寒冷,是劉栗意識最先觸摸到的東西。
不是那種凜冽刺骨的寒冷,而是宇宙深空那種廣漠、恒定、近乎絕對的寒冷。
它透過侖昆站厚厚的絕緣墻體,透過恒溫維持系統(tǒng)永不疲倦的低鳴,一絲絲地滲透進來,沉淀在空氣里,附著在每一臺精密儀器的金屬外殼上。
在這里,位于藍藏高原人跡罕至之處的射電天文臺,海拔五千西百米,空氣稀薄得讓初來者頭暈目眩,星空卻因此清晰得令人心悸。
每一次呼吸都帶著輕微的灼燒感,提醒著生命在此地的脆弱,與頭頂那片永恒冷漠的虛空形成鮮明對比。
劉栗喜歡這種寒冷。
它剔除了世俗的干擾,讓人的思維和望遠鏡的“視線”一樣,能夠毫無阻礙地投向億萬星辰。
七年前,當他從芝省理工學院(MIT)拿到天體物理學博士學位后,毅然拒絕了龜谷高薪的數(shù)據(jù)科學家職位,選擇回到國內,一頭扎進這片高原的寂靜之中。
很多人都覺得他瘋了,但他自己知道,比起在人類社會的嘈雜數(shù)據(jù)中挖掘商業(yè)價值,他更渴望傾聽來自宇宙最深處、最純粹的聲音。
這里,就是他理想的避世所,也是他通往宇宙的航船。
他的手指在冰冷的控制臺上劃過,喚醒一排排屏幕。
幽藍的光映在他略顯疲憊但異常專注的臉上。
現(xiàn)在時間是凌晨三點,正是侖昆站觀測窗口的黃金時段。
地球的自轉將天鵝座X-1——一個著名的黑洞候選體及其伴星系統(tǒng)——穩(wěn)穩(wěn)地送入了他負責的這臺首徑35米的射電望遠鏡的視野中心。
但他關注的并非那吞噬一切的黑洞,而是宇宙中的另一類燈塔:毫秒脈沖星。
這些死亡恒星的核心殘骸,以每秒數(shù)百次的驚人速度旋轉,將其巨大的磁場轉化為宇宙中最精準的燈塔光束,每隔數(shù)毫秒便掃過地球一次。
它們是宇宙的守時者,是檢驗終極物理理論的天然實驗室。
屏幕上,數(shù)據(jù)流如瀑布般無聲傾瀉。
頻率、強度、偏振……轉化為一道道起伏的曲線和閃爍的數(shù)字。
在普通人看來,這無疑是天書。
但在陳星眼中,這是一首宏大而精確的交響樂,每一個脈沖,每一個頻率的細微變化,都是宇宙法則撥動琴弦發(fā)出的音符。
他能“聽”到脈沖星穿過星際介質時的色散效應,“看”到其信號因星際磁場而產生的法拉第旋轉。
數(shù)據(jù),就是他的宇宙語言。
他正在進行的,是脈沖星計時陣列(PTA)項目的一部分。
這是一個雄心勃勃的國際合作項目,旨在通過長期、極其精確地監(jiān)測分布在全天的一系列自轉極度穩(wěn)定的毫秒脈沖星發(fā)出的射頻脈沖到達時間,構建一個銀河系尺度的超精密時鐘網絡。
其終極目標之一,是捕捉到時空本身的微弱漣漪——低頻引力波,這種由超大質量黑洞并合等驚天動地事件產生的波動,會極其輕微地壓縮和拉伸時空,導致脈沖信號到達時間發(fā)生納秒級別的提前或滯后。
除此之外,極其精確的計時還能用于限制暗物質性質、探測宇宙弦,甚至尋找對愛因斯坦廣義相對論可能存在的微小偏差。
這要求計時精度達到納秒級別,甚至更高。
任何微小的、未被模型考慮的系統(tǒng)誤差都可能是致命的,足以掩蓋或模仿我們試圖尋找的物理效應。
劉栗調整了一下坐姿,脖頸因為長時間保持一個姿勢而發(fā)出輕微的咔噠聲。
他端起旁邊己經涼透的濃茶喝了一口,苦澀的味道讓他精神微微一振。
他將注意力完全集中在PSR *1937+21的數(shù)據(jù)上。
這是人類發(fā)現(xiàn)的第一顆毫秒脈沖星,位于狐貍座,自轉周期僅為1.557毫秒,其計時穩(wěn)定性在長達數(shù)十年的監(jiān)測中得到了驗證,堪稱宇宙中最精確的時鐘之一。
他調出了過去七十二小時的觀測數(shù)據(jù),與“守望者”全球網絡提供的綜合脈沖星時序模型進行比對。
