[1]“事件”是指时空中某一点发生的现象或事件;在相对论中,“事件”是基本的观察实体。——译者注
[2]此后再提到“麻省理工学院”时,均用简称MIT。为便于阅读,其他专有词均依此例,即首次提到时全称、简称并举,再次提到时使用简称。阅读时如有疑问请参阅本书索引。——译者注
[3]“室女座”干涉仪,见索引。——译者注
[4]这句话出自英国19世纪诗人布朗宁(Robert Browning,1812—1889)的一首诗《德萨托的安德里亚》(Andrea Del Sarto),为该诗的第97至第98行。该诗主要根据瓦萨里(Giorgio Vasari)的著作《画家的生活》(1550)的材料,借文艺复兴时期画家安德里亚(Andrea,1486—1531)的生平来讽喻作者自己的身世和处境,最早见于1855年的《男人和女人》。画家安德里亚是佛罗伦萨一个裁缝的儿子,于是叫del Sarto。这首诗又名《完美的画家》。当时,布朗宁在诗坛的知名度远不及妻子巴雷特(Elizabeth Barrett)。妻子于1861年去世后,布朗宁才渐渐出名。历史上,画家安德里亚与寡妇鲁克蕾齐亚(Lucrezia del Fede)结了婚,作画时由她来做模特。近代学者一般认为,瓦萨里的故事并不可靠。——译者注
[5]在以前的物理学中,gravity waves(重力波)常常用来指另一种物理现象——一种因气体密度不同而导致的大气振动。为简单起见,这里我把它用作了“引力波”(gravitational waves)的同义词,正如研究人员所做的那样。引用莎士比亚的话说,简洁的意思就是:“从舌尖轻快流畅地吐出……有一种平滑自然的感觉。”(原文为trippingly on the tongue……that may give it smoothness.)译者注:原文中的gravitational waves,一律译成“引力波”;而gravity waves则根据相应的语境分别译作“引力波”或“重力波”。——原文注
[6]小说《瑞普·凡·温克》(Rip van Winkle)的主人公。此书系美国小说家及历史学家华盛顿·欧文(Washington Irving,1783—1859)的名篇。故事大意为:有一天,瑞普·凡·温克在山中遇到了一个背着酒桶、形容古怪的老头。他带瑞普穿过了极深的峡谷,来到一个半圆形的山洼,看到一群奇形怪状的人在不声不响地玩着九桂球。这些人看到老头子与瑞普,就停止了游戏。痛饮他们带来的酒之后,重又开始游戏。瑞普禁不住趁这些人不注意偷偷尝了一口酒,觉得浓香可口,就又偷喝了几口。最后他头昏脑涨,两眼发黑,不知不觉就睡着了。一睡就是20年。醒后他回到了自己的村子里,却发现村子里一个熟人都没有,连他所惧怕的太太也已经离开人世了。这个故事与我国的《黄粱梦》(元代马致远所撰,故事取自《枕中记》)内容虽异,但意境相似,都在感叹人世之虚幻、富贵荣华之短促。——译者注
[7]“引力子”系具有波粒二象性且携带有单位能量的引力波。原文中将引力波视为可数名词,常有“一个引力波”之说,但此说法在汉语中行不通,故逢此情况都译作“一个引力子”。——译者注
[8]原文Space in G flat意为“降G调里的空间”,而降G调“G flat”中的G代表“广阔的”(Grand),flat意为“平坦的”,而Space in G flat则意味着本章讨论的是广阔无边的平坦空间。——译者注
[9]①、②、③实际上分别是牛顿第一定律、第二定律和引力定律。——译者注
[10]原文为“虽然少些,但都熟透了”,指的是树上的果子虽然很少,但个个都熟透了,香甜可口。这里译作“宁缺毋滥”。——译者注
[11]此为在一方看来,另一方参照系里的情况。——译者注
[12]光在物质中的传播速度确实比真空中要慢。由于原子不停地吸收和散射,光速会明显地慢下来。——原注
[13]基本粒子的一种,带有-1的基本电荷和1/2的自旋,卡尔·安德森于1935年发现了这种粒子。因所带电荷与电子相同,而质量位于电子和质子之间,初时也称“重电子”。又名“μ介子”,但并不属于介子类。——译者注
