刷屏的引力波,再次斩获重磅奖项,他们拿诺奖

2017-10-03 22:50 来源:一读EDU 科学 / 物理学 原标题:刷屏的引力波,再次斩获重磅奖项,他们拿诺奖实至名归! 关注一读EDU微信公众号(id:yidu_edu),第一时间接收最新专题文章! 3名2

2017-10-03 22:50 来源:一读EDU 科学 /物理学

原标题:刷屏的引力波,再次斩获重磅奖项,他们拿诺奖实至名归!

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3名2017年诺贝尔物理学奖得主,左起:雷纳・韦斯、基普・索恩、巴里・巴里什(来源:澎湃新闻网)

毫无意外、众望所归、不负众望、实至名归等词汇,被多家自媒体用来描述2017诺贝尔物理学奖的颁奖结果。

瑞典皇家科学院宣布将2017年诺贝尔物理学奖授予3位科学家:雷纳・韦斯(Rainer Weiss)、巴里・巴里什(Barry Clark Barish)、基普・索恩(Kip Stephen Thorne),用以表彰他们在引力波研究方面的贡献。

至此,自2016年宣布有史以来科学家第一次直接观测到引力波,证实爱因斯坦广义相对论的一个重要预言以来,引力波研究已斩获科学突破奖(Breakthrough Prizes)、邵逸夫奖、“复旦-中植科学奖”等多项科学大奖。

另一名引力波追寻者罗奈尔特・德雷弗在今年稍早去世,未能获得诺贝尔奖(来源:News Dynamite)

遗憾的是,斩获其中科学突破奖、邵逸夫奖的美国加州理工学院物理学荣誉教授罗奈尔特・德雷弗(Ronald Drever)已于2017年3月7日在苏格兰爱丁堡去世,享年85岁,未能得到诺贝尔奖的嘉奖。

德雷弗与基普・索恩及雷纳・韦斯同是LIGO(激光干涉引力波天文台)的创始人,据《大公报》报道,他们于1984年共同提议利用激光干涉仪观测重力波,直至1994年,经美国国家科学基金会(NSF)长年审查LIGO的各项计划,美国国会才批准其经费。正如节录自德雷弗家人的一份声明:

“…他毕生致力于通过LIGO观测重力波,尽管近年患有痴呆症,他仍意识到他和研究团队所付出的努力,已得到世界各地的认同。”

德雷弗去世后,另一名在LIGO项目中富有突出贡献的科学家,巴里・巴里什,和基普・索恩及雷纳・韦斯一道,继续在今年获得第二届“复旦-中植科学奖”和诺贝尔物理学奖。据“复旦大学”官方微信公众号消息,这3名引力波追踪者们还将在今年年底来到上海,出席“复旦-中植科学奖”的颁奖典礼。

关于引力波最形象的形容就是“时空涟漪”(来源:清华大学官网)

虽然引力波是爱因斯坦广义相对论的一个重要预言:宇宙中,两个质量极大的物质(比如黑洞)相互高速地环绕,会让周围的时空产生一阵阵的“涟漪”,此时,水面就是时空,水的波纹就是引力波。

但就连爱因斯坦本人,都一度怀疑引力波的存在。可以产生巨大引力波的中子星、黑洞离地球十分遥远,所以要想直接探测到引力波,是一件极其困难的事情。不过,科学家提出了使用激光干涉仪探测引力波的方法,而激光干涉仪也是 LIGO 以及世界上其它引力波探测站目前正在使用的探测方法。

LIGO位于华盛顿州汉福德的探测器(来源:极客公园)

巴里・巴里什领导了LIGO建设及初期运行,建立了LIGO国际科学合作,他把LIGO从几个研究小组从事的小科学成功地转化成了涉及众多成员并且依赖大规模设备的大科学,最终使引力波探测成为可能。

雷纳・韦斯发明的激光干涉引力波探测器是LIGO装置的基础。他首次分析了探测器的主要噪声来源,并领导了LIGO仪器科学的研究,最终使LIGO达到了足够的灵敏度。

基普・索恩奠定了引力波探测的理论基础,他开创了引力波波形计算以及数据分析的研究方向,并对LIGO仪器科学做出了重要贡献,特别是提出了量子计量学理论的一系列基本概念。

引力波的成功探测,开起了一扇前所未有的探测宇宙的新窗口。加州理工学院陈雁北教授向“知社学术圈”表示:

“引力波在引力理论中的地位,就好比光在电磁理论中的地位。引力波探测的成功,让人类发现了一种新的‘光’,可以用全新的方法来观测宇宙。”

而中国科学院高能物理研究所研究员张双南向“知识分子”评论道:

“现代物理学建立的标志是一百年前建立的相对论和量子力学。量子力学以及基于量子力学的粒子物理标准模型的相关研究斩获诺贝尔物理学奖无数,但是与此形成鲜明对照的是,不但爱因斯坦没有因为相对论而获得诺贝尔物理学奖,后来对于丰富相对论而做出了很多贡献的物理学家们也无人因此获得过诺贝尔物理学奖。因此,2017年的诺贝尔物理学奖授予了LIGO实验直接探测到并且发现了广义相对论的最重要预言引力波,不但是众望所归,而且也是对百年现代物理学做了一个了断。”

诺贝尔物理学奖自1901年设立以来,已走过百年历程,有34位获奖者研究的领域是粒子物理学,不知明年又将是哪一个物理学分支领域的重要理论、发现问鼎诺奖。

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