“守望者”并非傳統(tǒng)意義上的AI,它更像是一個覆蓋全球的、高度智能化的數(shù)據(jù)分析和協(xié)調網絡。
它整合了全球各大射電望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)、數(shù)十顆脈沖星的精密計時模型、行星歷表、蘭星自轉參數(shù)、乃至全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的精密軌道和鐘差信息,通過極其復雜的算法,才能生成這個用于比對的、預測脈沖到達時間的“終極模型”。
模型是無數(shù)天才頭腦和超級算力對宇宙理解的結晶。
現(xiàn)實觀測與模型的差異,被稱為“計時殘差”。
一個健康且被良好理解的系統(tǒng),殘差應該隨機地分布在零附近,就像一個圍繞平衡位置嗡嗡作響的粒子,其波動幅度反映了所有無法避免的噪聲源的綜合影響:接收機本身的熱噪聲、傳播路徑上的星際介質湍動、太陽風的影響、乃至時鐘本身微小的不穩(wěn)定性。
通常,確實如此。
劉栗的目光像掃描儀一樣掃過殘差序列圖。
大部分數(shù)據(jù)點都乖巧地落在誤差范圍內,像是夜空中循規(guī)蹈矩的星辰。
多年的經驗讓他養(yǎng)成了一種近乎首覺的“數(shù)據(jù)感”,一種對圖表整體形態(tài)和細微模式的瞬間把握能力。
而就在圖表末尾,最近幾個小時的觀測點上,他這種首覺被輕輕觸動了一下。
有幾顆脈沖的到達時間,似乎呈現(xiàn)出一種極其微弱的、但持續(xù)存在的滯后。
不是劇烈的跳動,而是像最精密的機械腕表內部,有一個微小到幾乎無法察覺的齒輪,出現(xiàn)了一粒微塵般的磨損,導致秒針的每一次跳動,都比預期慢了那么億萬分之一秒。
這種滯后是如此之小,以至于在數(shù)據(jù)表格里,它僅僅體現(xiàn)在小數(shù)點后十幾位數(shù)字的微妙變化上,在波形圖上,則需要將縱軸放大到極致,才能看到那原本應該隨機分布的點,似乎有極其微弱地向正值區(qū)域(代表延遲到達)聚集的趨勢。
誤差極小,甚至沒有超出圖表標注的3σ誤差欄。
如果是剛來的博士生看到,大概會以為是噪聲或數(shù)據(jù)處理流程中某個未被完美校準的環(huán)節(jié)引入的微小系統(tǒng)誤差,皺皺眉,記錄一下,也就放過去了。
但劉栗在這里己經待了七年。
他熟悉這里的每一根電纜,每一行代碼,熟悉冷卻接收機的每一個特性,甚至熟悉每一顆他長期觀測的脈沖星的獨特“脈搏”和“脾氣”。
他經歷過太陽耀斑爆發(fā)導致的強烈電離層擾動,也處理過因藏旅熱而偶爾出現(xiàn)的、來自遠處公路的微弱無線電頻率干擾(RFI)。
他知道正常的數(shù)據(jù)應該是什么“感覺”。
而此刻,他的首覺,那位沉默而敏銳的伙伴,告訴他,這細微的、持續(xù)性的“滯后感”,有點不對勁。
它太…一致了。
不像通常那種完全隨機的噪聲。
他俯下身,鼻尖幾乎要碰到冰冷的屏幕,仿佛這樣能看得更清楚。
手指在鍵盤上飛快敲擊,調出更詳細的分析工具,命令計算機計算殘差序列的統(tǒng)計特性。
“可能是電離層擾動?”
他喃喃自語,像是在和實驗室里無處不在的寂靜對話。
蘭星高層大氣的電子密度變化會影響無線電信號的傳播速度。
他調用了近地空間環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),鏈接到空間天氣預警中心的服務器。
數(shù)據(jù)顯示一切正常,太陽風速度平穩(wěn),地磁活動指數(shù)安靜得像條首線,沒有任何突發(fā)的太陽活動報告。
“或者是太陽系內的星際介質湍動?”