[14]曲速推进(warp drive),系科幻名词,意指用特定的方式让时空弯曲,从而使物体实现超光速飞行。——译者注
[15]即“广义”的意思。“广义相对论”里的“广义”,即general,就是“普适”的意思。——译者注
[16]即水星的近日点的进动。——译者注
[17]圆1周为360度,1度=60分,1分=60秒。所以,574秒弧度约等于1/2500圆周。水星的轨道轴每25万年绕太阳旋转1圈。——原文注
[18]即质量和能量。在广义相对论中,质量和能量是等价的。——译者注
[19]在爱因斯坦之前,零零星星也有一些人考虑过引力对光的影响。1804年,一个名为J.索德纳的德国人就发表过一小篇论文,根据牛顿定律预见了星光在途经太阳附近时会有一个偏折量。这个值仅有广义相对论的预测值的一半大。——原文注
[20]指照片上看起来在太阳附近。——译者注
[21]瑟茜系古希腊神话中太阳神赫利俄斯和海中仙女珀耳塞的女儿。她能用药物和咒语把人变成狼、狮子和猪。古希腊英雄奥德修斯等途经埃厄岛时,她曾把奥德修斯的同伴变成了猪。但奥德修斯受到神奇的摩利草的保护,迫使她恢复了他们的原形。——译者注
[22]系古希腊神话中的佛里几亚国王,酒神狄俄尼索斯赐给他一种力量,使他能够把他用手触摸的任何东西变成金子。——译者注
[23]这里指两颗恒星与地球成三点一线。——译者注
[24]系美国纽约市的行政区,位于曼哈顿北部大陆,纽约东南部。曾为荷兰西印度公司工作的一个丹麦人琼纳斯·布朗克(卒于1643年)最早定居在这里,故有此名。该区于1898年成了大纽约的一部分。——译者注
[25]“迈拉”系一种聚酯类高分子物的商品名。——译者注
[26]即用液滴模型来解释核裂变的机制。——译者注
[27]系黑洞周围的一个假想表面,该表面上的逃逸速度等于光速。视界以内,逃逸速度大于光速;视界以外,逃逸速度小于光速。——译者注
[28]这里是说那些替代理论有点儿像稻草人。——译者注
[29]那位匈牙利男爵的名字,在当地语言里发音为“乌特—弗什”(ut-vush);埃里克·艾德伯格小组用了它的拟声词“奥特—沃什”(Eot-Wash)作为他们实验的称谓;这里依例把男爵的名字译作“艾厄特沃什”。——译者注
[30]系迪克的昵称。——译者注
[31]早在1908年,亨利·庞家莱就曾提到过引力的相对性理论。如果他不仅仅提到,而是建立了这套理论的话,很可能就会推导出引力波的辐射。——原文注
[32]英语中的“小绿人”为little green man,简称LGM。——译者注
[33]脉冲星的英文名字为pulsar,系“脉冲射电源(pulsating radio source)”的简写。——译者注
[34]系马萨诸塞大学(University of Massachusetts)的英文简称。——译者注
[35]译者注:望远镜最佳工作时段叫做“观察窗口”;作为类比,火箭发射的最佳时段叫做“发射窗口”。
[36]气象学名词,指短暂且有时很猛烈的雷和闪电,常在下雨或下冰雹时出现。——译者注
[37]立体角,顾名思义是指三维空间里的角度。以立体角的顶点为球心做一球体,用球面上立体角内的面积除以球半径的平方就得到了立体角的大小。二维平面内,圆的角度为2π;三维空间内,球的立体角为4π,即720°。天球上140°立体角的面积,占全天球总面积的7/36。——译者注
[38]系一天体或一点在天球上的角距离。从春分点沿天赤道向东测量,直到该天体或该点的时圈,大小用角度或小时来表示。——译者注
[39]此处,“无线电脉冲的速率”就是频率,而不是周期。可能作者的意思是,知道了周期,也就知道了频率(频率=1/周期)。——译者注
[40]原文为“Eureka”,系阿基米得在浴缸里想起测出国王皇冠真假的办法时,兴奋得高声叫喊的话。——译者注
[41]这里指扣除轨道运动影响后的周期,下同。——译者注
[42]这句话的潜台词是:“……仅仅提高了测量精度,而没有发现PSR 1913+16有第三个天体或周围有灰尘气体什么的。”——译者注
