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移除书签第5章 共振棒探测器及探测
整个20世纪60年代，人们常常听到这样一个声音飘荡在广义相对论会议的走廊里：“乔·韦伯[43]发现什么了吗？”
在约瑟夫·泰勒开始寻找引力波间接证据的几年前，约瑟夫·韦伯就毅然决定去寻找一个直接证据了。这是一条乌托邦式的征途，他自己心里也很清楚。他在马里兰大学刚刚踏上征途那会儿，同事们就预料需要整整一个世纪的实验工作才能达到他的目的。就连韦伯自己也承认：“在这种情况下，成功的机会微乎其微。”不过，同事们还是很赞赏他的胆识的。
在韦伯之前还不曾有人想到过要做这么一个实验，理由很充分：“这会让任何一个正常的人望而却步。”彼得·索尔森如是说。因为在我们生活的这个环境里，引力波的效应实在是太微弱了。曾经有人计算过，如果“泰坦尼克”号巨型邮轮每秒钟旋转一周的话，它辐射出的引力能量还不到10-24瓦特。在离一颗爆炸的原子弹10米远的地方放上一个探测器，测到的引力波信号，要比探测银河系里一颗爆发的超新星而得到的信号弱1021倍。这足以说明要想产生实验中能探测到的引力波是多么困难了。只有宇宙尺度上发生的事件才能产生实验中能探测到的引力波。
依照惯例，引力波的大小常常表示成“应变”的形式，这是从工程学借来的一个名词。它表示引力波在两质量之间，或者一块物质内部引起长度变化的比例，即形变的程度。我们银河系中心两个黑洞的合并肯定会辐射出大量的引力波。事实上，如果你碰巧在那儿的话，那你就死定了。这些波会交替挤压和拉伸附近的物体，幅度能达到物体自身的尺寸。1.8米高的一个人，会在1毫秒内被拉伸到3.6米高，然后又挤压为0.9米高，之后又会被拉伸。黑洞碰撞时，即使忽略其他在场的力，单单引力波的压力就能把周围的行星和卫星撕得粉碎。这是个十分可怕的场面。幸运的是，等到这些波长途跋涉好几万光年而到达地球时，（在科学上通用的米制单位中）它们的应变仅仅有10-18米每米。换句话说就是，1米长的木棒将会有10-18米的长度改变量，比质子的直径还要小几千倍。[44]宇宙的怒涛已经减弱为一个量子振动了。这是一个累积效应。测量的距离越远，总的效应就越大，就是说总效应会在距离上累积。举例来说，这样的应变对地球到太阳这1.5亿千米的距离会有多大的影响呢？答案就是，应变为10-18的引力波，拉伸和压缩日地距离的幅度只有细菌的个头那么大。
测量这么小的变化看似不可能，但韦伯偏偏不信邪。这在一定程度上是因为他受到了在马里兰大学教授“电机工程”的启发。“对我来说，问题看来是这样的：既然能建造一台电磁天线来接受电磁波，那么，就可能建造一台引力波天线来接受引力波。”他在回忆当时的设想时说，“我并不清楚它们可能会从何而来。我只是想，我要开始寻找了。”从某种程度上说，他想成为引力领域的海因里希·赫兹。赫兹曾受麦克斯韦电磁方程组的启发，证实了麦氏关于电磁波存在的预言。与此类似，韦伯也决定逮住一道爱因斯坦所预言的时空波纹。自第二次世界大战以来，天文学已经经历了一次重大革命，像射电天文学和X射线天文学这样的新学科纷纷生根发芽；人们更想一试身手，去探索以往不可能找到的事物了。在逐渐揭去平静的面纱，露出暴力真面目的宇宙中，确实有可能产生我们能探测得到的引力波。更何况，成为验证广义相对论最后一个预言的那个人，本身就有着强大的吸引力。
引力波能交替拉伸和挤压它所经过的时空。而在艾萨克·牛顿的脑海里，却从没有闪现过引力波这个概念
1955—1956学年度，正在休假的韦伯开始认真考虑相对论方面的研究了。他的度假胜地是约翰·惠勒有时也会去住上一段时间的荷兰莱顿大学，和新泽西州的普林斯顿高等学术研究所——爱因斯坦以前工作过的地方。那时候还是研究所主任的J.罗伯特·奥本海默和惠勒都鼓励韦伯进行这个全新研究。后来，研究所的物理学家弗里曼·戴森计算出了超新星中心处正在坍缩的恒星内核辐射出的引力波，这给韦伯心中已经燃起的希望又添了一把燎原之火。当时，戴森的结果告诉人们引力波信号要比以前认为的强很多。1960年，韦伯在《物理通信》上发表了探测引力辐射的大胆设想。在那篇及接下来的几篇论文中，他把为诱捕一个引力子而设计的巧妙陷阱约略叙述了一下。按他的猜想，穿过一个固体圆筒的一束引力能量，会对圆筒有一个微弱的交替挤压和扩张作用，跟手风琴的运动模式类似。但前面已经提到过，这种作用小得不可思议，它所能给圆柱带来的形变量，要远小于核粒子的尺寸。但在引力子穿过之后的很长一段时间里，圆柱的振动都不会消失。这跟经声波诱发而产生共振的音叉有点类似。同样，频率与圆柱自身振动频率一致的引力波，也会诱发共振，跟被敲之后继续鸣响的锣很像。韦伯设想，可以在圆柱边上安装电子感应设备，把引力波诱发的细微振动转化为电信号，并记录下来，仔细分析。这已不是韦伯第一次闯荡科学领域的处女地了。他天生就富于这种创新精神。
韦伯于1919年出生于新泽西的帕特森，家人给他取名乔纳斯·韦伯。他父亲是立陶宛人，母亲是拉脱维亚人。他们家最初姓杰伯，但他父亲因急于移民美国，顶替了一个最后时刻决定留在立陶宛的人，用了他的签证，从此就改了姓。刚上学第一次登记时，母亲又把“乔纳斯”误写成了“约瑟夫”。正像他那一代许多人一样，少年的韦伯就对无线电产生了浓厚的兴趣。年仅11岁时，他就获得了业余无线电操作员资格证。在大萧条[45]的年代里，他通过做高尔夫球童，一天赚取一美元，积攒下来买了一本电子学方面的书，开始在课余时间维修起无线电设备来。他很庆幸自己是家里四个孩子中的老小。当哥哥姐姐都早早出去工作以补贴家用时，他却能全神贯注于学业上。为了摆脱移民身份，他决定去美国海军学院读书，并向新泽西的一位参议员提出了申请。不过这要视成绩而定。韦伯的成绩很突出，终于如愿以偿，进入了海军学院。毕业后不久，怀揣着一纸工科学位证书的韦伯就于1940年投身到第二次世界大战中去了。他被派到“列克星敦”号航空母舰上做了一名雷达兵。1941年12月5日，就在日军发动偷袭的前两天，韦伯乘船离开了珍珠港。次年，“列克星敦”号在珊瑚岛海战中被击沉，他侥幸逃过了一劫。最终离开战场时，他已是出没在地中海的一艘猎潜舰的指挥官了。他还与高中时代的女友安妮塔·施特劳斯结了婚，并生育了四个儿子。
