2023年農(nóng)歷過年後不久，美國傳來一件科學(xué)大新聞--重力波找到了：位於美國華盛頓州與路易斯安那州的兩座巨型雷射干涉儀，各自於去年9月間接收到波形幾乎相同的訊號(hào)，兩訊號(hào)相隔0.007秒，恰是預(yù)期中以光速前進(jìn)的重力波從一座干涉儀傳到另一座所需的時(shí)間。經(jīng)過分析，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)認(rèn)定此訊號(hào)來自兩個(gè)黑洞快速相互旋繞，最後匯聚成一個(gè)大黑洞過程中發(fā)出的重力波。此兩黑洞位於13億光年之外，質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的29倍與36倍。

物理學(xué)家期待重力波已久，明確點(diǎn)講，愛因斯坦在1916年6月，便從他的廣義相對(duì)論方程式推論出重力波(即時(shí)空的振蕩，有人稱為時(shí)空漣漪)存在，所以就理論而言，重力波在100年前即已出現(xiàn)。但由於重力是最微弱的基本交互作用，即使是前述的黑洞匯聚劇烈過程，所發(fā)出的重力波傳到地球上，僅能讓相距數(shù)公里的兩點(diǎn)，其距離出現(xiàn)質(zhì)子大小的萬分之一的變化，若沒有不可思議的高明技術(shù)，根本不可能測(cè)量出如此微不足道的伸縮。

媒體在報(bào)導(dǎo)這件重大的科技成就時(shí)，不少以“愛因斯坦又對(duì)了！”的標(biāo)題開頭，彷佛愛因斯坦是百發(fā)百中的先知。其實(shí)愛因斯坦曾經(jīng)改變念頭，以為重力波根本就不存在。他之所以推翻自己1916年的結(jié)果，有其緣故，其中的關(guān)鍵在於愛因斯坦方程式是非線性方程式。

一般人在高中物理課學(xué)過，描述電磁波的是馬克士威方程式，馬氏方程式與愛氏方程式不同，是線性方程式。所謂的線性方程式有以下的性質(zhì)：隨意拿方程式的兩個(gè)解，A與B，把兩者疊加，所得到的C(即C=A+B)，依然會(huì)是原方程式的解。這個(gè)性質(zhì)有利於我們求線性方程之解。而所謂的非線性方程式，即是上述性質(zhì)不適用的方程式。所以就求解而論，非線性方程比線性方程困難太多了。

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愛因斯坦在1916年於德國柏林大學(xué)研究重力波時(shí)，還沒用心於嚴(yán)格地處理非線性方程式。他做了所謂的“弱場(chǎng)近似”，亦即他假設(shè)重力場(chǎng)的強(qiáng)度很小，如此便可把方程式中場(chǎng)的非線性項(xiàng)(例如平方項(xiàng))拋棄，這樣就可得到線性的場(chǎng)方程式，重力波即是這個(gè)線性化了之後的場(chǎng)方程式的解。他當(dāng)時(shí)已知重力波幾乎是測(cè)量不到的東西。

到了1936年，愛因斯坦已移民美國，成了普林斯頓高等研究院教授。他回頭重拾重力波問題，想超越20年前的“弱場(chǎng)近似”，好好處理非線性的麻煩。他便與助手羅森(Nathan Rosen)合作尋找完整方程式的嚴(yán)格解。沒想到兩人發(fā)現(xiàn)在不做“弱場(chǎng)近似”的情況下，重力波解不存在；更精準(zhǔn)地說，他們所找的解都含有奇異點(diǎn)，也就是這些解在某些時(shí)空點(diǎn)上是沒有意義的，因此不成立。

愛因斯坦與羅森很清楚，這項(xiàng)結(jié)果推翻了人們20年來的認(rèn)知，當(dāng)然非常重要。兩人寫了一篇名為〈重力波存在嗎？〉的論文，在1936年6月投稿至美國物理學(xué)會(huì)所發(fā)行的《物理評(píng)論》。編輯把這篇論文寄給普林斯頓大學(xué)教授、相對(duì)論專家羅伯森(Howard Percy Robertson)做匿名審查。羅伯森仔細(xì)查驗(yàn)了文章的論證，發(fā)現(xiàn)愛因斯坦與羅森所找的奇異點(diǎn)，其實(shí)只是所謂的“坐標(biāo)奇異點(diǎn)”(例如球坐標(biāo)中的原點(diǎn)) ，不是真正有物理意義的奇異點(diǎn)，只要換個(gè)坐標(biāo)，就可消除這種奇異點(diǎn)，所以愛、羅兩人錯(cuò)了。

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《物理評(píng)論》編輯把審查意見送交愛因斯坦，委婉請(qǐng)愛因斯坦對(duì)於這些意見與批評(píng)提出答覆。沒想到愛因斯坦大發(fā)脾氣，寫了封語氣強(qiáng)硬的回信：“我們把文章交給你發(fā)表，并未授權(quán)你在出版前交給其他專家看。我沒有必要回答你的匿名專家的審查意見——反正這些意見是錯(cuò)的。既然如此，我將把這篇文章交給其他期刊發(fā)表。”愛因斯坦之前在德國期刊發(fā)表文章，都是編輯直接送印，未經(jīng)外審，難怪他不能適應(yīng)論文審查這件事。

後來羅伯森在愛因斯坦不知他就是審查人的情況下，說服了愛因斯坦，所以當(dāng)這篇論文終究發(fā)表於另一份期刊時(shí)，題目已改為平淡的〈論重力波〉了。