[43]乔·韦伯是约瑟夫·韦伯的昵称。——译者注
[44]可能有的读者对这些科学计数符号不太熟悉。这里1018=1 000 000 000 000 000 000,即1后面跟18个0,这是一个很大的数。相反,10-18读作“十的负十八次方”,意为1/1 000 000 000 000 000 000,这是一个很小的数。10-19要比10-18小10倍,10-20要比10-18小100倍,以此类推。——原文注
[45]指1929—1933年的全球经济危机。——译者注
[46]指雷暴之类的发生在大气层内的事件。——译者注
[47]一种打击乐器,由逐级加长的一排排镶嵌着的木棒组成,发出半音音阶,用两个小木槌敲击。作者这里是把不同长度的共振棒比作木琴上的木棒了。——译者注
[48]这段话的意思是说,加文利用计算机模拟,说明了可以从纯粹的噪声中得到所谓的引力波信号;也就是说,原来韦伯所声称的引力波信号,都可以从噪声中得来,即那些信号都是噪声,不存在引力波信号。——译者注
[49]即把每12个小时出现一次信号高峰说成了每24小时出现一次。——译者注
[50]乔·韦伯、托尼·泰森、隆·德莱弗分别是约瑟夫·韦伯、安东尼·泰森、罗纳德·德莱弗的昵称。——译者注
[51]指内部结构状态不明的系统。在科学研究和实际工作中,会遇到这样一种系统:其内部结构不十分清楚,既无法通过对其功能的分析获得了解,也无法通过其元件特性和元件之间的联系推断其系统特性。在这种情况下,可以对它加上一定的刺激(输入)同时观察其反应(输出)的系统,就叫作黑箱。对一个黑箱来说,如果不打开它,研究其功能的唯一办法就是给予黑箱以各种不同形式的输入,以观察其对应的输出。通过对这种输入输出关系的分析,可以建立起关于它的行为的某些规律,以便预测黑箱在各种输入下的反应,并对其内部的可能结构加上某些限制。在系统科学中,根据输入输出研究系统功能的方法被称为功能模拟法或黑箱方法。——译者注
[52]指1989年10月17日发生在加利福尼亚中部旧金山湾地区的6.9级大地震。共有62人死于这次地震,财产损失数十亿美元。——译者注
[53]“轻快的乐章”对应的英文单词为Allegro,是“路易斯安那州一家低温实验和引力辐射天文台”,即A Louisiana Low-temperature Experiment and Gravitational Radiation Observatory的简称。——译者注
[54]尼俄伯系古希腊神话中的人物,她的14个儿子全部因自夸而被杀死,她悲伤不已,后化为石头,英文名字为Niobe,而金属元素铌的英文名字niobium即起源于此。——译者注
[55]此星团位于南半球星空的杜鹃座方向,故有此名,距离我们约12000光年。——译者注
[56]这里韦伯是说:“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,这就够了。”——译者注
[57]指两台天线的共振棒同时发生的随机振动。——译者注
[58]系穆斯林禁欲僧侣,他们的宗教活动包括高声号叫以及快速旋转以进入昏眩、神秘的状态等项目。此处是指怀斯在办公室里整天忙得晕头转向。——译者注
[59]著名摄影师哈罗德·埃杰顿是一位科学天才。曼哈顿计划依据的就是哈罗德·埃杰顿拍摄的原子裂变释放能量时的照片。他还是一位不知疲倦的发明家,拥有47项专利,其中包括声呐、深海彩色照相机和照明系统等,并发明了带电子闪光灯的高速摄影技术。——译者注
[60]你可以通过下面的事来判断:从位于路易斯安那州的LIGO天文台附近穿过的63号高速公路,在当地已经被称为“怀斯路”很久了。——原文注
[61]西北大学位于伊利诺伊州的埃文斯顿。——译者注
[62]这里指的是MIT有很多废弃的原材料和元器件什么的,并不是说有什么素质很差的人。——译者注
