当前位置:uu11.cc > 电子科技 >

美国三巨头因引力波发现而获得诺贝尔物理学奖

发布时间:2017-12-03 阅读:

  美国三大重力波发现获诺贝尔物理学奖 - 新闻 - 科技网

  两年前,物理学家第一次发现,当两个黑洞一起旋转时,它们在太空中形成无限的涟漪。这种引力波的发现满足了爱因斯坦一个世纪以前的预言,开辟了探索宇宙的全新途径,今天,这个重大实验的三位领导人获得了诺贝尔物理学奖。

  加州理工学院的85岁的Rainer Weiss和加州理工学院的77岁的Kip Thorne共同策划了LIGO天文台。81岁的Barry Barish,加利福尼亚理工学院的粒子物理学家,然后指示建造两个LIGO汉福德,华盛顿和路易斯安那州利文斯顿的天文台。威斯将获得900万瑞典克郎(110万美元)奖金中的一半,索恩和巴里什将分享另一半奖金。 LIGO的第三位创始人罗纳德·德雷弗(Ronald Drever)今年7月7日在爱丁堡逝世,享年85岁。(诺贝尔奖不颁给那些已经去世的人)

  其他物理学家也认为,引力波的发现是物理学史上最重要的发现之一。这是革命性的。哈佛大学理论物理学家亚伯拉罕·勒布(Abraham Loeb)说,我们很少为宇宙打开一扇全新的窗户。

  不过,韦斯说,他感到很尴尬,以获得该奖项。我们从一开始就很高兴能够得到报酬是一种无礼的举动,他说我认为最好的理解是我们代表了让LIGO成为现实的更大的团体,Weiss说他已经安排好了把奖金捐给麻省理工学院,以帮助支持学生。

  引力波的整个概念有点令人费解。 1915年,爱因斯坦在他的广义相对论中解释说,当空间和时间扭曲时,会引起重力和能量,导致自由落体沿着弯曲的路径移动。一年后,他预测两个像杠铃一样旋转的物体,如旋转在太空中的两个旋转黑洞,会在空间中辐射涟漪,并以光速在宇宙中传播。

  检测非常微弱的引力波是一个挑战。 LIGO每个L形干涉仪就像一对垂直的统治者。经过的引力波通常将这两条4公里的手臂延伸不同的长度。通过对比手臂上来回移动的激光,物理学家可以检测到轻微的差分拉伸。 LIGO干涉仪可以检测出相当于质子直径1/10000的长度的差异。

  魏斯,一个曾经辍学的有成就的发明家,没有想到第一个用干涉仪检测引力波的人。在二十世纪六十年代,美国物理学家罗伯特·福德为这项任务建立了一个小干涉仪。但是,Weiss对这个问题进行了更彻底的分析,并认识到需要长达几公里的干涉仪。他还指出了外部噪声的主要来源,并解释了如何处理1972年未发表的报告,这是LIGO的基础。

  在最初的怀疑之后,索恩开始支持该项目,并敦促加州理工学院在1979年聘请Drever进行引力波研究。根据康奈尔大学理论物理学家索尔·特科尔斯基(Saul Teukolsky)的观点,索恩也形成了LIGO的科学目标,比如早期许多物理学家认为引力波最可能的来源是超新星爆炸,索恩认识到这些中子星或相互旋转的黑洞可能是一个更强大的来源,并鼓励实验者选择LIGO来探测它们。索恩还敦促物理学家汇集大量的数值模拟,以帮助找到数据中的潜在信号。

  如果是魏斯和索恩的想法催生了LIGO,巴里什就成为了现实。他在1994年接手该项目的领导,当时该项目被搁置,国家科学基金会正在考虑取消该项目。 Barish扩大了LIGO的合作范围,并做出了关键性的设计变更,并于2005年接管之前通过了项目.LIGO在他的领导下不会存在,加州理工学院的物理学家Stanley Whitcomb和LIGO的首批成员之一项目,说这是Rainer和Kip做不到的事情。

  巴里什还表示,他不知道如何对待这个奖项。在这个项目上做这么多的工作是团队努力的结果,个人的认可总是给我一些矛盾的感觉。

  如果Drever还活着的话,许多物理学家相信他会分享这个奖项,虽然他的性格让他在1990年被LIGO项目赶了出去。Whitcomb说Drever参与了几个关键LIGO组件的设计。但他并不像魏斯和索恩那样卑微。对于Kip和Rainer来说,这是一件非常残酷的事情,因为他们需要在一天中的其他时间观看。惠特科姆说这对罗恩来说同样残酷,因为他本可以赢得这个荣誉。

  LIGO似乎在履行诺言。第一个发现揭示了恒星大小的黑洞的合并,比理论物理学家认为的大得多。上个月,研究人员宣布发现了第四次黑洞合并,这次不仅是两个LIGO探测器,而且还有新升级的处女座探测器,并在意大利比萨附近出现了第一个欧洲的外观。事件有传言说LIGO已经发现两颗中子星在猛烈的爆炸中合并,传统的望远镜也观察到了这一事件。这样的多源天文学研究将为无数的天体物理现象提供前所未有的见解。

  韦斯指出,LIGO将不得不提供惊喜。我们还没有发现任何不能解释的东西。他说,我希望会发生。 (冯维维汇编)

  阅读更多

  科学网站报道(英文)

  相关主题:2017年诺贝尔奖

关键词: 电子科技