第二次世界大战后，作为海军船务局电子对抗方面的头，韦伯在新雷达技术方面的知识得到了扩充。他的专业知识如此深厚，以至于1948年就被聘为马里兰大学的电机工程教授，年仅29岁；根据协议，他同时还可以攻读博士学位。他是在附近的天主教大学读的博士，并于1951年获得了微波光谱学方向的博士学位。即将完成博士学业的时候，他还提出了一个后来被称为微波激射器的概念，这就是激光器的前身。微波激射器发射出的是一束纯微波能量——波长介于红外线和雷达波之间的电磁波，而不是可见光。韦伯说自己是受到一堂原子物理学课的启发才提出这个概念的。他于1952年在渥太华的电子管研究大会上首次提出了微波激射器原理；这次大会的目的是要就过去一年里电子边缘科学的进展做一个总结。然而，韦伯从未将他的原理付诸实践。其中一个原因就是，他的理论计算表明这种仪器的性能将会很差。更何况他也没有科研经费来制作这么一个模型。诺贝尔奖颁给了制造出这种仪器的人——美国物理学家查尔斯·汤斯，和两位苏联科学家——尼克莱·巴索夫和亚历山大·普洛霍罗夫。他们是基于另外的机理制造出微波激射器的。“某种程度上，我还只是个学生。”韦伯说，“我并不清楚这个世界是怎样运作的。”
听了莱顿大学的访问学者们关于广义相对论的报告之后，韦伯决定利用他1955年的休假时间，来更深入地研究这个问题。之所以要这样做，用他自己的话说就是因为他“兴趣广泛，但又没有钱来研究量子电子学”。在这段时间里，他是与惠勒一起从事引力辐射理论的研究的。那时候，人们仍在喋喋不休地争吵着引力波是否真的存在，抑或只是一种数学推导的产物。韦伯说：“我的信念，就是要像伽利略一样：先造个东西出来，使其运转，看看能否发现点什么。”他花了将近两年的时间，想出了捕捉引力波的一个又一个方案。光可能的探测器设计图，他就画满了整整4本300页的笔记本。在他于1960年发表在《物理通信》上的论文中，有自己最可能成功的引力波接收器设计方案：假设引力子撞上一物体——确切地说，一块压电晶体——其振动将会转化为电信号，并被记录下来。压电晶体十分有趣，它们在受到挤压时会产生一定的电压。石英就是这种晶体。1880年，皮埃尔·居里首先发现了这种效应（并给这种效应取了名字）。得知一根足够大的压电材料棒过于昂贵后，韦伯和实验室的同事们开始认识到可以把压电晶体嵌入一个大得多的铝棒。这样一来，一根廉价、易于操作，而又有着很好振动特性的实验棒就制成了。曾经有那么一阵子，韦伯还考虑了是否可以把整个地球当作一台探测器。如果“采集”的话，你就会发现地球有着多种振动模式，周期最长的为54分钟。韦伯用了一个测量地表运动的重差计，希望能“跟上”地球自身的振动频率，并检验它是否受到路过的引力子的影响。但是，像地震、洋流运动和大气事件[46]这样的背景噪声轻易就把可能的信号给淹没了。（韦伯还说服了NASA让“阿波罗”17号的宇航员把一个重差计放置在月球上。有人认为在那儿探测到一个引力子的机会更大一些，因为月球没有大气、地震和洋流的干扰。）但是，最终韦伯觉得，最好的办法还是在自己的实验室里建造一台探测器。
1958年，加利福尼亚休斯飞行器研究实验室的一位雇员罗伯特·L.福沃德，来到了马里兰大学攻读博士学位。他本来打算做微波激射器方面的研究，但在听说韦伯做的先驱工作之后就下定了决心做引力波探测方面的研究。他通过与大卫·吉波伊合作建造了第一台引力波天线而获得了博士学位。按照福沃德的说法，他们不假思索就选择了天线的尺寸：“原因很简单。我张开双臂比划着说：‘好吧，既然我得手动操纵它，那就做这么大吧。’于是我们就决定把它做成1.5米长。”它的直径是0.6米，总质量约1.2吨。这是一个幸运的选择。在中子星和黑洞刚刚从科幻小说走向现实的20世纪60年代，一些粗糙的计算（大部分仍适用）表明，这些新天体辐射出来的引力波的频率为几千赫兹（即每秒有几千次波动通过），这个频率刚好可以用一两米长的铝质圆柱共振棒检测出来。（在这之前，马里兰大学的科研小组曾预测将来必须用一根几百米长的共振棒，才能捕捉到普通双星系统发射的长引力波。）为了排除地震干扰，必须用优质钢丝把共振棒悬挂在一个真空容器里面，再把真空容器安放在声波过滤装置上，以屏蔽掉周围的干扰。他们要在共振棒的“腰部”嵌入一圈压电晶体，就像珠宝腰带一样。根据韦伯的设想，一旦天线被引力子——引力能脉冲——击中而产生形变，那么它将会持续振动并将振动能转化为电信号。这套装置也被称作天线的原因就在于此。对途经的引力波做出反应后，共振棒就会像铃铛一样振动。
造好整台天线后，福沃德就于1962年回到了休斯。此后，这台天线在马里兰大学从1963年就开始运作，直到1966年。脉冲都记录在图纸上，用肉眼来观察。（后来引进了计算机，不用人工就可以得到更好的分析结果了。）但是只用一台天线很难解释探测结果。共振棒中原子自身的运动（原子在量子尺度上是不停振动着的）可以淹没任何引力诱发的信号。韦伯深知他可以通过同时运作两台天线来解决这个问题。因为两根共振棒里的原子同时以相同模式振动的概率很小。若两根共振棒同时振动的话，那就应该归因于外界干扰了。
追加的天线相继制造出来了，并安装在距现天线约1.5千米远的一个车库一样的实验室里，韦伯称之为引力波天文台。但他发现的符合脉冲并不多。结果是于1968年公布的，但解释起来并不容易。一次，有辆汽车无意中闯到了实验室附近，诱发了一个巨型脉冲，韦伯开始意识到他的探测器应该相距更远，这样才能把四周的扰动从可能的干涉源中排除掉。韦伯曾说过：“设想你在一台探测器上发现了一个大幅值脉冲，可是你却不能确定这个脉冲是不是垃圾车与大楼的碰撞、雷电或是学生骚乱诱发的。”在乱糟糟的20世纪60年代，曾有学生抗议者给他天文台的墙壁画上了淫秽图案。
