T型这个天体以一种不同寻常的方式飞过夜空。奇亚拉·明加雷利（Chiara Mingarelli）和她的朋友在安大略省农村的一块田地里看到了它，这是他们常规的夜间观察站。解释很清楚：外星人。她的下一步也很明确，那就是冲刺回家，向父母解释她最近的危险处境。她被抓到盯着外星飞船看。
正是像这样的童年经历为一生热爱天文学奠定了基础。今天，明加雷利仍在仰望天空，但距离他很远。她的专长是寻找重力波，尤其是那些在纳赫频率范围内的重力波（LIGO最近检测到的是频率高出万亿倍的重力波）。作为加州理工学院的研究员，她联合领导了LIGO项目，她很好地指导我们了解最近实验性突破的兴奋和影响。
但是，通过她在科学推广方面的经验，与年轻女性的合作，以及作为一名女性在男性主导的领域中的经历，她也揭示了她所在领域不断发展的文化。
鹦鹉螺在加州理工学院的校园里与明加雷利坐下来。
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你对LIGO探测引力波的反应是什么？
哦，天哪！我非常高兴。你知道，这几乎是太好了，不可能是真的，因为我们总是说五到十年，对吧？我们总是说，我们将在五到十年内探测到一些东西，而这一切都结束了，只说“哦，我们终于探测到了一些东西”，真是太神奇了！这是一种很棒的感觉。我认为它将开辟一个全新的天文学分支，专门研究引力波。如果你已经在这个领域工作了五、六年，并且在做一个不同的实验，你会觉得自己是自己实验的先驱，也许在十年后，当我们用脉冲星定时阵列探测引力波时，我们会有同样的聚会和欢呼。我认为，人们的反应，尤其是公众的反应，真的很强烈；人们对这个结果非常感兴趣，对这种新的思考空间、时间、引力和这些涟漪的方式非常感兴趣。所以我欣喜若狂！我简直不敢相信。
你怎么可能不想告诉你所有的朋友，你刚刚发现了支持爱因斯坦引力理论的证据？
这些黑洞的质量约为太阳质量的30倍，这一事实真的令人惊讶。从第一天开始，为LIGO实验计算预期速率的人总是说，我们将首先检测到中子星-中子星的合并，因为我们预计会有更多的合并，因此我们应该首先看到双星中子星。我们第一次看到双星黑洞的事实真的让我大吃一惊！然后，它们又变得如此巨大的事实就像，呸！真是疯了！这是这类发现的一个奇妙之处，它从来都不是你所期望的那样。现实比你所能想到的还要酷，我希望脉冲星定时阵列也能发生同样的事情。
加州理工学院的其他科学家对LIGO检测有何反应？
我可以告诉你阿兰·温斯坦的反应，他是加州理工学院的教授，从事LIGO实验。他说，当他们接到电话时，他们都不相信这是真的。几十年来，他们一直在寻找引力波。他说，起初他认为这是一次盲目注射，有人输入了一个信号，但他们并不知道，所以他们认为他们必须再次经历这整个繁琐的过程，最终发现这是一场硬件注射。然后他们认为这可能是双盲的，因为似乎没有人知道发生了什么。注射的人没有告诉任何人，这将是一个大秘密，然后最终它将不是一个真正的信号。但后来每个人都发誓说他们没有注射过任何药物，于是他们开始想，“天哪，也许这是真的！”然后艾伦认为这可能是一个三盲实验，这意味着这是一个恶意黑客，他不知何故抹掉了所有步骤，并在镜子中获得了完美的引力波信号，然后宣布他们在几个月内以某种方式设计了这项技术，使合作陷入尴尬。但他也声称，二元黑洞合并的可能性要比那些对LIGO黑客感兴趣的计算机黑客更大。
LIGO结果是如何提前泄露的？
