爱因斯坦著名的时空“引力波”预言何时能验证？

升级后的LIGO，光会在4千米长的探测臂中往返100次，这将大大提高LIGO的探测能力。

比时空本身更安静

但量子力学说，事情不会这么简单。爱因斯坦从来都不喜欢量子理论。尽管在索尔维会议的照片中，他看似是量子力学的坚定支持者，其实他是在反对量子力学用概率来描述现实的观点。随后的时间里，这种情绪只增不减。爱因斯坦曾说：“上帝不掷骰子。”

在这个问题上，爱因斯坦似乎错了。量子世界满是掷骰子众神。我们与其之间联系的核心，是一个爱因斯坦与玻尔争论了数十年的原理：量子不确定性。

根据不确定性原理，我们永远也不可能同时精确地测定量子世界中成对出现的两个属性。位置和动量就构成了这样一对属性：我们对一个量子粒子的位置知道得越精确，我们对它速度的了解就越模糊。能量和时间则是另一对这样的属性。这对于LIGO来说，听起来很可怕，因为精确知道光子打到反射镜上的时间和能量是探测引力波的关键。

更奇怪的是，不确定性噪声不仅仅会扰乱光子，还会影响真空。真正用来检测引力波的，是LIGO的两束激光重新汇合并干涉之后形成的明暗条纹。没有引力波入射的时候，暗纹应该完全是黑暗的。但量子不确定性认为，即使在黑暗中也会有光。在空无一物的真空中，时空的量子涨落会产生光子，这会对光信号产生微妙的影响，干扰引力波的探测信号。

因此，即便经典世界中的每一个噪声源都已被识别和解释了，但搜寻爱因斯坦广义相对论缺失一环的努力也许会最终会受限于他本人不乐意接受的量子理论。“我觉得这多少有一点命运扭转的感觉，”美国麻省理工学院的物理学家纳吉斯·马瓦尔瓦拉 (Nergis Mavalvala)说，“这也算是有点戏剧性了，如果你愿意这么说的话。”

上世纪80年代初，物理学家卡尔顿·凯夫斯(Carlton Caves)最早意识到了这种古怪量子噪声的存在，并想出了消除它的办法。不确定性不会限制我们对某个量的测量，但会制约对一对观测量的了解，因此它也有一定的弹性。例如，要测量一个光子的到达时间，你可以尽可能少地了解它的能量，进而来限制对时间测量的不确定性。