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美国三巨新皇家棋牌头因引力波发现而获得诺贝尔物理学奖

华盛顿州汉福德LIGO观测台。图片

两年前,物理学家第一次发现,当两个黑洞相互旋转合并时,就会在空间中形成无限微弱的涟漪。发现这样的引力波实现了爱因斯坦1个世纪前的预言,并开启了探索宇宙的一种全新方式。今天,这一重大实验的三位领导者获得了诺贝尔物理学奖。

麻省理工学院85岁的Rainer Weiss和加州理工学院77岁的Kip Thorne在1984年共同策划了激光干涉引力波天文台(LIGO)的观测计划。加州理工学院粒子物理学家、81岁的Barry Barish随后指导了分别位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两个LIGO观测站的建设。Weiss将获得900万瑞典克朗(110万美元)奖金中的一半,Thorne和Barish将分享另外一半。而LIGO的第三位创建者Ronald Drever于今年7月7日在爱丁堡去世,享年85岁。(诺贝尔奖不授予已去世的人。)

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。“它是革命性的。”哈佛大学理论物理学家Abraham Loeb说,“我们非常罕见地打开了宇宙的一扇全新窗口。”

然而,Weiss却说,他觉得获得这个奖项有点尴尬。“为了从一开始(我们)就非常乐意去做的一件事而收钱有点不像话。”他说,“我觉得对它最好的理解是,我们代表了那些让LIGO成为现实的更大的群体。”Weiss表示,他已安排将奖金捐赠给麻省理工学院以帮助支持学生。

引力波的整个概念有些令人费解。1915年,阿尔伯特·爱因斯坦在其广义相对论中解释说,当质量和能量扭曲时空时就会引力产生,导致自由落地的物体沿着弯曲的轨迹运动。一年后,他预言,像杠铃一样快速转动的两个天体——如两个相互呈漩涡状旋转的黑洞——会在太空中辐射出涟漪,并以光速在宇宙中传播。

探测到极微弱的引力波是一项挑战。LIGO每个“L”形的干涉仪就像一对垂直的尺子一样。一个经过的引力波通常会让这两个4公里长的“手臂”以不同长度拉伸,通过对比在手臂上前后移动的激光,物理学家可以探测到轻微的差别性拉伸。LIGO干涉仪就会以相当于一个质子直径1/10000的长度探测到其中的差异。

Weiss是一名炉火纯青的发明者,一度曾从大学退学,他并非想到用干涉仪探测引力波的第一人。上世纪60年代,美国物理学家Robert Forward为这项任务建立了一个小型的干涉仪。然而,Weiss对这个问题进行了更彻底的分析,并认识到需要进行长达数公里的干涉仪。他还指出了外来噪音的主要来源,并在1972年未发表的一项报告中解释了如何处理这些噪音,这成为LIGO的基础。

(责任编辑:新皇家棋牌)

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