经过多年在南极的研究工作，约翰·科瓦奇（John Kovac）和他的团队已经捕获到长期以来对于宇宙诞生理论的一个强有力证据。
约翰·科瓦奇在哈佛大学科学中心望远镜前
秘密会面
乘坐出租车横穿剑桥通常只需要15分钟。但在3月10日，天文学家约翰·科瓦奇（John Kovac）有一个重大秘密想要与人分享，同时希望避免被记者或科学界的竞争对手发现，于是，他提前几分钟离开在哈佛-史密松天体物理中心的办公室，并让他的司机驱车到麻省理工学院理论物理中心大楼。随后，他独自一人走向这栋大楼后面的一个平时很少使用的楼梯，这个楼梯直达宇宙学家艾伦·古斯（Alan Guth）在三楼的办公室。
早在1980年，古斯曾提出一个令人吃惊的想法，即在宇宙大爆炸后远远小于1秒的时间内宇宙经历了暴涨：一个急速膨胀的过程把宇宙从亚原子大小的规模扩大成巨大的尺度，而这一过程人类永远也没有机会亲自目睹。由于暴涨假说推断了宇宙遥远区域已经开始关闭并拢，因此这个理论解决了几个持久的宇宙谜题，包括为什么宇宙的遥远区域看上去几乎一模一样。事实上，大多数宇宙学家都认为，暴涨，或者其他类似的情节，一定在宇宙诞生后发生。然而超过三十年的时间，这个理论仍然缺乏决定性的证据。
科瓦奇告诉古斯，这个证据似乎已经在手了。科瓦奇是哈佛-史密松天体物理中心的项目首席科学家，从2010年到2012年，他使用被称为BICEP2的一个超敏感微波接收机监测南极上空，包括给BICEP2配备偏光太阳镜，他们探测到来自大爆炸微波背景余辉中的细微模式。这些模式是原始引力波留下的模糊印记――在暴涨期间产生的时空结构上的颤动。而现在，经过精心和反覆核查这些观测结果，科瓦奇团队在一星期后把结果公布于众。
科瓦奇告诉古斯，引力波的分布和大小同他预言的暴涨理论几乎一模一样。在近一个半小时的时间里，古斯斟字酌句地检查了科瓦奇团队观测结果的手稿。会面结束之时，古斯确信了这个观测结果。“这是一个很棒的结果。”他后来说，这是一个“令人难以置信的关于暴涨理论的强有力证据。”
3月17日，在哈佛-史密松天体物理中心召开的新闻发布会上，科瓦奇团队向全世界宣布了这个观测结果。尽管与会的每个人都非常清楚，这一发现仅来自于一个团队，它仍然需要其他团队的独立认证。但对于43岁的科瓦奇来说，这天最令他满意是，两位暴涨宇宙学的创始人――67岁的古斯和斯坦福大学66岁的安德烈·林德（Andrei Linde）――出席了当天的发布会。“当观测结果还需要其他团队最终确认的时候，暴涨理论的创始人便出席了会议，这在科学界是十分罕见的事情。”科瓦奇说。这就是为什么他要从紧张的发布会筹备期间抽出时间来同古斯秘密会面的原因。“我们都意识到这将是一个重要时刻。”他说。
利用雪上摩托车把液氮提供给南极暗黑地带实验室――BICEP2望远镜；（右图）BICEP2团队正在给该望远镜升级
彼此保密
在发布会上，当记者向科瓦奇提及这一发现对于获得诺贝尔奖的希望之时，他礼貌而坚定地改变了话题。“我想到的仅仅是这个工作。”他说。当与会人员的目光聚焦在他的一双敏锐蓝色的双眸时，这一工作似乎是他认真且有条不紊讨论的一个话题。
要探测大爆炸余辉上的引力波印迹――宇宙微波背景（CMB）――BICEP2的研究者们不得不测量宇宙微波背景中小到千万分之一开尔文的温度变化，不得不探测宇宙微波背景辐射中如此细微的偏振及其随位置的变化，又不得不分离出“B模”，即由原始引力波所产生的螺旋式偏振模式。并且，他们必须要确保在宇宙微波背景中真正看到了B模，而不是由诸如星际尘埃或其他的东西所造成的。
