吴岳良：在科学史上留下属于中国学者的理论

 
 
吴岳良：在科学史上留下属于中国学者的理论  
 

太空浩渺深邃，驱动其诞生、演化、膨胀的隐秘“暗”物质与能量长什么样？万物繁复多变，是否有一种统一而“简洁”的理论和模型解释所有现象？宇宙留下“时空涟漪”，如何捕捉这美妙却微弱的信息？

宇宙图景幽深、神秘，却让人如痴如醉。这便是中国科学院院士、中国科学院理论物理研究所研究员吴岳良面前的物理世界。

“宇宙充满未解之谜，吸引着我不断思考，挑战自我、探索未知。”近40年来，吴岳良“仰观宇宙之广大，俯探学问之前沿”，努力做出世界一流的物理学研究。

大工程，探索“隐秘的美好”

近百年来，人类对宇宙的认识取得了巨大的进步。然而，仍有无数的谜团尚未揭开。

其中，暗物质、暗能量被认为是21世纪现代物理学和天文学天空中的“两朵乌云”。“它们是本世纪物理学中最大的科学问题，揭开这两大谜团，将带来一场新的物理学革命。”吴岳良告诉《中国科学报》。

物质粒子是宇宙的基本构成之一。通俗来说，暗物质就是既不发射光，也不吸收和反射光的物质；暗能量即驱动宇宙运动的一种“神秘”能量，两者都不可被基于电磁波的现有技术直接观测或检测到。但事实上，逐渐累积的大量天文观测数据通过引力效应表明了大量暗物质暗能量的存在，且成为了宇宙的主要组分，约占百分之九十五以上。

寻找暗物质、研究暗能量的本质，将对物质、时空和宇宙的起源等基本问题有更深的认识，这也成为国际物理学和天文学界研究的热点。

10年前，吴岳良作为“暗物质、暗能量的理论研究及实验预研”首席科学家，凝聚国内相关优势力量向“两朵乌云”发起挑战。经过10年的艰苦探索，研究团队取得了一系列具有国际影响力的成果。比如：在我国暗物质实验探测方面，从无到有形成了地下到空间的直接和间接暗物质探测两个大平台，突破了一系列关键探测技术；在理论研究方面，提出了解释暗物质的模型和机制，极大推动了实验的开展。在这个过程中，我国暗物质的研究力量逐渐建立并愈发强大。

“通过项目研究，促进了我国暗物质理论与实验研究的结合。暗物质暗能量是在探索未知，在某种意义上，我们与国外同时起步，如今也处在同样有竞争力的水平上。”吴岳良对10年来的进步感到欣慰而满意。

在科学家苦苦追寻暗物质暗能量的踪迹与奥秘之时，“引力波”被捕捉到了，这给了科学家们极大的鼓舞。

2016年，美国激光干涉引力波天文台（LIGO）宣布探测到了双黑洞合并事件的引力波，同年，中科院也对外披露了我国引力波空间探测计划——“太极计划”。该计划可追溯到2008年——在中科院的支持下，胡文瑞院士组织我国科学家对其论证，且在2012年由吴岳良代表中国空间引力波探测工作组在欧空局eLISA首次联盟会议上报告该计划。

按计划，我国将在2033年前发射引力波探测卫星组，进行中低频波段引力波的直接探测。吴岳良再次挑起重担，担任“太极计划”的首席科学家。

吴岳良表示，“当前我们观察到的宇宙现象依赖于电磁相互作用，引力波是另外一种探测手段，而空间引力波探测则可以看到更广、更深的宇宙信息和天体现象，包括暗物质暗能量、宇宙早期形成与演化等。”

2019年12月25日，我国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”在历经4个月严格测试和实验后，各项功能、性能指标满足研制总要求，在轨测试实验取得成功。

“这是科学院有史以来，在空间探测技术难度如此大的情况下，依然在1年之内建成并完成目标的科学卫星。我作为参与者和推动者，感到欣喜和满意。”吴岳良说，目前，太极一号在轨验证的各项技术指标超过任务预期目标，他们正积极筹备太极二号的双星实验。

但吴岳良深知，空间引力波探测技术是当前人类所掌握的精密测量和控制技术的“极限”，未来挑战巨大。

至今，在吴岳良的办公室，粘贴着一张写满密密麻麻行程的“太极一号”计划的时间表，旁边是一张有着他的签名的“军令状”。“我们希望以国际合作竞争的方式，共同突破关键技术，赶上国际水平。”吴岳良爽朗的笑声中充满了对未来的坚定和信心。

纯理论：追寻“大一统”的简洁美