[63]常常有很多人问到这么一个装置到底有没有意义。如果引力波交替挤压、拉伸途经的任何物体的话,那它是否对激光也有同样的作用,从而根本就不可能测量到任何变化了呢?答案就在于:光速在真空中永远不变。“L”臂长度的变化是真实的,而且要通过以下事实来说明:光走完一条臂需要更长的时间,而同时走完另一条臂需要更短的时间。在测量这种变化时,把光想象成一个计时器而不是一把尺子会更好些。关于更详细的解释,我推荐读者去查阅彼得·索尔森的一篇论文《如果光波也受引力波挤压拉伸效应的影响,我们还怎么把它用作尺子来测量引力波呢?》,发表于1997年度的《美国物理期刊》,卷65。——原文注
[64]原文如此。但“不同步”并不能导致下面所说的叠加时的零信号。更确切点说,应该是两束光刚好“反相”,这样最终才能彼此完全抵消,得到零信号。——译者注
[65]系“菲利普”的昵称。——译者注
[66]系为了掩盖令人心烦的杂音而故意加上的噪声,在给定波段内所有频率上的强度都一样。——译者注
[67]系“詹姆斯”的昵称。——译者注
[68]即这颗中子星自转时有可能辐射出引力波。——译者注
[69]系瑞纳·怀斯名字的昵称。——译者注
[70]原文为troika,指由三匹马并肩拉的俄国式马车。——译者注
[71]原文是shot in the dark,本义为“黑夜里开枪射击”,指命中目标的概率很小。泰森这里是在说LIGO探测到引力子的可能性太小了。——译者注
[72]加利福尼亚和马萨诸塞州分别位于美国的西海岸和东海岸。——译者注
[73]系一种治疗精神抑郁的药物。——译者注
[74]即我们常说的激光笔。——译者注
[75]这里是指钟在被敲击时只发出一种声调的响声。——译者注
[76]系车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。汽车悬架包括弹性元件、减振器和传力装置三部分。这三部分分别起缓冲、减振和传递力的作用。——译者注
[77]“肯”系“肯尼思”的昵称。——译者注
[78]系西印度群岛的一种舞蹈,舞蹈者必须后仰穿过一根水平杆,每次都要比前一次后仰得更低。作者这里把噪声比作了水平杆。——译者注
[79]据作者对画的描述,应为唐寅的《落霞孤鹜图》,但此画的题诗为“画栋珠帘烟水中,落霞孤鹜渺无踪。千年想见王南海,曾借龙王一阵风”,与作者描述的诗作大意并不相符。此画疑为赝品。——译者注
[80]原文的重量均是用“磅”做单位的。在翻译过程中,为了读者阅读方便,把所有的英制单位都换算成了我们所熟悉的国际制单位或其他我们常用的单位。此处可能是因为古罗马时一磅的重量要小于现在一磅的重量,所以才有“一两百斤重的炮弹”和“半斤重的子弹”这样的说法。——译者注
[81]原文中此处地名为意大利语San Piero a Grado。——译者注
[82]T形台是指时装模特进行表演的场所。作者这里是说德国激光干涉仪小组的技术就像还在T形台上展出的时装一样,处于实验阶段,离实际应用还有一段距离。——译者注
[83]GEO系gravitational European observatory的缩写,字面意思为“引力的欧洲天文台”,译作“欧洲引力天文台”更合适;而EGO系European gravitational wave observatory的缩写,意思为“欧洲引力波天文台”。——译者注
[84]他这段话是说,在引力波探测领域,“坚定不移,愿意冒险,失败时仍能保持乐观态度的人”所占的比例比其他任何领域都要高很多。——译者注
[85]“芬尼”及下文中的“马克”都是原德国货币单位(德国货币现为欧元),1马克=100芬尼。——译者注
[86]AIGO系Australian international gravitational observatory的缩写,意为“澳大利亚国际引力天文台”,这里简称为“澳洲国际引力天文台”。——译者注
[87]原文的意思是“直角三角形斜边的平方,等于两直角边的平方和”。这里是按我们通常的说法来翻译的。关于勾股,古时人们把手臂弯曲成直角,上半部分称为“勾”,下半部分称为“股”。而对于直角三角形,一般我们称较短的直角边为勾,较长的直角边为股,斜边为弦。——译者注