回想起他的团队曾经付出的艰辛努力，并最终确定信号的真实性，科瓦奇说：“这犹如是一次情感过山车。”当他们意识到，他们观测到的B模信号强度是去年欧洲空间局(ESA)普朗克探测器结果的两倍时，他们就必须特别严谨――然而，这两个观测结果的差异仍然没有被完全搞清楚。
与此同时，在搜寻B模信号的过程中，其他的团队给科瓦奇团队施加了竞争压力。科瓦奇和他的合作者们不得不保守秘密，即使对从事南极望远镜观测工作且仅有几步之遥的同行也守口如瓶。“我们一直在一起吃饭，”科瓦奇说，“我们是朋友，我们在一起聚会。”事实上，这个观测小组是由科瓦奇以前的导师约翰·卡尔斯姆（John Carlstrom）领导。“我迫不及待地想把这个结果告诉约翰，”科瓦奇说，“但是从职业角度来说，我们都知道遇到这样的事情我们该怎么做。”
尽管有紧迫感，科瓦奇却是一个分析上的完美主义者。他回忆道，在2013年12月初于南极召开的一次小组会议上，他展示了数据显示的观测结果以及仍然有待实现的“里程碑”。如果这些数据结果被证实，科瓦奇对团队成员说，他们就准备对外发布。由于要面对一场得失攸关的竞赛，因此这次会议的气氛非常热烈。他说，“我在这个过程中的作用就是要始终保持冷静。”
家人影响
面对问题的冷静和系统处理方式是科瓦奇从他的父亲那里学会的。他的父亲曾是南佛罗里达大学工程学院院长并于两年前去世。“我的爸爸是一位了不起的人，他具有带领团队及为其付出努力的智慧和能力。”科瓦奇说。当谈到他父亲的时候，他哽咽了。
正是父亲带领科瓦奇走进了科学的殿堂。当父亲在世时，科瓦奇说，他总是问这问那。“我曾问他关于世界如何运作的许多问题，他都会一一向我解释，并且这种一问一答的方式让我想要了解得更多。”
科瓦奇九岁时，开始迷上了父亲一直在研究的集成电路。“约翰只要见到一台机器，他就想拆开看看它是如何工作的。”他的母亲回忆说。科瓦奇从他父亲带回家的一些零部件做成了一个简单的计算器。10岁时，他制作了一个50万伏的范德格拉夫发电机。“有趣的是，在我生日的派对上，我的发电机打败了我朋友的发电机。”科瓦奇说。
另一位对科瓦奇产生影响的是他小学的科学老师洛蒂·彼得森（Lottie Peterson）。彼得森就读于芝加哥大学，期间，曾聆听过诺贝尔奖得主恩里科·费米（Enrico Fermi）讲授的课程。“她告诉我很多故事都令我着迷，并让我真正意识到在物理学高层次上究竟应该做些什么。”科瓦奇说。彼得森还给科瓦奇的家人一台望远镜，这台望远镜就放在他们家的后院。
当科瓦奇上中学时，他便决心想成为一名科学家。第一年，在学校图书馆他几乎阅遍了每一本有关宇宙学的书籍，他还想阅读得更多。这些书籍包括了史蒂芬·温伯格（Steven Weinberg）1977年版的关于宇宙大爆炸的书籍《宇宙最初三分钟：关于宇宙起源的现代观点》。在书中，科瓦奇读到了温伯格关于宇宙微波背景的描述：“一个几乎来自宇宙诞生之时，并被留下的到处弥漫的微波背景。”
科瓦奇迷上了对宇宙微波背景的探索及其持有的线索。“作为一个孩子，似乎对我而言这是所有科学中最酷的一件事――因为再也没有比它更大的问题了。”
担纲重任