于是韦伯又制作了两根完全一样的共振棒，每根直径0.6米，长1.5米，重约1.4吨。其中一根安装在马里兰大学里，另一根位于向西1100千米芝加哥附近的阿贡国家实验室，两者通过电话线连接。如果其中一个探测器超过了特定阈值——用来测定热背景噪声的阈值——根据设定的程序，系统将会发出一个脉冲。如果另一个在0.44秒内也超过了这个阈值，将会触发一次符合记录。在大部分的时间里，打印针在图表纸上打出来的都是乱糟糟的图案。但是，1968年12月的某一时刻，两个探测器的指针同时跳动了。在接下来的81天里，韦伯小组一共观测到了17次这样的重要事件。经过一阵仔细检查，他们最终确认了信号是真的。他们把时间延迟加入到电子器件里，来排除随机符合的可能性。如果确实是随机符合的话，在一个天线回路里加入时间延迟将不会影响到这种符合。但是总的符合数下降了，说明这些符合并不只是出于偶然。他们还确认了它们并不是像太阳耀斑或闪电之类的电磁干扰所导致的。而且，他们还测量了每台天线处的宇宙射线强度和地震扰动。根据他们的判断，除了引力波的经过，没有别的什么可以解释这些符合了。而圆柱棒的尺寸给出了引力波的频率：1660赫兹，位于预计恒星爆发所辐射的引力波频率范围内。
从最初提出探测方案，到最终制造出探测仪器，韦伯总共花了10年的时间。对他来说，想隐藏自己的发现是很难的。1969年，在美国中西部辛辛那提举办了一次相对论会议，美国顶尖级的相对论专家都参加了这次大会。韦伯就是在这次大会上透露自己的发现的。基普·桑尼也在场，并就新诞生的中子星辐射引力波的可能性做了一场报告。这位加州理工学院的物理学家回忆道：“接下来韦伯就走上讲台，宣布他已经探测到引力波了。大家都很吃惊。”人们都热烈鼓掌，并纷纷向他道贺。两周后，韦伯的正式报告在《物理评论快报》——一份为在物理界快速通报重大发现而创建的期刊——上刊发了。韦伯一时间上了各大报纸的头版头条。他的照片给人们留下了深刻的印象：双目炯炯有神；嘴巴流露出坚决刚毅；精心修剪的平头，头发像保持立正姿势的十万大军一样根根竖立。主流媒体都在大声吵嚷着韦伯的发现是不是过去半个世纪里最重要的事件。接下来的几个月里，韦伯的实验理所当然地成了吸引着众多物理学家的一块磁铁，并成了他们的灵感源泉。1970年在实验室留言簿上签名的有斯坦福大学的威廉·费尔班克和格拉斯哥大学的罗纳德·德莱弗，他们后来建立了自己的引力波探测装置。
韦伯对于把自己的发现应用于天文学特别感兴趣。在脉冲星被发现仅仅两年后，他就宣布探测到引力波，而且他还留意到脉冲星可能就是那些引力波的辐射源了。在注意到引力波最密集的时期后，韦伯得出了它们来自银河系中心的结论。韦伯的发现使人不自觉地想起了卡尔·央斯基于1932年宣布探测到的无线电波来自于银河中心，这件事成了射电天文学诞生的标志。而在当时，没人曾想到这种无线电能量是从银河系中心传来的。根据韦伯小组的说法，从两个探测器的位置可以大致推出这些所谓的引力波信号辐射源的方位。他们的两台天线圆柱棒的轴都是东西指向的。在这种安放方式下，应该是辐射源在正上方（或者在地球正下方，因为地球对引力波的传播没有影响）时才能探测到最强信号。这么一来，据他们推论，太阳就不可能是辐射源了；因为信号在正午或午夜的时候并没有明显增强，而这两个时段太阳正好在头顶正上方和地球正下方。根据他们最初的统计，当人马座方向的银河系中心处于上述两个方位时，引力波信号确实最多。没人知道到底是什么事件导致了韦伯的移动图表上“信号点”的出现，但存在着诸多猜测：银河系里的超新星爆发、中子星碰撞，或者是物质跌入了“黑洞”——接下来将要用到这个术语。
媒体最初对韦伯发现的报道，甚至专门的物理报道，都热情高涨。看起来好像所有的人都被吸引到这个新领域里来了。这给广义相对论注入了一点新的活力。这是以一种全新的方式来探索宇宙奥秘的全新技术。一夜之间，所有相对论方面的会议（通常都是很安静的）都人声鼎沸；事实上，这样的会场都演变成了人们齐集一堂听取最新消息和交换意见的场所。人们的这种反应，与1989年听到发现了冷聚变的谣言后，纷纷前去证实的情形差不多。在韦伯发现引力波之后的一年内，有不下十个小组正在计划或已经进行了类似的研究，包括苏联、苏格兰、意大利、德国、日本和英国的小组。而在美国，引力波探测小组在新泽西的贝尔实验室、纽约的IBM公司、罗切斯特大学、路易斯安那州立大学和加利福尼亚的斯坦福大学纷纷成立。受尺寸的限制，韦伯的探测器只能探测1660赫兹的引力波。而后来者的目标是让探测器更灵敏，而且能探测其他频率的引力波，以便深化这方面的研究。那时候还有人在热烈地讨论着相对论的一些替代理论，而其中的部分理论，像布兰斯—迪克理论，还预言了引力波穿过共振棒时产生的不同效应。所以就有人希望能用他们新的引力波探测器来检验爱因斯坦的对错。
苏联有一位名为弗拉迪米尔·布拉金斯基的科学家，他与迪克在美国的角色类似，是最早组装起探测器来检验韦伯发现的科学家之一。受韦伯早期的发现报告的启发，布拉金斯基也开始写起了可能的引力波源和探测方法方面的论文。他很早就认识到了热噪声——共振棒自身原子的不停碰撞——是最主要的干扰源。到了1968年，他已经忙着试验其他共振棒材料了，比如蓝宝石，来检验是否能够把噪声降下来。有了这些前期工作，他在韦伯宣布找到了引力波之后很短时间内就完成了一台探测器的建造。后来，他在莫斯科大学的小组提出了一个构想：建造一系列尺寸各异的共振棒——就像木琴一样[47]——以便能同时记录下不同频率的引力波。除此之外，苏联还曾经设想过把探测器送到太空去，其中就包括把一台哑铃状的探测器放入高空并使之旋转的计划。根据理论，一个途经的引力子将会改变探测器的旋转状态。
而别的小组也都正在酝酿自己的探测计划。在科罗拉多州，天文物理联合研究室的犹大·列文领导的小组的实验是在一个废弃的矿井里进行的。这个矿井位于比尤特县以西数千米的一个名为“四英里峡谷”的山谷内，当地人将其命名为“穷人的安慰”。在矿井里，他们让一束激光在相距30米的两面镜子之间进行反射。这套装置并不太精确。理论上，两面镜子之间可以存在一个驻波，而扰动会改变此驻波。改变量可以通过比较驻波和频率固定的激光来得到。当时在科罗拉多还是一名学生的R.塔克·斯特宾斯做了这个激光实验。他解释说：“我们是把地球当作了共振棒，用激光干涉法来测量共振的。”这套设备以前就已经安装在那里了，目的是为了更精确地测量光速，因为这种精确测量需要一个安静的环境。这个引力波实验进行了一两年，除了探测到一些地震和地下核试验外，却没有任何其他探测结果。地震的干扰太强了。
