最近的一个早晨，我坐在出租车的后座上，看着催眠般的荷兰乡村飞驰而过，对时空中无形的涟漪感到好奇，它们不知不觉地穿过一切，包括我自己。
这并不是一个完全随机的想法——我正要去找一位研究引力波的专家——但看着被冬日明媚的阳光照亮的平静景色，这似乎特别引人注目。这种景象，几乎就像一张高对比度的照片，不知为何，让人更容易想象在阿姆斯特丹和诺德维克镇(欧洲空间研究与技术中心(ESTEC)所在地)之间的道路两侧，无形的海浪扫过平坦的远郊。
引力波几乎是由宇宙中的一切事物产生的，从大爆炸的周围残留物，到恒星的爆炸死亡，再到巨型星系的合并。即使在你生命中最无聊的日子里，当你卧病在床或处理最乏味的工作任务时，你也可以从一个奇怪的事实中得到安慰，你和你认识的每个人都在被这些扭曲现实结构的宇宙波轻轻地冲击着。
2015年首次探测到引力波，开启了天文学的一个重要新时代，揭示了奇怪的宇宙相遇——比如遥远黑洞之间的合并——这是基于光的天文台看不见的。它还实现了一个世纪的梦想，即捕捉难以捉摸的波，这是阿尔伯特·爱因斯坦在他的广义相对论中首次提出的。
现在，欧洲航天局(ESA)的科学家们正在朝着寻找引力波的一个新的里程碑努力，这是前所未有的。该任务被称为激光干涉仪空间天线(LISA)，将由三个航天器以同步编队飞行组成，将横跨数百万英里的深空。
如果一切按计划进行，这个未来的三人组将能够偷听到其他探测器仍然遥不可及的史诗般的宇宙事件，比如超大质量黑洞之间的相遇，同时还能探测宇宙中未被探索的领域。
LISA具有雄心勃勃的设计和探测太空中隐藏的庞然大物的能力，是那些激发白日梦的任务之一，尽管我们都必须等到21世纪30年代才能发射它。为了更多地了解这个开创性的项目，我前往ESTEC会见了LISA研究科学家、欧空局天体物理学家奥利弗·詹里奇(Oliver jenrich)。
ESTEC位于海牙北部沙丘起伏的海岸上，是欧洲航天局最大的基地和主要的空间技术中心，自称是“欧洲通往太空的门户”。这个占地100英亩的综合设施孕育了欧洲大部分的外星雄心壮志，其中包括几个复杂的测试设施，并利用了大约2500名科学家、工程师和其他太空专家的才能。
拿到访客证后，我可以在ESTEC的自助餐厅快速喝上一杯咖啡因。这家餐厅坐落在一座历史建筑里，有点低调的“侏罗纪公园游客中心”(Jurassic Park visitor Center)氛围，主要是因为它的复古设计和科学喧嚣的氛围。该网站有一只猫吉祥物，太空猫米奇(Micky The Space Cat)，它经常在阳光明媚的接待区闲逛，但那天它出去探索了。
我的导游带我沿着中心的主走廊走下去，这是一条巨大的通道，上面装饰着欧洲航天局太空任务的图像和复制品，包括该机构实验性再入飞行器的全尺寸模型。我们在走廊边的一间会议室里见到了詹里希，会议室里有一个LISA探路者飞船的小尺寸模型。LISA探路者飞船是2015年发射的一项任务，它成功地测试了一些将用于LISA的技术。
作为一名研究引力波数十年的研究人员，詹里奇见证了他的领域从天文学社区的边缘走向主流关注的中心。现在，有了LISA，他正在帮助将这一领域推向一个全新的维度，这将揭示我们宇宙中一些最神秘、最重要的相互作用。
现有的引力波探测器可以听到“恒星质量”黑洞的轰鸣声，这些黑洞的质量可能是太阳的几十倍，而LISA将能够收听位于星系中心的巨大黑洞，这些黑洞的质量可能是太阳的数百万甚至数十亿倍。了解这些巨大的物体是如何在数十亿年里结合在一起的，将有助于揭示宇宙本身的基本结构，而它们只是LISA的史诗级观测目标之一。
“有了LISA，我们就能看到任何在正确质量范围内的超大质量黑洞的合并，无论它们发生在宇宙的任何地方，”詹里奇告诉我。“他们藏不住”，因为“机器太敏感了”。
事实上，组成LISA的三艘航天器将相距250万公里，但将能够测量皮米量级的距离变化，皮米是一米大小的万亿分之一。
LISA任务的主要焦点将是那些超大质量黑洞，即詹里奇所说的“大男孩”。这些物体是星系的黑暗中心，是宇宙结构的重要组成部分，但没有人确定它们是如何发展到如此巨大的规模的。
LISA可以通过探测存在于大爆炸后不到10亿年的早期宇宙中超大质量黑洞种子产生的引力波来帮助解决这个问题。
“我们马上就会知道什么情况更有可能发生，以及增长的主要原因是什么，”詹里奇说。“对于那些正在研究宇宙结构形成的人来说，这是非常有趣的。这很难通过光学天文学来评估，因为你离得太远了。”