科瓦奇选择去普林斯顿大学，部分原因是天文学领域的一些重量级权威在这座大学里。蒙幸运女神的垂青，他说，他被分到天文学家大卫·威尔金森（David Wilkinson）团队实习。威尔金森团队当时正计划在南极建造一台望远镜来搜寻宇宙微波背景上或冷或热的变化。这些温度变化预示着由大爆炸所产生的氢气和氦气快速冷却的密度扰动。测量到这些，就等于看到了那些由于引力而最终聚集在一起并形成我们今天所看到的星系和星系团的“种子”。
这一观测前景让科瓦奇如此着迷，以至于他离开大学加入了在南极洲的观测团队，并在1990-1991年间在南极度过。很快，美国宇航局（NASA）的“宇宙背景探测者”（COBE）卫星发现了宇宙微波背景中的一些温度扰动，这令威尔金森的研究小组备受打击。但在同年，普林斯顿小组在南极的仪器也探测到了温度扰动，只是这个观测结果晚于NASA的观测结果，这令科瓦奇再次大呼过瘾。自这一年开始，他持续探访南极22次，并经常中途在新西兰停留享受攀登南阿尔卑斯山的爱好。
科瓦奇是唯一在南极过冬的宇宙微波背景天文学的首席研究员，BICEP2望远镜工程师斯特芬·里克特（Steffen Richter）说。由于这些经历，里克特补充说：“就连望远镜上的螺丝钉他都了如指掌。无论什么问题，如果他注意到了，他就会开始专注于此；同他一起，你可以在很短的时间里解决问题。”
在他还是研究生的时候，科瓦奇的南极之旅还包括了从事度角尺度干涉图仪（DASI）的工作：一个射电望远镜阵列，并在2002年用来进行宇宙微波背景偏振的首次探测。“我很钦佩约翰，”他的导师卡尔斯姆说，“他实际上从不需要建议。”
后来，作为加州理工学院的博士后以及随后的高级研究员，科瓦奇曾在安德鲁·朗吉（Andrew Lange）的实验室工作，主要从事研究QUAD和BICEP1射电望远镜的高度敏感偏振探测器。QUAD和BICEP1射电望远镜也设在南极。“安德鲁能够鼓舞人心，同时他又是一位亲密的朋友，”科瓦奇说，“他让我承担起责任，鼓励我负责BICEP1望远镜的部署和实施，并让我担纲BICEP2的重任。”
举杯同庆
在科瓦奇的书架上，他保留了一张加州理工学院已故天体物理学家朗吉的照片。朗吉2010年因抑郁症自杀身亡。在朗吉的追悼会后，科瓦奇与BICEP2项目的其他三个主要研究人员一起商议――明尼苏达大学的克莱门特·派克（Clement Pryke）、NASA喷气推进实验室的杰米·博克（Jamie Bock）和斯坦福大学的郭昭麟（Chao-Lin Kuo）――四个人同意平等管理该团组在南极项目中的权利。南极项目是将BICEP2灵敏度升级成现在的5倍（凯克阵列），并于明年增加一个同样敏感度的望远镜BICEP3，以测量不同波长的宇宙微波背景偏振。博克认为，这种共享式领导在宇宙微波背景项目中是独一无二的。“我觉得大家的决定总比一个人提出的要更好。”他补充道，这种不寻常的安排“很适合我们，因为我们彼此尊重并相互信任”。事实上，在3月17日的新闻发布会上，四位科学家轮流展示了BICEP2的观测结果。
第二天，在麻省理工学院，林德在一个拥挤的报告厅发表演讲，并给出了对于BICEP2观测结果的理论意义上的第一个报告。随后，古斯提醒听众正如暴涨理论是建立在诸如牛顿和爱因斯坦等理论基础之上的一样，BICEP2团队所使用的实验技术同样也是建立在前人技术上的巨大发展之上的。
随后，众人举起了盛满香槟的酒杯，古斯致祝酒辞：“向科学推理的力量致敬！”科瓦奇和其他人一起举杯同庆。
资料来源Nature
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