我认为信息泄露的方式有很多种。其中一种方法是，很明显，有人打印了一份论文草稿，并把它放在了打印机上，人们走过来只是用手机拍了照片，然后发电子邮件给朋友！所以如果发生这样的事，你知道吗？讨论小组，有时人们认为他们已经关闭，但他们是公开的，你可以向列表发送一封电子邮件，你认为这是安全的，但也有一些不参与合作的人可以加入其中。发生事故和泄漏的方式有很多种。而且，它太令人兴奋了！你怎么可能不想告诉你所有的朋友，你刚刚发现了支持爱因斯坦引力理论的证据；它花了100年才被发现！
我认为这是第一件事，国家科学基金会，我看到一个估计，声称他们为LIGO提供了超过10亿美元的资金。这是一个非常昂贵的实验，你有一个探测引力波的目标。如果你在几十年的尝试后真的这么做了，人们当然会打电话说，哦，天哪，猜猜刚才发生了什么？所以你知道，你可以要求人们不要告诉任何人，但一天结束时，我认为从事这类工作的人对自己的工作非常兴奋，他们很难不打电话给自己的母亲或配偶，告诉他们这一重大发现刚刚发生，这很可能会获得诺贝尔奖，你也参与了这项工作。当然你想告诉大家，对吧？所以我认为人们很难对此保持沉默。所以是的，当然也有一些漏洞。
引力波也会拉伸和压缩时间。为什么我们没有听说LIGO检测的这方面？
首先要考虑的是广义相对论是一种时空理论。所以在时空理论中，空间和时间是一个量。我们需要建立一个参照系来描述空间和时间，因此我们必须选择一个坐标系。一旦我们设置好了，我们就有很多选择来描述这些不同的坐标系是如何移动的，我们通常会选择一个非常简单的坐标系，在这个坐标系中，没有时间分量，但这并不意味着你不能有时间分量；这只是意味着我们选择一个不存在的地方，但你可以进行旋转，最终得到一个时间分量。这一点很重要的原因是，如果我们选择一个描述，其中包含时间膨胀，这真的很难解释，而且可能不是很直观。为了选择一个真正清晰的理论，我们选择了一个引力波是横向的参照系，我的意思是，如果它从我的额头出来，引力波是这样来的，那么它就这样拉伸和挤压时空，对吗？所以它是这样出来的，它像这样伸展和挤压，或者也像这样。这是引力波的两种不同的正极化和交叉极化。因此，你可以认为存在时间膨胀，从这个意义上说，你可以用数学方法来描述它，但这不是直觉。
所以选择合适的参照系来进行描述-顺便说一句，很多人误解了这一点-在这个参照系中使引力波横向，然后让质量自由下落，然后作用于引力波效应，观察这种空间扭曲是一种直观的思考方式。但你也可以将激光视为拾取时间膨胀效应，这是由这些镜子被拉伸和挤压引起的。所以从这个意义上说，你可以把这个实验看作是一种时间膨胀效应，信号被延迟了一定的时间。或者你可以想象一下这个实验，它在空间中被拉伸和挤压，必须移动，然后在灯光重新组合时接收到这个信号。
引力波有恒定的背景吗？
引力波与物质的相互作用非常微弱，因此，我们现在实际上处于引力波的背景中。如果我们想具体地给出一个例子，让我们考虑一下引力波的背景：超大质量黑洞二元合并。因此，每一个与另一个星系合并的星系，其中心的超大质量黑洞都会与另一超大质量黑洞合并，形成一个新的黑洞。这已经发生了数十亿年了。所以发生的是，你不仅可以从单个系统中获得这些单一的引力波来源，还可以获得整个背景的引力波，就像波涛汹涌的大海，对吗？所以你有来自这边和这边的引力波，然后它们相互干扰，你会得到这种起伏的引力波海图。
我对科学的热爱始于我年轻的时候；只想着星星和宇宙。
现在，我们对这种信号有了很好的了解，特别是在脉冲星定时阵列中。我们知道信号中的频率依赖性是什么样的，我们对这种背景的振幅有粗略的估计。这些估计来自不同的星系合并场景。所以合并的星系越多，你的背景就越高，因为你有更多的星系与更多的超大质量黑洞合并。它还取决于中心超大质量黑洞的质量。所以如果你有更胖的黑洞，你的背景会更强。现在，即使没有探测到引力波背景，我们也可以设置上限，这意味着如果背景处于这个水平，它就会探测到它，因此，因为我们还没有探测到它，我们可以排除所有这些声称在每个星系中心都有100亿个太阳质量黑洞的理论，因为很明显，我们不是这样的，因为如果我们这样做了，它们就会发出我们本可以检测到的信号。但是我们还没有检测到它，因此这个理论是不好的。所以我们可以继续排除理论，直到我们真正发现。因此，上限也可以从我们看不到的东西中告诉我们关于宇宙的有趣事情。