除了探测超大质量黑洞的演化，LISA还能听到成千上万个紧密物体的嗡嗡声，比如黑洞和中子星，它们彼此困在紧密的轨道上。它将能够比地面探测器更早地捕捉到合并物体的声音，扩大我们对这些合并是如何发生的理解。它甚至可以听到一种古老的随机回声，即引力波背景，这可能会打开一扇研究宇宙早期时代的新窗口。
引力波，就像经典物理学中的其他许多东西一样，是阿尔伯特·爱因斯坦的心血结晶。在空间中传播的涟漪的概念源于他1915年发表的广义相对论，但众所周知，爱因斯坦怀疑人类永远无法实现捕捉这种细微扰动的技术手段。
“如果我挥手，那只手就会发出引力波，”詹里奇解释道。“一辆公共汽车经过或转弯时会发出引力波——在这种情况下，引力波很小，无法测量。你真正需要的是非常大的质量，你需要测量非常小的影响。”
毫无疑问，爱因斯坦会很高兴地证明，我们有能力捕捉这些微小的效应是错误的。2015年，美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)终于捕捉到了第一个引力波。这一历史性突破标志着“多信使天文学”(描述从非常不同的信号源进行观测的术语)的新时代的到来，并获得了2017年的诺贝尔物理学奖。
与光不同，引力波可以在宇宙中传播，而不会被扭曲、遮蔽或被黑洞或星系团等大质量物体吞噬。因此，这些丰富的波是来自宇宙黑暗和遥远地区的有价值的信使，这些地区超出了光学望远镜的观测范围。
虽然引力波通常被描述为“时空中的涟漪”，但詹里奇认为引力波最容易通过它们对宇宙的物理影响来理解。
“我有时会告诉人们，‘让我们专注于引力波的作用’”，也就是“改变距离”，他说。例如，如果你和朋友出去吃饭，引力波穿过派对，你和朋友之间的距离会稍微变短或变长。
我们没有注意到所有这些环境波，因为它们的振荡非常小。即使是由大质量物体产生的波，比如黑洞合并或中子星碰撞，产生的波的波长也远小于质子的宽度。
为了捕捉这种微小的扰动，LIGO使用了两个孪生设备，一个在华盛顿州，另一个在路易斯安那州，它们通过绵延2.5英里的隧道发射激光束。这种技术使LIGO和类似的地面探测器，如意大利的处女座探测器和日本的神冈引力波探测器，可以测量激光传播距离的难以置信的微小变化，这表明波的存在。自2015年首次历史性探测以来，LIGO和其他探测器已经记录了数十次引力波，这些引力波揭示了黑洞和中子星等奇异物体的秘密行为。
LISA将是这些地面探测器的超大尺寸版本，覆盖面积比月球绕地球轨道大10倍。这个想法是发射三个航天器，每个航天器将携带两个激光器，可以在星座节点之间的远距离发射脉冲。通过这种方式，这三个探测器可以探测到当它跟踪地球围绕太阳的轨道时，穿过它巨大基线的波。
“LISA是一项旨在探测太空引力波的任务，”jenrich说。“为了测量它们，我们将有三颗卫星在轨运行，我们将用激光链路持续测量三颗卫星之间的距离。当引力波经过时，它会使距离发生很小的变化。我们可以测量和记录这种变化，并将数据发送到地面，给科学家们分析数据，以确定引力波的来源。”
庞大的任务规模带来了许多技术挑战，预计需要十多年才能克服，这就是为什么预计发射不早于21世纪30年代中期。然而，LISA探路者号的成功证明了这个疯狂概念的可行性，这是团队乐观的源泉。
“我认为可以说LISA探路者远远超出了我们的预期，”詹里奇说。“它的表现比我们设计和预期的要好10倍。我们非常高兴，我认为这个结果给了我们所有人信心，我们将在LISA上使用的相同技术将完美地工作。”
考虑到这一点，让我们想象一下，如果一切按计划进行，LISA在十多年后最终到达发射台的那一刻。一旦这三颗恒星分散到其巨大的星座中并完成测试，它将调谐到科学家们几个世纪以来一直困扰着的宇宙低频嗡嗡声。
除了探测黑洞和宇宙结构，LISA最令人兴奋的发现可能是那些今天无法预测的发现。就像外太空的一张巨大的网，这个庞大的星座很可能会捕捉到超出我们目前想象的各种来源的波。
“除了一个信号外，LIGO看到的所有信号都是我们不知道存在的东西，”jenrich说。“我有理由相信，我们会看到一些我们没有预料到的事情。”
“即使我们没有发现任何意想不到的东西，如果我们只是坚持我们已经知道的东西，对我来说，这已经是令人难以置信的了，”他总结道。
