2017年诺贝尔物理学奖获得者:雷纳·韦斯、巴里·巴里什、基普·索恩

瑞典当地时间10月3日上午11点50分,诺贝尔物理学奖评委会委员、瑞典皇家科学院秘书长约兰·汉森宣布,将2017年诺贝尔物理学奖授予3位美国物理学家雷纳·韦斯(Rainer Weiss) 、巴里·巴里什 (Barry Barish )、基普·索恩(Kip Stephen Thorne),以表彰他们对引力波探测器LIGO的决定性贡献及其对引力波的观察。900万瑞典克朗(约合人民币733.9万)的奖金一半将授予麻省理工的雷纳·韦斯教授,另一半则由来自加州理工学院的巴里·巴里什和基普·索恩分享。

现场记者连线采访韦斯时,他说:“当我们2015年9月探测到引力波时,很多人不敢相信。经过数月时间,科学家们才逐步说服自己,引力波的发现已经是个事实。这是令人非常激动的时刻。”

在评委会发布的新闻公告上如此评价:对引力波的成功探测使我们了解宇宙开端的真相成为可能。LIGO通过直接探测到引力波,证明了黑洞的存在及其性质。引力波也给我们提供了了解宇宙的另外一个全新维度。可以说之前仅仅是看到的宇宙的图景,却没有声音。引力波使我们对宇宙的了解上升到。在此之前我们对宇宙的了解仅限于画面,而引力波的探测使我们可以通过声音去探索宇宙,改变了之前对宇宙单一的认知方法,发起了人类对宇宙的认知革命。

约兰·汉森在新闻发布会上称“今年获得物理学奖的科学发现震惊了世界”。

  美国激光干涉引力波天文台(LIGO)

引力波:探索宇宙新方式

400多年前,当伽利略第一次将望远镜指向星空,让人类看见清晰的太空时,就再没停止对这个神秘的空间进行探寻。100年前爱因斯坦广义相对论的提出,预言了时空的“涟漪”——引力波的存在。做加速运动的大质量天体可以剧烈地撼动时空,并且空间扭曲的波动将从波源辐射出去,就是引力波。这些以光速传播的“涟漪”携带了天体源激烈动荡的信息以及关于引力本质的线索。捕捉到引力波,人们就可以用一种前所未有的方式探索宇宙。

但是引力波的测量困难得异乎寻常,虽然天体通过引力波释放的能量是惊人的,但因为它几乎不和物质相互作用,所以引力波总是“率性”而至,似乎什么都阻挡不住它的步伐,因此它包含着源的中心区域最核心的信息。可是,引力波的“率性”在带来核心信息的同时,也让探测极为困难。直到1974年物理学家约瑟夫·泰勒(Joseph Hooton Taylor, Jr)和拉塞尔·赫尔斯(Russell Alan Hulse)发现了处于双星系统中的脉冲星,该双星系统会以引力波的形式损失能量,这间接证明了引力波的存在。泰勒和赫尔斯也因这项工作荣获1993年诺贝尔物理学奖。

确定引力波是真实存在的物理现象后,如何探测引力波成为很多天文物理学家的研究方向。

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