除了现在被称为韦伯棒的铝质圆柱形共振棒之外，科学家们还设计了新的外形，比如：正方形架、圆环和U形管等。而其他人，像因低温物理工作而闻名于世的费尔班克，开始考虑给圆柱共振棒降温了。他把探测器放在了一个功能类似于保温瓶的杜瓦瓶内，通过降低共振棒的温度来减弱原子震动，这样一来，探测器的灵敏度比韦伯室温下的探测器高了几千倍。同时，新加入这个领域的研究人员们也开始使用新型传感器来提高灵敏度了。他们在共振棒顶端放置了一张振动膜。理论上说，共振棒里的振动能量最终总是会传给顶端小质量膜的。但由于振动能量相同，而膜的质量却较小，振幅势必会被放大，这样就更容易测量了。在别人开发这些新技术时，韦伯也在马不停蹄地改进自己的探测器。
理论学家们也没有对这个新领域的兴奋劲置若罔闻。他们很快就着手研究韦伯探测到的到底是什么了，其中包括英国理论家史蒂芬·霍金。他在早期的一篇论文里曾分析了引力波探测器可能记录的信号类型。他和合著者加里·吉本斯认为，韦伯探测到的信号是由在变成中子星的过程中正在经历引力坍缩的恒星发出的。但是在计算此类恒星数目的过程中，他们碰到了漂浮在韦伯成就头顶上的第一块乌云。他们必须质疑已报告的诸多引力波信号。新生的中子星必须距离我们300光年远，辐射到地球上的引力波能量才会是探测到的值。但当时马里兰小组却说他们每天都能检测到一个引力子；很显然，我们附近不可能有很多中子星的。假如真的像韦伯所说的那样，这些微弱的信号来自约30000光年远的银河系中心的话，将会是个什么样的情景呢？果真这样的话，辐射源辐射的能量必将会很大，这样引力波在到达处于银河系外围的地球时，才可能被我们探测到。这就要求从银河系中心发出的每一次脉冲，都携带着相当于太阳质量的能量。但是，每天都辐射出这样的引力波就意味着银河系正在以极高的速度损失质量，以至于银河系不可能在诞生100亿年之后的今天仍完整无缺；它在走向引力毁灭的漫长道路上，中心应该一直都在爆炸。如果韦伯捕捉到的信号真的来自银河系中心的话，银河系到今天应该已经消耗殆尽了。一位理论家曾评论说：“要么是乔·韦伯错了，要么整个宇宙都一片荒唐。”
到了1972年，威廉·普莱斯和基普·桑尼就此领域的进展写了一篇总结性文章，文中指出韦伯可能错了。但他们并没有直接否定韦伯，而是提出了其他一些可能：举例来说，所谓的引力波波源的能量可能比看起来要小；也可能还存在距离我们更近的但尚未被发现的引力波波源；或者波源只朝一个方向发射引力波；或者宇宙中的引力辐射要比原先认为的强很多。它们有没有可能来自河外星系呢？普莱斯和桑尼在文中写道：“如果这些刺激是由引力辐射引起的话，那么每一个脉冲就意味着我们银河系中有一颗强脉冲星或者某处有恒星坍缩；但是，观测到的脉冲数目是当前天体物理学预言的脉冲星或恒星坍缩数目的1000倍！韦伯的观测资料会使人们认为引力波天文学不仅可能给已知的天文现象（双星、脉冲星、超新星）增添新的数据，还有可能带来全新的天文现象（黑洞碰撞、宇宙引力波，？）。”他们的这串问号打开了未知世界的大门。
这时，实验物理学家们也开始严重怀疑韦伯的发现了。布拉金斯基没有探测到任何信号，于是就直接关掉了探测器。他觉得还不如把精力投放到开发灵敏度更高的探测器上。罗切斯特大学的大卫·道格拉斯和贝尔实验室的J.安东尼·泰森也两手空空。自从在芝加哥大学读研究生期间读了韦伯的一篇题为《广义相对论和引力波》的小专论之后，泰森专心研究探测到引力波的可能性已经将近十年了。1969年在完成博士后的设计任务之后，他就被贝尔实验室聘去研究自己的专长——低温物理了，但当年韦伯具有历史意义的宣布太具诱惑力了，丝毫不容忽视。为了验证韦伯的发现，泰森在自己实验室里秘密建造了两根小型共振棒——每根长1米，直径0.3米，这已经大到足以淹没设备噪声的地步了。泰森偷偷运作了他的探测器约一年。“而我却没有看到哪怕一个引力子。”他说。最后，老板同意了他继续这方面的研究，于是他另外建造了一根比韦伯最初的略微大一点的共振棒，长约3.6米，直径约0.6米，重约4吨。据他说，即使比韦伯最初记录下来的微弱得多的引力波脉冲，它都能探测到。但是在1972年夏天平稳运行了一个月后，它却没有探测到任何特殊信号。任何振动信号都不出共振棒原子无规则运动的范畴。此外，在实验的同时，他还安排远在智利的托洛洛山泛美天文台用一架光学望远镜来观测银河系的中心。但还是没有观测到任何超乎寻常的东西；在相同时段，没有任何可见的爆发与韦伯报告的天文现象相符合。如今泰森说，基于韦伯宣称探测到的信号，“必定存在其他形式的，比如电磁波之类的能量，大到足以把你击倒在地的地步。你所需要的只是一架双筒望远镜而已”。
1972年，在纽约举行的得克萨斯研讨会上，泰森就自己的发现做了报告后，与韦伯激烈地争吵了一番。泰森手里已经有了韦伯小组早期4个月的探测数据。贝尔实验室小组检测了太阳黑子和韦伯在马里兰大学的实验室附近的温度与气压变化，以及阿贡和马里兰之间中点处的地球应变，这是太阳、月亮导致的潮汐带给地球的一种应变。之后，他们比较了四者之间的相互关系。在这个过程中，泰森和同事们发现，韦伯过去探测到的信号，很可能与赤道处地磁场的变化有关，这种不规则的变化就是常说的受扰爆时因素，被认为与赤道上方电离层中的环绕电流有关。虽然这些并不能证明地球磁场变化就是韦伯的信号来源，但是韦伯探测到的部分信号的根源是否在地球上这个问题，从此就摆上桌面了。
作为对泰森的回应，韦伯强调他的小组确实对天线做了磁性测试，而且所用的磁场远强于地球磁场，但天线没有任何反应。他还反驳说探测一个信号需要至少两台探测仪，因为“外界产生的信号弱于每台探测器自身的噪声，所以需要两台探测器的符合”。他还说，必须有所比较才能看到。在同一次大会上，韦伯加大了他的赌注。他报告说当时自己的小组每天都能观测到两到三个符合。
泰森承认自己还没有第二台探测器来做符合，但强调他唯一的一台探测器却没有什么探测结果，根本就没有超出正常噪声水平的脉冲信号。他对韦伯的仪器缺少校准特别感到不舒服。韦伯还不曾用一个已知能量源来测定共振棒能够检测出的应变有多大。而泰森自己却用了静电校准。他给共振棒加上一个静电压，看它有什么反应。在这场不断升级的争论中，韦伯不断甩出撒手锏：其他小组的设备与他的都不尽相同。他坚信传感器必须放在共振棒的腰部而不是两端。“建立有效的配置并不难，”他说，“[直到]你已经重做了已知有效的实验，我才相信这一切。”他还认为对手们实验室的温度没有控制好，有效信号都被噪声淹没了。
