中国原初引力波探测迈出关键一步 阿里原初引力波探测实验一期建成并实现首光观2025年7月13日,西藏阿里地区海拔5250米的山脊上,中国首个原初引力波探测实验一期(AliCPT-1)成功捕获月球和木星在150吉赫兹频段的辐射图像,标志着望远镜正式转入科学观测阶段。这一“首光”观测是望远镜建设的里程碑——它验证了设备的端到端功能、角分辨率等核心指标,并实现了从阿里到北京的远程操控与数据传输。这台目前国际同类型望远镜中口径最大的设备,历时8年建成,由中国科学家主导、16家国内外机构联合攻关,在高原缺氧与国际合作环境恶化的双重挑战下,终将“宇宙之眼”架设于地球之巅。
原初引力波:解码宇宙诞生的密钥
原初引力波被科学家喻为“宇宙婴儿期的第一声啼哭”,产生于138亿年前大爆炸后的暴胀时期。它是时空量子涨落遗留的“涟漪”,隐匿于宇宙微波背景辐射(CMB)的偏振信号中,承载着宇宙诞生瞬间的物理密码。探测这一信号,是检验暴胀理论、探索量子引力效应的唯一观测窗口,更是人类“窥见宇宙最初模样”的关键路径。然而其信号强度仅为LIGO探测到的引力波的十亿分之一,且极易被大气水汽干扰,因此必须在极干燥、洁净的台址架设精密仪器。中国原初引力波探测迈出关键一步 阿里原初引力波探测实验一期建成并实现首光观
北半球战略支点:阿里的全球站位
阿里实验站的选址暗藏地缘科学博弈。全球仅三处台址满足原初引力波探测的严苛条件:美国主导的南极极点站、智利阿塔卡马沙漠站,以及中国建设的阿里站。阿里站凭三项优势改写观测格局:
纬度覆盖突破:地处北半球中纬度,利用地球自转可覆盖60%天区,弥补南极与智利对北天区的观测盲区;
互补验证价值:与南半球站点交叉检验CMB数据,探测宇宙南北不对称性,挑战传统宇宙学原理;
高原环境优势:青藏高原大气水汽含量低于0.5毫米,媲美阿塔卡马沙漠的干燥度,为捕捉微弱信号提供“静默背景”。中国原初引力波探测迈出关键一步 阿里原初引力波探测实验一期建成并实现首光观
技术攻坚:从超导探测器到科学话语权
项目首席科学家张新民指出,AliCPT-1的建设推动了中国在三大尖端领域的突破:
低温超导探测器:零下270摄氏度环境中运行的超导传感器,可识别CMB偏振中十亿分之一摄氏度的温度波动;
大数据解码能力:CMB偏振数据分析需处理海量噪声,算法开发推动人工智能在天体物理的应用;
台址科学体系:阿里站积累的高海拔环境数据,为未来大型望远镜建设提供宝贵参数库。
未来征程:从首光到“宇宙初啼”
首光观测仅是起点。项目副首席科学家李虹强调,阿里站将分两阶段推进:一期聚焦CMB偏振B模信号统计探测,二期升级万台探测器阵列,目标在2030年前实现原初引力波的“5σ显著性发现”。若成功,中国不仅将验证宇宙暴胀理论,更可能揭示量子引力统一理论的关键证据——这或成为爱因斯坦广义相对论后最伟大的物理突破。中国原初引力波探测迈出关键一步 阿里原初引力波探测实验一期建成并实现首光观
结语:人类凝视起源的东方支点
当阿里站的望远镜对准深邃苍穹,它承载的已不仅是科学使命。从张新民团队2014年提出构想,到今日首光告捷,中国用十年时间在北半球筑起探索宇宙起源的桥头堡。未来,当南极、智利与阿里的数据洪流交汇,人类或将首次听见那声跨越138亿年的“宇宙啼哭”——而中国科学家调试仪器的身影,正成为这场宇宙史诗中不可或缺的注脚。
正如青藏高原的稀薄空气阻挡不了星光,中国对科学前沿的求索,亦在阿里之巅照见永恒:真正的发现之旅,不在于寻找新风景,而在于拥有新眼睛。