2017年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予雷納·韋斯(Rainer Weiss)、基普·索恩(Kip Stephen Thorne)、巴里?巴里什(Barry Clark Barish),以表彰他們對(duì)激光干涉儀引力波觀測(cè)站(LIGO)的構(gòu)思和設(shè)計(jì)。羅奈爾特·德雷弗、基普·索恩分別為美國(guó)加州理工學(xué)院物理學(xué)榮休教授和費(fèi)曼理論物理學(xué)榮休教授,雷納·韋斯為美國(guó)麻省理工學(xué)院物理學(xué)榮休教授。LIGO近期首次直接觀測(cè)到引力波,為天文探索開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新方法。 LIGO的三位聯(lián)合創(chuàng)始人 圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò) 獲獎(jiǎng)人生平Rainer Weiss(雷納 ·韋斯) US美國(guó)理論物理學(xué)者,麻省理工學(xué)院物理學(xué)榮休教授。雷納·韋斯發(fā)明的激光干涉引力波探測(cè)器是LIGO裝置的基礎(chǔ)。他首次分析了探測(cè)器的主要噪聲來(lái)源,并領(lǐng)導(dǎo)了LIGO儀器科學(xué)的研究,最終使LIGO達(dá)到了足夠的靈敏度。Kip S. Thorne(基普 ·索恩) US美國(guó)知名理論物理學(xué)家,加州理工學(xué)院費(fèi)曼理論物理學(xué)榮休教授。他奠定了引力波探測(cè)的理論基礎(chǔ),他開(kāi)創(chuàng)了引力波波形計(jì)算以及數(shù)據(jù)分析的研究方向,并對(duì)LIGO儀器科學(xué)做出了重要貢獻(xiàn),特別是提出了量子計(jì)量學(xué)理論的一系列基本概念。Barry Barish(巴里 ·巴里什) US美國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家, 美國(guó)加州理工學(xué)院物理學(xué)榮休教授。巴里·巴里什領(lǐng)導(dǎo)了LIGO建設(shè)及初期運(yùn)行,建立了LIGO國(guó)際科學(xué)合作,他把LIGO從幾個(gè)研究小組從事的小科學(xué)成功地轉(zhuǎn)化成了涉及眾多成員并且依賴(lài)大規(guī)模設(shè)備的大科學(xué),最終使引力波探測(cè)成為可能。 獲獎(jiǎng)理由到時(shí)可以快速翻譯一下委員會(huì)的解說(shuō)詞:例如:“不懈追求利用引力波來(lái)觀察宇宙的視角,導(dǎo)致了引力波的直接探測(cè),為天文探索開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新方法”。 引力波的重大意義去年錯(cuò)過(guò)了諾貝爾獎(jiǎng),而今年能夠幾乎毫無(wú)懸念地獲獎(jiǎng),這說(shuō)明引力波直接探測(cè)在物理學(xué)當(dāng)中所扮演的重要性。很多的媒體之前作了預(yù)測(cè),除過(guò)引力波之外,還提到了很多其它可能性,不過(guò)引力波卻是概率最大的。此次引力波之所以能夠毫無(wú)懸念地獲獎(jiǎng),這說(shuō)明引力波直接探測(cè)在物理學(xué)當(dāng)中的重要性。 從物理科學(xué)本身的意義而言,引力波有助于幫助科學(xué)家們檢驗(yàn)相對(duì)論的理論邊界在哪里。往往一個(gè)理論失效的地方就是理論進(jìn)行變革的機(jī)會(huì)。之前廣義相對(duì)論在弱場(chǎng)中已經(jīng)得到很多次的驗(yàn)證,但是在強(qiáng)引力之下的驗(yàn)證,之前卻從來(lái)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)。所以由雙黑洞所產(chǎn)生的引力波的直接探測(cè)是對(duì)廣義相對(duì)論在強(qiáng)引力環(huán)境下是否能夠成立的一個(gè)非常好的檢驗(yàn),結(jié)果確認(rèn)廣義相對(duì)論是正確的。另外引力波以光速傳播,它與物質(zhì)的相互作用非常非常的弱,所以引力波可以幾乎無(wú)阻擋地看到宇宙大爆炸時(shí)候的圖景,而這是無(wú)法利用我們熟知的電磁波來(lái)視線的。所以引力波是我們了解我們宇宙最早期的最好工具。最后引力波也給我們提供了了解宇宙的另外一個(gè)全新維度。可以說(shuō)之前僅僅是看到的宇宙的圖景,卻沒(méi)有聲音。 引力波給探測(cè)宇宙的方式上增添了一個(gè)聲音的維度,豐富了我們探索宇宙的方式。目前,美國(guó)和歐洲的引力波天文臺(tái)正主導(dǎo)著引力波的觀測(cè)工作,隨著LIGO探測(cè)的推進(jìn),中國(guó)的引力波研究也隨之進(jìn)入了一股前所未有的熱潮。在理論研究的同時(shí),中國(guó)也在積極推動(dòng)直接探測(cè)引力波的望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目。目前,太極計(jì)劃和天琴計(jì)劃這兩個(gè)空間項(xiàng)目正各自推進(jìn),將于地面探測(cè)原初引力波的阿里計(jì)劃已通過(guò)立項(xiàng),正在建設(shè)之中。除此之外,中國(guó)還在研究如何利用剛剛建好的500米射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)和正在建設(shè)的平方公里陣(SKA),以脈沖星計(jì)時(shí)陣的方式探測(cè)宇宙天體所產(chǎn)生的引力波。引力波研究之路漫漫其修遠(yuǎn)兮,還需眾多科學(xué)家的一起努力。作者:中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員 茍利軍 相關(guān)閱讀:在今年11月的騰訊WE大會(huì)上,作為當(dāng)今最偉大的物理學(xué)家之一的霍金教授,將透過(guò)現(xiàn)場(chǎng)屏幕與大家暢聊人類(lèi)的未來(lái)圖景和星際探索。前不久, 霍金在他的劍橋辦公室接受了騰訊WE大會(huì)團(tuán)隊(duì)的拜訪,談到了關(guān)于引力波探測(cè)的看法: 在去年的WE大會(huì)上,我們也曾邀請(qǐng)到了 LIGO 的前首席研究員 Barry Barish,他談到: 文章由企鵝科學(xué)和科普中國(guó)聯(lián)合推出 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自“科普中國(guó)”

預(yù)測(cè)準(zhǔn)了!引力波錯(cuò)過(guò)了去年的諾獎(jiǎng),而今年幾乎毫無(wú)懸念地獲獎(jiǎng)

圖文簡(jiǎn)介

2017年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予雷納·韋斯(Rainer Weiss)、基普·索恩(Kip Stephen Thorne)、巴里巴里什(Barry Clark Barish),以表彰他們對(duì)激光干涉儀引力波觀測(cè)站(LIGO)的構(gòu)思和設(shè)計(jì)。羅奈爾特·德雷弗、基普·索恩分別為美國(guó)加州理工學(xué)院物理學(xué)榮休教授和費(fèi)曼理論物理學(xué)榮休教授,雷納·韋斯為美國(guó)麻省理工學(xué)院物理學(xué)榮...