对韦伯的努力持赞成态度的旁观者们听起来都是一副语调。他们常说，可能只有韦伯的共振棒，才真正与天天都发生的爆发事件是“调谐”的。曾就此领域的发展做了将近30年社会学研究的加的夫大学社会学家哈里·柯林斯，甚至碰到过一些热心过头的支持者，他们直接怀疑是不是有一种以韦伯为中心的意志力在起作用。
马里兰大学的物理学家确实有着更多的技术储备。当时，韦伯在宣布发现第一个信号之前，已经花了12年的时间在设计、建造和测试他的设备上。而他的对手们，有的人只花了不到一年的时间。韦伯的一位同事告诉柯林斯说“只有韦伯赋予自己的探测系统的是奉献——个人的奉献——他就像一名电工一样工作着，而其他人却从没有如此投入过”。
但是，最终有人建造了和韦伯相同的探测天线，而传来的消息对这个领域的开山鼻祖并不怎么有利。由意大利弗拉斯卡蒂镇的一个小组和德国慕尼黑的一个小组联合组建的一个合作小组，建造了一些跟韦伯早期的设计相差无几的探测器，传感器也一样嵌在了共振棒的腰部。其中一台从1973年7月到1974年5月，间歇性地进行了150天的实验。尽管他们期待着像韦伯那样，每天至少观测到一个脉冲信号，但最终还是一无所获。这些负面报道的洪流终于漫过了堤堰，矛盾在一次面对面的冲突中爆发了。而这次对峙已经被作为传奇故事记入这个领域的历史中了。
IBM公司的一位独来独往的物理学家理查德·加文，是引力波领域一位以科技改革而著称的新手，他决定建造一台天线来一劳永逸地解决这场纷争。这位早在20多岁时就参与氢弹设计的物理学家十分怀疑韦伯的声明，并对他的数据持谨慎态度。他与IBM公司的一位同事詹姆斯·列文一起，花6个月时间建造了一台120千克重的探测器。1973年，这台探测器运行了1个月，检测到了一个很像噪声的脉冲。加文后来从大卫·道格拉斯那儿了解到，韦伯每天都探测到的信号至少有一部分是电脑错误的结果。道格拉斯已经注意到了韦伯小组所用计算机的一个程序错误，这个错误导致在两台天线都没有收到信号的情况下，探测器还有可能会输出一个符合记录。韦伯几乎每隔5天就报告一次的所有“真正”符合都能追溯到这个错误上来。他探测到的是一个很可能属于纯噪声的信号。韦伯还声称发现了自己的探测器与道格拉斯在罗切斯特大学的探测器之间的一个符合。但这是不可能的。因为人们发现，这两个实验室用的时间标准不一样。一个用的是美国东部标准时间，另一个用的是格林尼治标准时间。韦伯比较的两组数据（看起来是符合的）事实上是有着4个小时的时差的。在加文和其他人看来，韦伯是在有意识地选择数据，使之与自己的结论相符。
1974年6月，在MIT举行的第五届相对论剑桥会议上，加文就是用这些出乎对方意料的信息口头迎战韦伯的。继而一场激烈的冲突在演讲厅前台上爆发了。正当他们两个都握紧拳头逼向对方时，因幼时患脊髓灰质炎而落下残疾的调解人菲利普·莫里森把拐杖横在两人中间，才隔开了他们，直到冲突降下温来。但斗争还没有结束，还继续在美国物理协会主办的《今日物理》期刊上，以书信往来的形式上演着。加文坚持韦伯定义符合的方式导致了错误。如果从另外一个角度来分析的话，那些传说中的信号都会消失得无影无踪。加文和同事们一起进行了一次计算机模拟来说明这种效应。尽管他们的数据有点混乱，但还是能从纯粹的噪声中挑出一些貌似信号的东西来的。[48]
这次对峙使很多人都想起了1970年，韦伯首次声称自己的信号来自于银河系中心时发生的一件意外之事。在一次演讲中，他说信号高峰每隔24个小时，在银河系中心处于我们头顶上时都会出现。这时台下有人指出他接受到的信号在银河系中心到达天线正下方时也应该很密集（因为地球阻碍不了引力波的传播）。不久，韦伯就宣称他的信号高峰每12个小时就出现一次了。（鉴于地球上方和下方的扫描彼此匹配，为了加快数据处理速度以便更好地进行统计分析，韦伯曾让他的小组成员们把下12小时的数据和上12小时的数据“叠加起来”进行处理。他说，这些导致了他最初的口误[49]。）
尽管从不曾放弃自己的结论，但无论是在受到批评之前或之后，韦伯都在实验室里进行了许多检查和对比。首先，他不再亲自处理数据，以消除任何个人偏见，而是交给研究生、博士后和助手们来处理。原来手绘的图表和人工挑选的信号，现在都交给计算机反复进行自动检验了。人为加入的假脉冲信号，都能由不知情的程序员识别出来。连接马里兰和阿贡的电话线也都检查过噪声了。在韦伯看来，他回答了所有的批评者，并纠正了所有可能的错误，但他也受到了伤害。从这点来看，他的声明和论文越来越得不到同行的信任了。他们怀疑他的实验方法是否正确，而且还对他不时发表的论文中细节处的模糊处理感到失望。
声名狼藉的剑桥会议两周之后，第七届国际广义相对论和引力大会在以色列的特拉维夫召开。引力波探索实验的四位关键人物在大会最后阶段全部与会了，他们是：乔·韦伯、托尼·泰森、格拉斯哥的隆·德莱弗[50]和慕尼黑的彼得·卡夫卡。卡夫卡就慕尼黑—弗拉斯卡蒂小组于韦伯不利的探测结果做了一场报告，而泰森讲的则是他最近的工作进展。他已与来自罗切斯特大学的同事们合作，建造了一台更大的天线并于1973年开始运行了。这台天线走走停停的，一共运行了约8年。其间，道格拉斯在罗切斯特大学建造了一台与之相同的探测器，之后两台探测器携起手来，从1979年到1981年一起运行了约440天，但还是没有发现引力波信号。泰森笑称他最后一台引力波天线为“全球最昂贵的温度计”。
在特拉维夫的小组讨论期间，德莱弗就他在格拉斯哥正在进行的工作做了报告。他的装置与其他在用的装置有着很大区别。他建造了两根独立的共振棒，每一个均重270千克，并用压电换能器连接了起来。他和同伴们一共进行了7个月的实验，仍然没有探测到任何信号。他在会上说：“我的目的，并不在于验证韦伯是对是错，而是要在引力波领域进行更深入的探索。”而在同时，韦伯却把时间花在了为自己的实验方法辩护上了，回答了批评者提出的计算机编程、分析数据时所选用的运算法则，以及探测器的校准等方面的问题。
在大会结束时，德莱弗思考了不同实验结果的意义。“你们都已经听说了约瑟夫·韦伯的实验取得了积极结果，也听说了另外三组实验没有什么结果，还有其他一些实验同样没有结果。那么，所有这些意味着什么呢？……[能不能]通过什么途径把所有这些看似矛盾的结果协调起来呢？”存在漏洞的可能性还是有的。德莱弗的实验对长脉冲不敏感，这可能是他错过了信号的原因。但另一方面，德莱弗的设计应该能捕捉到一些与众不同的波形的，因为它能捕捉到的引力波频率范围很宽。他最终总结说：“我想只要把这所有不同的实验放在一起，由于它们各不相同，大部分的漏洞都能堵上。”
