2017年诺贝尔物理学奖揭晓

2017-10-04 08:21:01  科学网/中国科学报
本文作者:张笑 梅进

2017年诺贝尔物理学奖揭晓

2017-10-04 08:21:01
作者:张笑 梅进
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2017年10月3日下午5点45分,2017年诺贝尔物理学奖揭晓,3位美国科学家Rainer Weiss, Barry C. Barish和Kip S. Thorne获奖。获奖理由是“对LIGO探测器和引力波观测的决定性贡献”。其中,Rainer Weiss独享一半奖金,Barry C. Barish和Kip S. Thorne分享另一半。奖金共900万瑞典克朗。

Rainer Weiss
Rainer Weiss
 
Rainer Weiss,1932年出生于德国柏林。1962年从美国MIT获得博士学位。现为MIT物理学教授。
Barry C. Barish
Barry C. Barish
 
Barry C. Barish,1936年出生于美国奥马哈。1962年从美国加州大学伯克利分校获得博士学位。现为美国加州理工学院物理学教授。
Kip S. Thorne
 
Kip S. Thorne
 
Kip S. Thorne,1940年出生于美国罗根。1965年从美国普林斯顿大学获得博士学位。现为美国加州理工学院理论物理学教授。
 
引力波终被捕捉
 
2015年9月14日,人类首次观测到宇宙中的引力波现象。早在百年前,阿尔伯特·爱因斯坦就预测了引力波的存在,引力波由两个黑洞相互碰撞而产生。位于美国的LIGO探测器捕获的引力波信号经过了13亿光年才到达地球。
 
这个引力波信号到达地球时,已变得十分微弱,但对天体物理学而言,已算是一次带来希望的突破了。引力波成为人们观测太空中各种极端现象和检验人类认知极限的一种全新方式。
 
LIGO,全称“激光干涉引力波天文台(the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)”,是一个汇集了20多个国家1000多名科研人员的合作项目。他们一起实现了一个长达50年的愿景。2017年诺贝尔奖的获得者们带着热情和决心,为LIGO的成功作出了难以估计的贡献。Rainer Weiss、Kip S. Thorne和Barry C. Barish三位科研先锋,带领大家完成了该项目的实施,确保了过去40年的努力没有白费——引力波终被观测到。
 
在上个世纪70年代中期,Rainer Weiss就对干扰引力波观测的背景杂音的各种可能来源进行了分析,并设计出一种激光干涉仪来消除这种杂音。不久后,Kip S. Thorne和Barry C. Barish也确信:引力波可以被观测到并将给我们对宇宙的认知带来一场变革。
 
引力波以光速传播,充满了整个宇宙,爱因斯坦在他的《广义相对论》中如此描述。当物质加速时,引力波便会产生,那感觉就像是冰上舞者作皮鲁埃特旋转时,又或是两个黑洞相互围绕着做旋转运动时带来的变化。不过爱因斯坦认为,引力波可能无法测量。LIGO项目的成就在于,当引力波到达地球时,两台大型激光干涉仪成功地检测到了这种比原子核运动还要小数千倍的细微变化。
 
迄今为止,所有的电磁辐射和运动粒子,比如宇宙射线和中微子,都已被用来探索宇宙。然而,引力波却是时空干扰的直接证据。这是全新和迥异的东西,开启了未知的世界。大量的新发现在等待着有志者,等着他们去捕捉引力波并解读其中的信息。

责任编辑:微科普

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