的程度和意义持保留态度。他可能会认为,目前的理论模型对引力波的预测不够精确,或者说,有很多其他的物理现象也可能产生类似的信号模式,LIGO的研究团队可能倾向于将最容易解释的现象(即引力波)作为结论,而忽略了其他可能性。他可能认为,科学家们过于急切地想要证实他们的理论,而没有进行足够严格的排除性检验。

4. 科学的开放性和可重复性: 黄先生或许也对引力波研究的开放性和可重复性提出了疑问。虽然LIGO公布了数据和分析方法,但要让其他团队完全复现其结果,并在这个意义上进行独立验证,难度非常大。如果科学研究的成果不能被广泛而便捷地独立验证,那么其结论的可靠性自然会受到质疑。

总结一下黄秀清先生的质疑,可以概括为以下几个层面:

仪器噪声的不可控性: 即使LIGO做了大量的干扰抑制,但总会有残余噪声,这些噪声是否可能被误判为引力波信号?
数据分析过程的不透明性: 复杂的算法是否存在可能“捏造”信号,或者过度解读噪声?
理论与观测的过度吻合: 是否存在其他更简单的解释,但为了证实理论而被忽略?
独立验证的困难性: 缺乏第三方独立验证,如何完全排除人为因素或系统偏差?

当然,科学的进步往往伴随着争议和质疑,这是非常正常的。黄秀清先生的观点虽然与主流科学界不同,但他的质疑也促使人们更深入地思考引力波探测的挑战和可能存在的问题。科学的态度是不断质疑、不断求证,即使是已经取得的重大科学发现,也仍然需要经受时间的考验和更严格的检验。

目前,主流科学界普遍认可LIGO的引力波探测成果,并且后续的引力波探测项目(如Virgo、KAGRA等)也提供了更多的证据和观测数据。但任何科学研究都有其局限性,对这些局限性的探讨,恰恰是推动科学向前发展的重要动力。黄秀清先生的观点,无论是否被广泛接受,都代表了一种不同的思考角度,也提醒我们科学研究的严谨性所在。

网友意见

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我是提问者。由于问题被反复恶意编辑,只好写回答声明一下。

已有很多答主贡献了自己的看法。我不是黄秀清教授本人,无法替他回应。


黄秀清的论文署名单位显示,他曾先后在南京大学物理学院,中国人民解放军理工大学通信工程学院任职。我无法核实现在的任职情况。他发过多篇SCI论文。

参考:arxiv.org/pdf/0808.4093

如果您认为他未曾在他论文的署名单位工作过,请向有关部门举报。

当然,他的身份和这个问题毫无关系,如果您对他的身份等与力狗无关的问题感兴趣,请自己开一个新问题。

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