陶梓钰

2017年诺贝尔物理学奖授予三名引力波探测计划的科学家、包括中国在内的全球70多家天文台共同宣布探测到双中子星合并产生的引力波……“引力波”这个一百年前由天才物理学家爱因斯坦提出的概念一下就“火”了。但很多人都不知道，在引力波概念提出后的数十年间，爱因斯坦曾反复纠结于“引力波真的存在吗？”

这一切还得从1915年爱因斯坦提出晦涩的广义相对论说起。这个新理论的提出，革新了自牛顿以来的引力观和时空观，创造性地论证了引力的本质是时空几何在物质影响下的弯曲。1916年，爱因斯坦在广义相对论的框架内，又发表论文，预言了引力的作用以波动的形式传播，这就是引力波的由来。

然而在当时，这个结论其实只是爱因斯坦从纯数学的角度，求解他提出的引力场方程时得出的答案。但引力波究竟是只存在数学推理中的空想，还是在现实中可以观测到的物理现象，爱因斯坦自己也没有概念。因此在论文中，他有些沮丧地提到，“引力波辐射的能量极少，在所有能想得到的情况下，引力波的辐射都可以被忽略。”

一百年前，很少有人能真正理解广义相对论，甚至连爱因斯坦本人在一些问题上也犯下不少错误。因此在接下来的几十年中，爱因斯坦数次修改对引力波的判断。其中最著名的一次发生在1936年。当时爱因斯坦试图重新求解自己提出的引力场方程，这需要更深的数学知识。幸运的是，助手纳森·罗森在此方面功力深厚，两人在研究引力场方程时共同提出了包括“虫洞”在内的一系列新物理概念。