[88]毕达哥拉斯持有“宇宙和谐论”。他发现宇宙中各层次的结构之间存在着“数”的秩序的“相似性”,并把宇宙的不同层次,看作是“大宇宙”与“小宇宙”,认为“数”的秩序体现着音乐的本质,自然的法则就是艺术的法则。他假设宇宙行星(当时的行星指从地球上看起来运动着的天体,包括太阳、月亮和五大行星)之间存在着和谐关系:太阳、月亮及各行星以不同比例的速度和距离绕地球运转,从而产生不同声音,称为宇宙的乐章(music of the spheres)。古罗马哲学家西赛罗(公元前106—前43)及其他一些人则认为当时太阳系已发现的七个天体(月球、水星、金星、太阳、火星、木星、土星)就是音阶中七音的本源。直到17世纪这种关系被德国数学家、天文学家开普勒通过精密观察与精确计算所证明。开普勒认为天体运动应该是和谐而有规律的,行星的运动是有节奏的,是遵从和声规律的,是一首延续不断的多声部乐曲。据他的推理,在太阳系这首乐曲中,自低至高依次是:木星、土星是男低音,火星则是男高音的假声,地球是男高音,而金星和水星相当于女高音,他以他宇宙和谐的理论编写了奇特的宇宙天体音乐。据说开普勒的行星“第三定律”就受到了他家乡巴伐利亚民歌《和谐曲》的启示。他的这种观点虽然在300多年前已经做了阐述,但人们还是无法听到这种天体音乐。直到1979年,当代音乐家威利·卢福与钢琴家罗杰斯在美国普林顿大学计算机中心,根据开普勒行星的三大定律,将天体运动的数据翻译成了可以听得见的音乐,自此天体运动与音乐才有了一种直接的联系。——译者注
[89]摩门教是由约瑟夫·史密斯于1930年在纽约创立的,提倡一夫多妻制,并因此与民众发生过冲突。1944年,史密斯被人枪杀,百翰·杨成了继承人,决定重振摩门教。由于当时摩门教名声败坏,他便率众西迁至犹他州的盐湖城。如今盐湖城的摩门教徒已占75%,但他们已不再主张一夫多妻制,而是注重家庭生活,他们的家庭常常由一父一母加一大群孩子组成。——译者注
[90]系美国作家莱曼·弗兰克·鲍姆所著的一部童话小说,原名为《奥兹国的魔法师》(The Wizard of Oz),书中开篇讲的就是一阵龙卷风把主人公桃乐丝和她的小狗托托吹到了陌生的芒奇金国去了,故事便由此展开。此书深受欢迎,曾被誉为20世纪美国最杰出的儿童作品。——译者注
[91]指光在1分钟内的行程,等于1800万千米。——译者注
[92]银河系中已知的球状星团约有150个,散布在一个围绕着银河系的球状晕中,故它们并不聚集在天河平面附近,但大多数都比我们距离银河系中心更近。——译者注
[93]原来曾有一种亮度单位叫作“国际烛光”,由一根标准的蜡烛来定义,相当于1.02坎德拉。作者这里把恒星亮度和星系外观大小这样的准绳比作了亮度标准——烛光。——译者注
[94]1987年出现在天空,并不意味着爆发时间就在此年,而肯定在这之前。爆发后,产生的光辐射经过长年奔波,于1987年才到达地球。——译者注
[95]奇点系时空曲率无穷大的点,通常只隐藏在黑洞视界的后面,即只存在于黑洞内部。裸奇点则指没有隐藏在黑洞视界后面的奇点。也可以像作者这样,理解成没有视界的黑洞。“视界”的定义见“恒星的华尔兹”一章的译者注。——译者注
[96]“天文物理联合研究所”的英文名字为Joint Institute for Laboratory Astrophysics,简作JILA。——译者注
[97]“月球测距实验”的英文名字为Lunar Ranging Experiment,简作LURE。——译者注
[98]“太空激光引力波天文台”的英文名字为Laser Gravitational-wave Observatory in Space,简称LAGOS。——译者注
[99]“激光干涉仪太空天线”的英文名字为Laser Interferometer Space Antenna,简称为LISA。——译者注
[100]派热克斯(Pyrex),系多种耐热和抗化学作用玻璃的商标。——译者注