对于一些人来说，特拉维夫会议标志着他们在引力波物理领域活动的终结。韦伯的发现被人怀疑后，他们的兴趣也随之骤然下降。但是引力波物理并没有走到终点。相反，特拉维夫的气氛充满了激动不安和热切期盼。而这个领域的其他科学家们觉得自己才刚刚起步。许多人兴奋地谈论着提高天线的灵敏度来探测距我们5000万光年远的室女座星系团超新星的可能性。所以，他们将不再眼睁睁地花上30年长短的时间，等待着银河系里一颗超新星的爆发，而是拓宽探测领域，提高探测到信号的概率，希望每年能碰上几个类似事件。然而，要做到这一步，仪器的灵敏度要在1974年的基础上提高100万倍到100亿倍。但这么一个巨大的飞跃并没有吓倒后来人，天文学这个新分支仍不乏新人。现在，他们已经伸出脚趾测试水温了，已经做好准备，迫不及待要扑进这个泳池了。
几乎所有的人都开始相信韦伯错了。“我们还不确定，但有这个可能。”德莱弗在特拉维夫的最后发言中这样说。但他也指出，即使是零结果，这个领域也已经被拓宽了。人们开始源源不断地提出新的想法来提高观测到真正引力波的概率。其中有人走了低温路线，另外一些人则考虑使用共振效应更好的晶体来延长探测器振动的时间。德莱弗还说过：“还有一种完全不同于以前的技术就快出炉了，那就是把不同的探测天线放置在相距很远的地方……可以通过激光技术来监控相互之间的距离。”但是他们期望的并不只是增强科技运作能力，他们还时刻都在惦记着新的科学知识。“我想，从最初一个可证实的且可重复的发现开始，这项事业将迅速发展壮大，直到一门真正的天文学出现，而且我们还可以绘制天上的引力波源图。”德莱弗说。而泰森补充说：“每次我们使用一种新的探测器、一种新黑箱[51]去看天空的话，我们就会发现一些意料之外的东西。”
在之后的几年里，韦伯心中偶尔还是会燃起点点希望之火的。1978年6月，罗马大学用一台超低温天线取得的相当于一周时间的数据，被拿来和马里兰大学同一时间用室温天线探测获得的数据进行了比较。1982年的《物理通信D》发表的一篇文章中说这两台探测器之间存在一些关联。韦伯立刻就宣称这是他和另外一些人探测到引力波的又一证据。然而，罗马大学的研究人员们却更倾向于认为它是一种背景波动。论文中，他们很谨慎地给出了结论：“探测到一个小的背景激发符合并没有告诉我们关于起源的信息。探测结果是统计出来的。我们无法区别出于偶然产生的和受外界刺激产生的符合，也无法确定地震的或非引力效应引起的外界刺激到底占有多大比例。”
尽管大家都对韦伯的实验方法深表怀疑，但就连他最严厉的批评者都认识到这位马里兰大学的物理学家开动了天文学的一部巨型机器。1972年泰森曾说：“很明显，如果没有韦伯的贡献的话，我们就不可能像今天这样，乘着超灵敏、低噪声的天线这部列车，在引力波探测征途上行驶这么远的路程。”韦伯已经启动了一列势不可挡的列车。
特拉维夫会议之后还不到10年，科学家们就已经开发出第二代棒式探测器了，他们用液氦把共振棒都冷却至-271摄氏度，即接近于绝对零度的低温水平。这样就减弱了共振棒内部的热噪声，它们引起振动的振幅要比引力波诱发的位移自身大上数百倍。曾经有那么一阵子，这些工程中最具气势的一个位于斯坦福大学，由已离任的威廉·费尔班克指导。它那5吨重的铝质共振棒被安装在一只大铁箱子中，然后整个儿放在一个大房间里，这个房间曾经是斯坦福大学最初建造的线性加速器的一个终端站。在工况良好时，这个超低温共振棒有时能探测到10-18的应变。这就意味着它可以记录一个只改变共振棒一百亿亿分之一大小的振动。这要比韦伯最初的探测仪器强10000倍，因为除使用了超低温共振棒外，它还使用了超导技术。这样的灵敏度把整个银河系里的超新星都纳入了它的探测范围之内。不幸的是，这台探测器在1989年发生的洛马普列塔大地震中[52]毁于一旦。由于维修费用过高，整台设备就关闭了。
但是探测工作仍在路易斯安那州立大学进行着。这所大学曾和斯坦福大学合作过，并拥有一根和斯坦福大学一样的共振棒，长3米，直径1米。1970年，费尔班克的一位得意门生威廉·汉密尔顿，来到了路易斯安那密西西比河畔NASA的一家研究所，监督附近这两台共振棒的建造工作。他现在正与沃伦·约翰逊一起，在路易斯安那州立大学进行引力方面的研究。1980年左右，他们更换了一根共振性更好的铝合金共振棒。这根共振棒比原来那根轻巧一些，只有2300千克。它有一个悦耳的名字叫“轻快的乐章”，是“路易斯安那州一家低温试验和引力辐射天文台”的意思[53]。这个名字对于监听音调刚好落在听觉范围内的引力波的仪器来说，再贴切不过了。它能探测的引力波频率为907赫兹，能探测的最小振幅小于10-18米。
在路易斯安那州立大学一个繁花簇拥的实验室基地的角落里，放着一只庞大的定时排气真空箱。这个实验室的混乱是数得着的：起重机、梯子以及各种各样的桶乱放一气。就在这个房间里，“轻快的乐章”正等待着时空那轻轻一推。它已经等了很长时间了。一堆堆的电子设备躺在大箱子旁边，监视着共振棒的每一个动作。如果有波动传进来的话，它将会引起共振棒两端的缩进伸出，尽管动作很细微。这些小动作将会传给装在一端的二级共鸣器，从而大质量的小振动就能转化为小质量的大振动了。经过以上步骤，这个因外形而得名“蘑菇”的共鸣器就把信号给放大了。“轻快的乐章”1991年首次投入使用，之后除了一小段时间用来升级外，一直都在运行——每天24小时，每周7天，这是一个很突出的成绩。整整一代的引力波探测器专家都是在这儿培训出来的，“轻快的乐章”已经起到了孵化器的作用。汉密尔顿说：“虽然没有探测到引力波，但我们确实探测到了一些莫名其妙的噪声。”约翰逊补充道：“每天我们都有几个正常随机噪声之外的信号，但每次都能在当地事件中找到它们的根源。”比如，春日里的一天，几台打桩机在街上作业，探测器不断输出的记录纸上就出现了它们的身影。