早期宇宙有引力波背景吗？
实际上，在早期宇宙中，引力场中存在量子涨落，从而产生原始引力波，这也是非常有趣的。所发生的是，这些量子涨落，这些引力场的涨落，形成了原始引力波，然后在通货膨胀期间被放大。现在我们可以寻找这些原始引力波，它们有点类似于宇宙微波背景辐射。所以这是一个我们可以使用LIGO极限的实验，我们可以使用宇宙微波背景实验的极限，以及脉冲星定时阵列实验的极限来约束不同的膨胀理论，因为他们中的一些人预测，这些引力波的科学将会更大，因此我们今天能够看到它们。但我们今天没有看到它们，所以我们可以再次对其进行限制，比如说，这些通货膨胀理论或其他理论都不好，因为它预测了我们现在看到的数字，但我们还没有看到信号，因此我们可以排除这一理论，或者说我们的证据不支持这一理论。所以原始引力波真的很有趣，这也是我现在参与的一个活跃的研究领域。
引力波的频率是多少？
引力波谱是巨大的，我们预计会有许多不同频率的引力波——在非常低的频率下，10-16，这是几千万分之一到十亿分之一赫兹，如果这对任何人来说都有意义的话，一直到LIGO源，大约是一千赫兹。千赫波段是一个有趣的波段，真的有点从几十赫兹到一千赫，因为如果你能听到，这个范围就会被听到，这就是为什么人们在描述LIGO信号时会发出这些跳闸噪音，因为它会发出“呜呜！”；这是因为，如果时间是这样，频率是这样，那么随着时间的推移，频率也会增加；因此你得到了这个独特的啁啾信号。
我研究的引力波是在纳赫频段，也就是十亿分之一赫兹。它们比次声低，不会发出啁啾声，因为它们还没有到生命的尽头。所以这种啁啾声是在合并的最后阶段出现的，因为频率会大幅增加。但如果你处于纳赫水平，这是当你有两个超大质量黑洞，它们是星系的中心，当星系合并时，它们的超大质量黑洞合并。当它们处于纳赫频率范围时，我们会听到引力波。它不会有那种叽叽喳喳的声音；这将是一个更稳定的嗡嗡声。
所以在引力波谱的纳赫频率部分，我们看到的信号的哪一部分与LIGO看到的是不同的。所以LIGO可以看到质量是太阳几倍，可能是太阳10倍或更多的源，也可以看到中子星或其他在生命末期吸气的致密物体，而纳赫兹引力波实验可以看到更大质量的物体，如超大质量黑洞，在其早期吸气阶段，其质量是太阳的一百万到十亿倍；所以你在纳赫频段听不到最后的啁啾声，但你可以用LIGO听到。
只有少数人因探测引力波而获得诺贝尔奖，这公平吗？
诺贝尔委员会有一条规则，即奖项应授予在其领域做出重大贡献的个人。现在，我认为这可能最终需要修改，因为我们有大量的实验，比如大型强子对撞机，希格斯玻色子的发现，以及LHC甚至CERN，这些实验都没有获得诺贝尔奖，也许他们应该获得。同样奇怪的是，诺贝尔和平奖颁给了欧盟，而欧盟显然不是一个独立的组织，因此他们也许可以将这一先例应用于物理学。但这些都是我的观点和推测；我对诺贝尔委员会的想法一无所知。但我认为，如果这些项目没有获得诺贝尔奖，也应该获得某种地位。委员会应该有某种特殊的认可，要么永久资助，要么同等重要，因为用LIGO探测这些引力波需要1000多名科学家。甚至当我还是研究生的时候，我也在研究它。任何研究引力波的人最终都会遇到LIGO，并成为LIGO科学协作组织的成员。因此，很难知道如何奖励这些实验和数千名参与实验的人，而不是那些早期有远见并真正推动这些实验的少数人。
