在「盤古開天地」時刻尋找宇宙引力波
科學家接近找到了證明宇宙大膨脹的第一個直接證據，大約在140億年以前，人類生存於其中的宇宙以突然爆發的方式誕生，這種天地萬物突然呈現的特別物理事件被科學家稱之為宇宙大爆炸，它是宇宙演變的起始點。在宇宙大爆炸後的億億億萬分之一秒、或零到10的負35次方秒的「一剎那」間，「宇宙奇點」發生了指數數列的急速膨脹，宇宙速率不均衡的膨脹將宇宙空間拉伸到地球上最強的望遠鏡不能觀測的地方。儘管有各種證據支持宇宙大爆炸理論，但是，宇宙誕生的設想需要得到更多觀測的證明。國際科學協作研究項目（BICEP2）的發言人發布了足以震驚世界的發現，他們找到了宇宙大膨脹的第一個直接證據。
國際協作團隊提供的觀測證據，這是他們第一次測繪的引力波圖像。引力波是在宇宙時空流動的引力波紋，它被描繪為宇宙大爆炸的「第一次震蕩」。引力波圖像最終證實了量子力學和廣義相對論極為深刻的融合。哈佛—史密森尼天體物理學中心的科學家約翰·科瓦奇的解釋說，今日宇宙學其中之一最重要的目標是探測「第一次震動」的原初引力波。科學家在項目研究中付出了大量精力，他們所有的努力朝向了原初引力波發現的最重要目標。BICEP2協作項目的負責人之一科瓦奇解釋說，突破性的成果來源於BICEP2望遠鏡的觀測數據，BICEP2觀測的宇宙微波背景輻射，它是在宇宙大爆炸之後遺留的微弱光輻射。微小波動的餘輝提供了早期宇宙如何形成的線索。宇宙微波背景覆蓋了整個天空，對微波背景的溫度測定發現了微小的差異，科學家從背景溫度微小的差異推斷宇宙如何聚集為密度不同的區域，物質密集的區域在濃縮、擠壓過程中最終演變為宇宙的星系和星系團。
宇宙微波背景以微弱的光波形式存在，它展現了光的所有屬性，其中包括光的偏振。太陽光在到達地球的之前受到大氣層的阻隔，太陽光產生了偏振現象，從而避免了太陽光直射地球的表面。人們戴上偏光太陽鏡，它幫助人們減少了太陽光的直射，從而避免了耀眼炫目的光刺激，太空中的微波背景輻射受到了原子和電子的阻隔作用，在背景輻射中產生了偏光效應，微波光線被分散到各個方向。加州理工學院噴氣推動實驗室的科學家傑米·博克解釋說，國際協作團隊的科學家尋找一種特別類型的偏光，它被稱之為「B型偏光」，它有一種扭轉、或扭曲的樣式，最古老的背景光線在偏振方向上呈現了扭轉的樣態。
大爆炸引力波在穿越時空過程中產生了擠壓效應，不僅如此，引力波在擠壓宇宙微波背景時產生了一種特別樣式，引力波像光波一樣有一種偏振方式，物理學用「偏手性「來定義它們的偏振屬性，左手和右手的偏振，左手和右手的旋轉。斯坦福大學直線加速器中心科學家郭朝林解釋說，「B型偏振」有一種漩渦結構的樣式，它是一種非常獨特的引力波信號，這是由引力波的偏手性決定的。科學家第一次對穿越在早期宇宙的引力波繪製了直接觀測的圖像，郭朝林和傑米·博克同為國際協作團隊的共同負責人。協作團隊在大約1到5度的空間範圍進行檢測，相當於滿月空間幅度的2到10倍。協作團隊的科學家利用了遙遠南極的望遠鏡，南極的寒冷、乾燥、穩定的大氣條件有利於天文觀測。南極是地面最靠近太空的地方，乾燥、晴朗的天空為清晰的天文觀測提供了外在條件，南極堪稱地球上觀測宇宙大爆炸遺留的微波背景輻射最完美的觀測地點。
協作團隊的科學家對一種觀測的結果感到驚奇，在南極探測的「B型偏振」比一些宇宙學家的預測值更大，他們分析了在3年多的時間收集的數據，數據分析的過程相當謹慎，如何排除任何可能的數據誤差，也許存在銀河系大量塵埃的影響，他們對資料分析後認為，銀河系塵埃對B型偏光樣式的影響幾乎不可能。國際協作團隊的共同負責人之一、明尼蘇達大學的科學家克萊姆·普萊克解釋說，好像在一堆乾草尋找一根遺落的針，結果卻找到了一根鐵棒。哈佛大學的理論物理學家阿維·勒布評論了發現B型偏光的科學意義，新的數據提供了對宇宙基本問題深刻理解的基礎，科學家提出了宇宙學的基本問題：人類為什麼存在？宇宙怎樣起源？新的觀測結果不僅提供了宇宙膨脹確鑿的證據，好像人們看到了發令槍的煙霧一樣，而且觀測結果顯示了宇宙在膨脹過程中如何變得更加強大。
BICEP2為第二個階段的探測計劃，在BICEP和凱克陣列的天文觀測活動中，科學家設立了課題共同負責人的組織體系，約翰·科瓦奇、克萊姆·普萊克、傑米·博克和郭朝林為四位共同負責人，團隊成員來自於不同的大學和研究機構，科學家團隊吸收了有才華的學生，在全球範圍開展全方位合作，共同探求宇宙起源的線索。主要參與協作的大學有加州大學聖迭戈分校、不列顛哥倫比亞大學、多倫多大學、卡迪夫大學、國家標準與技術研究所、法國原子能委員會等。BICEP2協作項目得到了國家科學基金會（NSF）的資助，NSF管理了BICEP2項目設在南極的觀測站，BICEP2的南極望遠鏡為主要的觀測工具。凱克基金會為望遠鏡的研製和架設提供了資金，NASA和噴氣動力實驗室（JPL），摩爾基金會為科技人員開發的超靈敏度探測器陣列提供了經費。資金和技術的支持為科學家完成探測的使命創造了可能。
（編譯：2014-3-18）
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