“轻快的乐章”并不是唯一的。类似的超低温探测器已经在全世界遍地开花了。它们一起组成了一个引力波探测网，探测频率的范围从700赫兹到1000赫兹不等。路易斯安那州的探测器与意大利罗马附近弗拉斯卡蒂的探测器“鹦鹉螺”号、威尼斯附近的莱格那罗国家实验室的“御夫座”号、瑞士欧洲核子研究中心（CERN）的“探险家”，还有位于澳大利亚西部的“尼俄伯[54]”（之所以取此名，是因为这台探测器的共振棒是用比铝共振性更好的金属铌制成的。事实上，一旦受激，铌会连续振动上好几天）都联网了。所有这些探测器都能观测到我们银河系内超新星爆发或两颗中子星的合并，而且还有可能观测到其他事件，尽管更为少见。它们能观测到100万光年外（是到离我们最近的螺旋星系仙女座距离的一半）两个黑洞的碰撞。启动运行后，它们一直都在努力记录下所有的干扰信号并寻找它们的来源，包括电磁干扰、宇宙射线和地震波等。被冷却到只差不足0.1度就达到绝对零度的“鹦鹉螺”号，事实上已经记录了零星高能粒子穿过共振棒时带来的振动和宇宙射线进入大气层时诱发的大量信号。一旦弄明白了这些噪声并把它们排除掉，科学家们就可以把精力集中到那些尚不清楚的信号上去。他们一直都在比较数据。比如，“轻快的乐章”和“探险家”，从1991年一个107天的观测期就开始对比它们的数据了。尽管没有发现一例符合，但两边的科学家都在寻找可能从脉冲星传来的连续波。有着众多脉冲星的球状星团“杜鹃”47号[55]，可能是一个丰富的脉冲源。实际上，所有的探测器都开始协调彼此的探测范围，并检查有无符合的信号了。有一阵子天空中出现了伽马射线爆，科学家们就怀疑是否在远太空有大质量的恒星碰撞或爆发。这段时间里“探险家”和“鹦鹉螺”的数据就进行了比较。尽管至今还没有找到明确的引力波，但探测工作仍在进行着。
下一代探测天线的设计是一个颇为前卫的理念：球形探测器。一时好几个项目都在规划中了。在荷兰，荷兰大学和几个研究所（阿姆斯特丹大学、埃因霍温大学、莱顿大学、特温特大学和核物理与高能物理研究所（NIKHEF））一起组建了“圣杯工程”。在这个工程中，他们将把一个直径3米、重110吨的铜合金球悬挂起来，并冷却到绝对零度之上低于0.001度的范围内，作为探测天线。这个大圆球将由一个精于制造舰船推进器的公司负责建造。为了减少宇宙射线的碰撞，它将被放置在地下至少800米深的地方。（由于尺寸和灵敏度的增加，宇宙射线的影响已经远远超出了“麻烦”的范围。）他们最大的挑战将会是如何在有效制冷的前提下，仍能保持环境足够安静来聆听途经的引力波。振动将由安装在球表面的一组传感器来探测。这样安装传感器的好处是能够捕捉来自任何方向的信号。然而，由于缺少经费，这个项目被取消了。
但是意大利实施了另一个类似的计划，名叫“斯费拉工程”。弗拉斯卡蒂的意大利国家核物理研究院（INFN）的物理学家们希望建造一个成分为铜和铝的100吨重的圆球。他们想首先建造一个10吨重的原型。如果最终这条新路子走通了的话，将会重新点燃人们对共振棒式探测器的热情。球状探测器的灵敏度可能要比使用中的探测器高上10000倍，它们的探测范围也可能会远远超出脉冲星的范围。
如果爆发的超新星距离我们足够近的话，现今正在运行的棒状探测器就很有可能能够探测到它们。1987年2月23日，我们银河系的近邻大麦哲伦星云里的一颗脉冲星——1987A号脉冲星爆发产生的光芒到达了地球。尽管如此幸运，但当时没有一台第二代探测器是处于运行状态的。而且，一般来说，天文学家们每隔30～50年才能碰上一次类似的天文事件。共振棒探测器现在还不是一种成熟的科学工具，而更像一个前进中的科技工程。更先进的共振棒探测器暂时还没有取得什么进展。但某些室温探测器却正在运行。尽管韦伯不再定期发表他的探测数据了，但他偶尔还会出场做报告的。在1987年的美国物理学会春季会议上，他宣称在1987A号脉冲星的光芒到达地球的几个小时里，自己的一台探测器曾记录下了过强噪声——比背景噪声强的振动。在CERN，一位罗马大学的物理学家也报告说当时自己负责的一台探测器也探测到了一些信号。在这些所谓的脉冲发生期间，位于意大利勃朗峰、美国俄亥俄州的一个岩盐坑和日本的粒子探测器们，都有特大强度中微子流的记录。韦伯和意大利研究人员们声称，这种巧合发生的概率只有万分之一到千分之一。
这么说来，他们探测到的果真是引力波吗？其他这方面的专家几乎异口同声地说：“不是！”有物理学家仔细检查了马里兰—罗马的数据，得出的结论就是他们的统计有着严重缺陷。举例来说，勃朗峰的中微子探测结果仍是一个谜。美国和日本的中微子探测器测到的超新星爆发要比勃朗峰测到的晚四个半小时。很难理解一颗超新星的爆发——一件猛烈而突然的事——能像马里兰—罗马探测器所表明的那样，会持续几个小时。而马里兰—罗马的合作者们甚至报告说：“可能需要新的物理学”来解释这些关联事件。
在宣布自己探测到的是超新星爆发后不久，韦伯就失去了NSF的长期支持。人们认为如果这么多年来，韦伯不走这么一条强硬路线——哪怕只是考虑一下自己的数据有掺水的可能性他都不肯——他将还会是引力波探测领域里一位备受尊敬的人物，而不是被排挤到边缘地带。“这是韦伯的一次失败，而且是毁灭性的一次。”索尔森说，“他只会固执己见，从不管你铁证如山。”今天，韦伯的头发已经变稀变白了许多，但黑框眼镜仍罩在他那蓝灰色的双眼上，好斗的形象丝毫没有改变。会见来访者时他总是身着正装：灰外套，白衬衫，还有纯红领带。他热衷于慢跑和登山，吹嘘说曾爬遍科罗拉多所有4200米以上的高山。现在80多岁的他依然精神矍铄，维持着符合海军军校要求的体重，仍然精力旺盛，能迅速出面来捍卫自己的成果。在得知一个记者要前来访问时，他按年月日摆出了自己的辩论论文，精心组织防御战。现在，教科书对他的工作都采取一致立场，声称引力波尚未被证实。他抓起一本具有代表性的书，高声朗诵自己讨厌的片断：“其他科学家们已经建造了灵敏度更高的仪器，但仍没有探测到引力波。”很明显，他很沮丧。现在他还保留着马里兰大学和加利福尼亚大学欧文分校两校高级研究员的头衔。他喜欢说自己到了70岁的退休年龄时是被开除的，但一有机会，他仍继续关注自己的实验。他的元配在结婚29年后因心脏病离他而去了。之后在1972年，他与天文学家弗吉尼亚·特林波结了婚，开始活跃于美国两岸，一年里部分时间待在特林波的工作地欧文，剩余时间待在马里兰大学。他在马里兰的办公室看起来像一间储藏室，里面挤挤挨挨地塞满了17个文件橱柜，都集中在房间中央。论文箱和书架都在墙边排成一排，只留了一个小过道通向黑板对面墙边的小办公桌，来人只能跟他促膝而坐。桌上很显眼的位置摆放着一张爱因斯坦的照片，韦伯听说那是爱因斯坦生前最喜欢的肖像：一位年轻的物理学家摆着一副很严肃的姿态，但最突出的还是他那炯炯有神的双眼。