你对科学的兴趣是怎么开始的？
当我还是个孩子的时候，我真的很喜欢在外面玩，尤其是在黄昏的时候。当你看到第一颗星出现的时候，我觉得它真的很美。我真的很喜欢看明星。虽然我来自渥太华，但我有点像渥太华郊区的人。安大略省有一个叫罗克兰的小镇，我就是在那里长大的；他们的天空真的很黑。
当我搬到那里时，那里的人口还不到10000人。当我们的第一家Subway餐厅开业时，我们认为这让我们名垂青史！我们终于找到了蒂姆·霍顿（Tim Hortons），我们对这一前景感到欣喜若狂！所以这是一个非常小的城镇，没有太多的光污染，晚上我会抬头看星星。我一直想知道外面有什么，以及我是否能为我们对外面有什么的了解做出贡献。我是谁，假装我能做这样的事？但我一直都很感兴趣，我认为这是我真正的力量，我从未放弃。一旦我发现黑洞是什么，并且你可以通过研究黑洞来赚钱——这可能是一条职业道路——我真的想，“那么，你为什么还要做其他事情？就像这显然是我们所有人都应该做的事情！为什么每个人都不这么做？”
所以，是的，我对科学的热爱，我想，始于我年轻的时候，那时我只想着恒星和宇宙。我的父亲是一位数学家，他问我想成为什么样的人，我说，我真的很喜欢天文学，但我不想只看星星。我宁愿做一些有点数学的事情。我喜欢挑战自己。我说，有天体物理学这样的东西吗？我想他差点哭了！他太激动了！他说：“是的，是的，有！哦，我女儿要成为天体物理学家了！”。
为什么公众对黑洞如此着迷？
这是一种有趣的二元性，它们既简单又复杂。所以它们真的很简单。你可以用质量和自旋来描述它们，对吗？但是什么已经超出了事件范围？奇点实际上是什么样子的？它实际上是无限曲率的点吗？这是某种夸克汤？它看起来像什么？我们对光在接近奇点时的行为有一些想法，但事实上，我们知道它是什么样子，以及在事件视界内发生的所有事情……我的意思是，当物质接近奇点，被移动和撕裂，发出X射线、γ射线和各种电离辐射时，它一定会一直在放焰火，这会立即杀死我们。但这一切看起来像什么？
我试着把它想象成一个喷泉，当它接近事件视界时，光线会出来，然后又回到自己身上。但也可能有光的传播，在各种各样奇怪而奇妙的轨道上，以及在中心的奇点。如果黑洞正在旋转，这实际上应该是一个环形奇点，而不仅仅是一个点。有一些理论认为，如果我们要跨越这些环形奇点，我们可能会进入不同的现实，平行的宇宙。但这是很有推测性的，因为当然，如果你看过这背后的数学，它实际上是奇点之后发生的宇宙的拷贝，但这并不意味着它是不同宇宙的拷贝或是进入不同宇宙的途径。而且奇点周围的时空变得非常不稳定。所以这可能只是一个数学上的侥幸，但也可能是其他的。
这就是最吸引人的地方。所有这些不同的引力理论、黑洞理论或五维理论——所有这些都有能力激发你的好奇心，并思考那些你在去杂货店或在电脑上打印手稿时想不到的神奇事物。很多这样的东西真的需要很多想象力，这就是它的乐趣所在。再说一次，黑洞看起来可能是我们能描述的最简单的物体，因为你所能看到的就是事件视界，对吧？如果你幸运的话，可能有一个伴星正在为系统贡献质量，然后你可以看到黑洞周围吸积盘发出的X射线，因为X射线是一种你可以用天基探测器看到的光。我的意思是他们太酷了，对吧？我认为很多人可能都有这样的魅力，他们是这些看似简单却又非常复杂的物体。
拍了这部电影星际正确描绘黑洞？