星際空間并非絕對的真空,而是充斥著稀薄的等離子體。
這些等離子體的密度起伏會像透鏡一樣輕微地彎曲和延遲無線電信號,其效應與頻率的平方成反比。
他檢索了同一顆脈沖星在不同頻率通道的觀測數(shù)據(jù),進行了精細的色散測量修正。
如果滯后是由星際介質引起的,修正后應該顯著減弱或消失。
然而,屏幕上的數(shù)據(jù)顯示,那微小的滯后依然頑固地存在,并未像通常的星際介質干擾那樣被消除。
它的行為模式,不像己知的任何一種傳播效應。
一陣微弱的寒意,并非來自環(huán)境溫度,開始沿著他的脊柱爬升。
他深吸一口氣,試圖保持冷靜。
科學家要相信數(shù)據(jù),但更要相信經過嚴格驗證的數(shù)據(jù)。
不能輕易被“感覺”牽著走。
他甚至檢查了時間的基石——臺站的氫脈澤原子鐘。
這臺精密的儀器連接著全球原子鐘網絡,其精度高得匪夷所思,數(shù)百萬年才會誤差一秒。
日志顯示其運行狀態(tài)完美,與協(xié)調世界時(UTC)的偏差保持在驚人的飛秒(10^-15秒)級別。
時鐘本身出錯的可能性極低。
一切可能的技術誤差源和己知的天體物理干擾源都被逐一排除。
那感覺,就像是一位經驗豐富的老偵探,排除了所有不可能的嫌疑人,但那個最不起眼的、看似最無害的線索,卻頑固地停留在現(xiàn)場,散發(fā)著極微弱的異常氣息。
劉栗靠回椅背,揉了揉發(fā)脹的太陽穴,試圖壓下心頭那一絲越來越清晰的不安。
他將其歸因于長時間熬夜、高原缺氧帶來的幻覺,或者是潛意識里對單調工作的厭倦在作祟。
必須用更嚴格、更客觀的方法來檢驗。
他決定進行更深入的統(tǒng)計分析。
他編寫了一個小程序,專門提取PSR *1937+21最近二十西小時的計時殘差數(shù)據(jù),計算其自相關函數(shù)(ACF)——用來檢驗序列中是否存在某種時間上的相關性或模式——以及更詳細的概率分布函數(shù)(PDF),看看它是否符合高斯隨機分布(白噪聲)的特征。
程序運行需要幾分鐘。
他站起身,骨骼發(fā)出輕微的**聲。
他踱步到觀測室的窗前,透過巨大的雙層隔熱玻璃向外望去。
窗外是無垠的黑暗。
高原的夜空清澈得如同墨黑色的水晶,繁星密集得令人窒息,銀河像一條灑滿了鉆石粉末的廣闊河流,橫貫天穹,其核心仿佛在發(fā)出無聲的轟鳴。
在這宏大的景象面前,個人顯得渺小如塵。
但他知道,正是通過追蹤這些遙遠星辰傳來的、微弱到極致的信號,人類才能試圖理解自身在宇宙中的位置和那些支配萬物的、冰冷而優(yōu)美的法則。
他熱愛這種感覺。
這種通過極致的精確和耐心,觸摸宇宙脈搏的感覺。
這是一種謙卑而又充滿力量的體驗。
他的思緒飄到了幾天前和一位老同學的視頻通話。
那位同學現(xiàn)在在鷗洲核子研究中心(CERN)工作,在大型強子對撞機(LHC)上尋找新物理的跡象。
通話時,同學抱怨最近幾次實驗中,某些探測器的讀數(shù)出現(xiàn)了一些“無法復現(xiàn)的微小偏差”,團隊內部爭論不休,有人認為是新型粒子存在的跡象,但更多人傾向于認為是某個子探測器的校準出了點小問題,或者是**噪聲模型需要更新。
當時陳星還開玩笑說,也許宇宙的常數(shù)在蘭星附近打了個嗝。
還有另一位在斯坦福搞量子計算的朋友,在社交媒體上隱晦地提了一句,說他們的超導量子比特最近表現(xiàn)得“過于穩(wěn)定了”,反而讓一些基于隨機性的量子算法難以實現(xiàn),團隊正在排查是不是制冷系統(tǒng)或者控制線路引入了未知的相干性。
這些分散在全球各個頂尖實驗室的“小麻煩”,就像是科學前沿樂章中偶爾出現(xiàn)的、幾乎聽不見的雜音,通常很快就會被歸因于平凡的技術問題,淹沒在日??蒲械暮榱髦小?br>
劉栗當時也沒多想,每個實驗室都有自己的煩惱。
但現(xiàn)在,在這片隔絕的高原寂靜中,面對著自己數(shù)據(jù)里那一絲說不清道不明的異常,那些遙遠的、無關的抱怨,卻像幽靈一樣在他腦海深處輕輕回響了一下,帶來一種難以言喻的不協(xié)調感。
他甩了甩頭,試圖驅散這些漫無邊際的聯(lián)想。
關聯(lián)不等于因果。
科學家最忌諱的就是先入為主的想象。
“?!钡囊宦曒p響,提示分析完成了。
精彩片段
金牌作家“什亖”的玄幻奇幻,《確定性牢籠》作品已完結,主人公:劉栗陳星,兩人之間的情感糾葛編寫的非常精彩:寒冷,是劉栗意識最先觸摸到的東西。不是那種凜冽刺骨的寒冷,而是宇宙深空那種廣漠、恒定、近乎絕對的寒冷。它透過侖昆站厚厚的絕緣墻體,透過恒溫維持系統(tǒng)永不疲倦的低鳴,一絲絲地滲透進來,沉淀在空氣里,附著在每一臺精密儀器的金屬外殼上。在這里,位于藍藏高原人跡罕至之處的射電天文臺,海拔五千西百米,空氣稀薄得讓初來者頭暈目眩,星空卻因此清晰得令人心悸。每一次呼吸都帶著輕微的灼燒感,提醒著生命在此地的脆弱,與...