很明显，韦伯对自己未能先拔头筹抱憾非常。首先是微波激射器，现在又是引力波，他原本很可能成为这些领域里的头号选手的。作为一位曾经在物理会议上动不动就大发雷霆的科学家，韦伯现在没有丝毫怨气了，至少不明显。谈论到自己当前的观点时，他的声音和姿态仍透露出一种务实风格。他现在承认了自己当初基于经典物理估算出来的信号强度是错误的，因为这意味着能量是从我们银河系中心发出的，而这恰恰又是很难想象的。但是，他强调说，这并不意味着不存在引力波。他曾想到过从一个新的角度来理解他的探测器是如何接收到信号的。“我们的工作刚开始时，仅仅基于爱因斯坦的理论。”韦伯说，“但是大约1984年的时候，我就开始自问换了是尼尔斯·玻尔，他将会怎么做呢？”换句话说，他猜想量子机制——他的探测天线是如何在原子水平感应信号的——是否能更好地解释他探测到的东西。韦伯争辩说，正如经典理论无法解释金属的超导性和光电效应一样，它们也不能解释引力波如何与探测天线相互作用的。他声称一个引力子可以和单个原子结合，从而有强得多的相互作用。这样，就可以解释如何能探测到比原想的弱10亿倍的信号了：“我的理论是说，一台探测天线由1029个原子构成，它们通过化学力结合在一起，而又由量子力学来描述。它不再是单个的大块物体了。”根据他的解释，那些原子彼此呼应着来放大信号，信号因而变得比旧理论中的强了10亿倍。按照韦伯的说法，振动在共振棒两端来回跳跃，每次穿过中心时，那儿的电子就能最有效地感应到振动能。但其他的天线没有这种效果，他说，是因为他们的传感器装在了天线两端。然而，很少有物理学家赞同这种假设。韦伯仍对一些与他意见相左的小组没有花上足够的时间来证实他的发现耿耿于怀。他说：“如果你的目的就是证明没有这种效应，你不必做上5年实验才得到个零结果。你把天线打开，没有什么信号[56]。他们没有花那么多时间，没有投入那么多的精力。”
如今仍在满天空寻找和研究引力透镜，借此在引力物理领域占有了一席之地的泰森，对韦伯的聪明才智拍手欢迎。“乔提出了一个奇妙的想法，时至今日，它仍代表着引力天线探测的技术发展水平。”他说，“你应该称赞韦伯，因为他指出了应该怎样去做。”他和韦伯之间的分歧在于对天线反应的解释。泰森曾与此领域的其他人一起总结说，韦伯误解了共振棒内正常噪声的本质，这使得他把事实上的错误信号——共振棒里同时发生的随机振动[57]——当成了符合信号。
韦伯的天文台仍在运行着。他常常驾驶一辆1972年产的（他妻子的）灰蓝色沃尔沃小汽车前往那里。他的天文台坐落在校园里一片茂密的小树林边上，离学校的高尔夫球场不远，箱子似的白色外形很容易被误认为是一间小车库。在里面，天花板上悬着一只小灯泡，昏昏地投下几束灯光。一台探测器半藏在一堆零零碎碎中，看起来像一只巨型红色油桶。另一台靠在6米远的后墙边上，像一台铝制热水器。走廊也乱糟糟的，想过去都不容易。马里兰州继续负责这儿的电费和维持屋内室温的特殊环境控制设备的费用。当问及其他费用时，韦伯没有口头回答，而是默默地从上衣口袋里掏出了自己的皮革钱包。几年前，他确实从NASA那儿得到了一部分资金，靠它购买了一台计算机来处理数据。他的探测器仍每天24小时地运行，每0.1秒就记录一个数据点。韦伯自己掏腰包买了储存硬盘。装上它们后，在这间满是老式设备的屋子里，那台不停振动着的电脑监视屏终于挨着现代科技的边了，上面有两条锯齿状的线条——两台探测器传来的信号——无声地从右向左滚动着。红色的那台探测器内有一根直径为0.6米的圆柱共振棒；房间尽头的那台灰色的探测器内有一根稍粗一点的共振棒，直径为1米。两台都是从1969年开始运行的，至今已有30年了。韦伯承认它们的状况正在恶化：底座已经破损了，灵敏度也有所下降。但他还是决定让它们运行下去，直到最新的引力波天文台投入使用。他确信它们的数据会一致。“这个天文台很重要，”他指着两台探测器说，“因为它正往外输出数据。”然而，对数据的解释，却存在着严重分歧——韦伯和自己一手推出的整个引力波领域间的分歧。
受他天文学家妻子一个建议的启发，韦伯于20世纪90年代中期向NASA提议说，自己一直运行着的探测器探测到的信号应该与BATSE（短脉冲瞬变源实验）接收到的数据进行对比，后者是NASA于1991年发射上天的康普顿伽马射线天文台所载的一台全天候监测器。BATSE一直在观测着全天空的伽马射线爆。韦伯用从NASA那儿申请到的10000美元聘请了一位博士后来进行数据比较。这位博士后发现，从1991年6月到1992年3月，BATSE监测到的80例伽马爆中，共有20例与韦伯那台较大的探测器的信号在半秒钟内符合。韦伯声称这种符合的概率为六十万分之一。科学家们认为，一部分伽马爆是在新诞生的黑洞残暴地“吞噬”周围气体时产生的，在这个过程中，会有很强的能量脉冲从黑洞轴射出来。其他的伽马爆可能是中子双星碰撞、恒星爆发或者宇宙碎片与孤立脉冲星碰撞时产生的。“在数据统计出来并送去发表后，我把这个数据表送去了NASA。”韦伯说，“NASA认为那20例中有11例是银河系中心附近一颗特殊的脉冲星爆发造成的。有足够的理由相信这些年来，那个射线源偶尔会爆发上几次。”当被问及为什么别的——远比他自己的要灵敏的——引力波探测器都没有记录到这些波时，韦伯只是简单地耸耸肩说，在LIGO建立并运行之前，谁都不会探测到信号的。
最近伽马爆方面的研究工作更让韦伯相信，总有自己平反的那一天。现在他承认了早期探测到的一些信号确实很难解释。“可能是噪声，”他勉强说，即使只是一个大气现象，都有可能影响到那两个独立的探测点。但是对他来说，现在伽马爆提供了一个确定的宇宙源。“天有不测风云，”韦伯说，“但我已经发现了引力波的证据也确凿无疑。”NASA不再支持韦伯的数据比较了，但是他的工作在意大利的一份名叫《新实验》的期刊上发表了，这是一份以对争议结果持开放态度而著称的期刊。没有人在意，也没有人跟风。就像村人对爱说谎话的小孩第三次喊“狼来了”的反应一样，这个领域完全不再理睬韦伯的工作了。他们不相信以当前标准来衡量已成古董了的室温探测器，除噪声之外还能探测到些什么。局外人很同情他，而此领域的科学家们却很少有理解他的。然而，没有谁能动摇他的历史地位，他的第一根共振棒如今保存在华盛顿的史密森学会。