那部电影中有一些关于黑洞的精彩镜头。我的意思是，加甘图的视觉效果绝对令人惊叹。这实际上是真的。他们可视化“巨甘图”的方法是采用爱因斯坦的场方程，并在超级计算机上实际求解，这样我们的科学家就很难做到。那是因为我们没有足够的钱购买所有这些超级计算机小时，但这部电影做到了！因此，他们可以运行所有这些模拟，并生成几乎1 PB的数据，然后我们将这些数据组合在一起，形成了Gargantua的美丽形象。但基普告诉我们，如果它看起来不好看，它就会被扔掉并完全丢弃。这项美丽的科学，我们无法独自完成，如果它看起来不好，那就在窗外！所以我真的很高兴它看起来很漂亮，它也给了我们一个非常有趣的形象，你有第二个环，对吗？所以你在黑洞周围有一个光晕，然后你有吸积盘；但实际上，光晕只是它后面吸积盘的透镜效应。这是我们以前从未见过的，如果你仔细想想，这是有道理的，但事先没有人真正想到它会是这样的，因为我们都习惯于从二维角度看这些东西。我们画出了这个时空的平面结构，我们画得很好，有时我们通过移动它来制作二维图，你可以看到这是一种很大的倾斜。但从三维角度想象这一点，或是观察它并观察它对光的影响，都是令人惊叹的。而这部电影真正起到了这种效果，它很美。
作为一名女性，你在男性占主导地位的领域工作的经历是什么？
这是一个很难回答的问题，因为没有正确或错误的答案，也没有让我受欢迎的答案！事实上，这真的很难，因为很多不同的原因。这很难，因为人们对科学家应该是什么样子有先入为主的观念，而且人们有隐含的性别偏见，尤其是当谈到科学家时。你可以通过哈佛大学的一项内隐偏见测试，发现像我一样，你对男性科学家的态度更为认真。甚至我也这么做！我是一名女科学家！每个人都有这种偏见。承认这一点是摆脱它的一种方式；这是为了提醒你自己，你确实有这种偏见，当你评估别人的科学研究时，你应该永远把它记在脑后。我真的是客观地看待这个问题吗？有什么事情玷污了这一点吗？我怎样才能减轻这种影响？
研究表明，当我们有很多多样性时，科学就更好了。
这在一个领域也很困难，即使是在所有的学术界，这基本上是基于写信运动。你为你的博士生导师工作，你的博士导师会给你写一封推荐信。如果你的博士生导师以任何方式欺负你或骚扰你，你不能向他们索要一封信，因为很可能你不太喜欢他们，他们也不喜欢你，毕竟他们都说了和做了，尤其是如果你报告了他们；那你怎么办？你没有任何人支持你，也没有任何人可以写信给你，让你在学术阶梯上更上一层楼。这种权力在学术界几乎是绝对的。所以有些人只能忍受。有些人只能容忍男同事在会议晚宴上瞪着他们，或者人们喝醉了，把手放在你的屁股上，或者有时会发生更可怕的事情。在这种情况下，你也可以请教授把手放在你的裙子上，但你无能为力。你可以抱怨，但很可能他们只是会受到一记耳光。这会让你怀疑是否有人认真对待你的科学，因为你是一个女人，因为你认为人们想和你谈论你的科学知识，但有时他们只是想和你聊天，让你喝醉，或者和你亲热，或者与你性交。
因此，这是我在职业生涯中发现的最困难的一件事——试图与同事进行真正令人惊叹的科学对话，而不是在我的脑海里想着他们想要别的东西，因为所有这些事情以前都发生在我身上，而我的动机是不可告人的。所以在这个领域成为少数派真的很难，至少我有一个优势，那就是我是白人！如果我是一个有色人种，我很可能根本不会在这里，因为有色人种的女性在科学领域处于最不利的地位。我试着控制自己的偏见，我试着鼓励和支持其他女性，也试着鼓励有色人种和代表性不足的少数民族加入科学。研究表明，当我们有很多多样性时，科学就更好了。人们带来了不同的想法，你更有生产力，你有更好的科学。但残酷的现实是，人们喜欢他们所知道的，他们喜欢俱乐部里的人都是彼此熟悉的朋友。这真的很难改变，不幸的是，我认为改变会非常缓慢。
在过去的几个月里，关于加州大学伯克利分校的杰夫·马西（Geoff Marcy），或是在这里的克里斯蒂安·奥特（Christian Ott）的报道层出不穷，他的办公室就在楼下大厅里，这些都是极端的案例。但有一点并不总是被人重视，那就是这些人通常都有欺凌问题。这完全是一场权力游戏。无论你是一个女人，还是一个无法与之抗衡的人，他们都知道，因为他们掌握着你的学术未来，所以他们基本上可以做任何他们想做的事。他们拥有终身教职的宝贵地位，这基本上意味着你永远不会被解雇。所以你真的很难尝试做任何事情来报道这些人。作为一个女人，你会处于一个特别不利的地位，这是我一直在努力解决的问题，我也一直在努力支持其他女性解决这个问题。我认为重要的是要像我现在所做的那样，以公开和诚实的方式谈论它，这真的很难，因为总有人会说，哦，你知道，她喝醉了，她想喝，或者她……总之，在这个案件中，有很多人指责受害者。但在我与所有同事和我支持过的研究生的经历中，他们在不同的骚扰事件中都是受害者，无论出于何种原因，他们都会自责，这是为了说服他们，不，他们不应该被骚扰。就像你可以穿任何你想穿的衣服，人们仍然应该尊重你作为一名科学家。所以我希望情况会好转，我希望通过媒体上这些引人注目的案件，人们会意识到这是一个真正的问题，这是一件真正的事情，像我和我的同事一样的人每天都在处理这个问题。我真的希望隧道尽头有曙光，希望很快就会到来。
你从与对科学感兴趣的年轻女性交谈中学到了什么？
这取决于他们是在女子学校还是在混合学校。根据我的经验，所有女子学校的女生从来没有想过她们不能成为科学家或领导者。他们似乎都乐于提问，都表现出兴趣。显然并不是每个人都感兴趣，但你有适当比例的人真正感兴趣，一些人稍微感兴趣，还有一些人只是不在乎，这很正常。然而，我注意到，在混合学校，如果我们进行示范，男生总是走到前面，女生倒在后面，很害羞地举起手问问题，而男生觉得自己有资格参加；他们的工作是站在最前面，表明他们提出了很棒的问题，即使他们的问题很荒谬。他们仍然希望被视为群体的领导者，站在最前面，提出问题并参与其中。所以当你只有女孩在一起工作时，如果你有混合班，这种分离真的很有趣。
希望将来这种分歧会消失，你不需要单独教育女孩，这样这些偏见从很小的时候就变得明显了，因为当她们真的很年轻的时候，就没有差别了。当他们还很年轻的时候，我有四岁左右的孩子参加莱卡宇宙的演示，你有一块莱卡，你把一个重球放在中间，它伸展出时空的结构，每个人都想玩围绕太阳公转的高尔夫球；女孩和男孩都这样做。但年纪稍大一点，他们已经开始变得害羞了，他们不好意思问问题，他们不想炫耀，他们很容易感到尴尬。男孩们似乎不会有同样的遭遇。因此，我希望在未来，我们衡量这种改善的方法之一是让年幼的孩子始终保持同样的兴趣水平。当然，并不是每个人都像我一样对黑洞感兴趣。但也许他们会找到其他他们感兴趣的东西，他们会成为我在地质学、语言研究或任何他们想追求的领域的翻版。
如果你不是科学家，你会成为什么样的人？
天啊，你在对我做什么？好吧，如果我不是一名科学家，我可能会成为一名语言学家。我会说四种语言，其中三种流利，但我从来没有把它作为一种职业，因为它总是很容易，我认为那是某种程度上的作弊。我想，如果我这样做很容易，那么如果我真的挑战自己，如果我真地挑战自己，我能做什么？所以我在意大利取得了意大利语硕士学位，在西班牙呆了一段时间，还学习了西班牙语，我在渥太华长大，在那里我上了法语学校。所以英语、法语和意大利语都很好，西班牙语也不错，为了让别人听懂你的意思，你通常可以在西班牙语中加入一些意大利语单词。但是语言学有很多与科学相同的逻辑规则和结构，特别是当你回到拉丁语的时候。所以我觉得这类东西很有趣，所以我认为我可以把我同样的好奇心和对事物分析的热爱，以及对语言学之类的东西寻找来源。
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