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2017諾貝爾物理學獎結果公佈:獲獎原因是發現「引力波 」

2017-10-03

【文匯網訊】 北京時間10月4日17時45分許,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣佈將2017年度諾貝爾物理學獎授予美國麻省理工學院教授雷納·韋斯(Rainer Weiss)、加州理工學院教授基普·索恩(Kip Stephen Thorne)和巴裡·巴裡什(Barry Clark Barish),以表彰以表彰他們在LIGO探測器和引力波觀測方面的決定性貢獻。

據澎湃新聞報道,2016年2月11日,美國加州理工學院、麻省理工學院以及「激光干涉引力波天文臺(LIGO)」的研究人員宣佈,他們在2015年9月14日探測到來自於兩個黑洞合併的引力波信號。這是人類歷史上第一次探測到引力波,證實了百年前愛因斯坦的預測。

雷納·韋斯發明的激光干涉引力波探測器是LIGO裝置的基礎。他首次分析了探測器的主要噪聲來源,並領導了LIGO儀器科學的研究,最終使LIGO達到了足夠的靈敏度。

基普·索恩奠定了引力波探測的理論基礎,他開創了引力波波形計算以及數據分析的研究方向,並對LIGO儀器科學做出了重要貢獻,特別是提出了量子計量學理論的一系列基本概念。

巴裡·巴裡什領導了LIGO建設及初期運行,建立了LIGO國際科學合作,他把LIGO從幾個研究小組從事的小科學成功地轉化成了涉及眾多成員並且依賴大規模設備的大科學,最終使引力波探測成為可能。

今年3月9日,LIGO另一位創始人、蘇格蘭實驗物理學家羅納德·德雷弗(Ronald Drever)因癡呆症惡化逝世。

在公佈首次探測結果後,LIGO就成為了眾望所歸的諾獎最大熱門。然而,2016年諾貝爾獎提名的截止時間是1月31日。外界普遍猜測,諾獎可能推遲到今年才會花落LIGO。

去年11月8日,巴裡什在接受澎湃新聞專訪時曾說道:「我覺得我們LIGO的成果從科學價值來講絕對配拿諾獎,我當然沒有什麼資格對諾獎評委會說三道四。但從操作層面來說,提名確實到1月31號就截止了。」

LIGO還曾被授予了卡弗裡天文物理學獎、格魯伯宇宙學獎、科學突破獎特別大獎和復旦-中植科學獎等。

引力波是愛因斯坦廣義相對論中的重要推論。時間和空間會在質量面前彎曲,時空在伸展和壓縮的過程中,會產生振動傳播開來,這些振動就是引力波。我們在地球上隨時隨地都可能遭遇來自宇宙中各種源頭的引力波:兩個黑洞合併、中子星自轉、超新星核塌縮等。然而,即使是像黑洞這樣巨大質量的系統相互碰撞、合併,產生的引力波信號傳遞到地球上也是很微弱的。就連愛因斯坦本人也想像不到,能通過怎樣的方法探測到引力波。

LIGO激光干涉引力波探測儀的基本思路是這樣的:兩條長度相同的探測臂呈L型放置,在L中間的拐點處放置激光源,沿兩條管子各發射一束激光,而在兩臂的末端放置一面鏡子來反射激光。在真空中,兩條同時發射的光束應該同時返回中間拐點相逢,在干涉作用下,光束不會抵達光電探測器。但如果有引力波穿過探測儀,兩條真空管中的空間會出現微小的拉伸與壓縮,兩條光束就會出現光程差,從而外洩到光電探測器上。

截至目前,LIGO已成功探測到4次引力波事件。最近的一次就發生在5天前。

1895年11月27日,阿爾弗雷德·諾貝爾(Alfred Nobel)簽署了他最後的遺囑,將財產中的最大一份給了一系列獎項,即諾貝爾獎。按照其意願,諾貝爾獎的其中一部分,頒發給「在物理學領域作出最重要發現或發明的人」。諾貝爾物理學獎首次頒發是在1901年,獲獎者是發現X射線的物理學家威爾姆·康拉德·倫琴。諾貝爾物理學獎的獲得者還包括愛因斯坦、居里夫人、玻爾等等有著傑出貢獻的科學家。

隨著諾貝爾基金的收益變化,諾貝爾獎的獎金有所浮動。2001年至2011年的單項獎金為1000萬瑞典克朗,2012年至2016年因基金收益下降,獎金下調為800萬瑞典克朗。2017年,基金財務狀況好轉,獎金改為900萬瑞典克朗。

以下的一系列數據,可以幫助你瞭解從1901年到2016年的諾貝爾物理學獎。

110次:

1901年以來,諾貝爾物理學獎共頒發過110次。其中有六個年份沒有頒發過諾貝爾物理學獎,分別是1916、1931、1934、1940、1941和1942年。根據組委會的章程,如果候選人的貢獻沒有達到要求,那麼獎金將被留至下一年。如果第二年仍然沒有合適人選,獎金將被加入到基金會的初始資金中。在兩次世界大戰期間,諾貝爾獎較少頒出。

203人:

1901-2016年,共204人次獲得了諾貝爾物理學獎。其中,美國物理學家John Bardeen(約翰·巴丁,1908年5月23日-1991年1月30日)因晶體管效應和超導的BCS理論在1956年、1972年兩次獲得諾貝爾物理學獎。因此,1901年以來諾貝爾物理學獎的獲得者共203人。

47次:

有47次諾貝爾物理學獎只頒給一位獲獎者,32次由兩位獲獎者共享,31次由三位獲獎者共享。

2名:

歷史上,曾有兩名女性獲得諾貝爾物理學獎。其中,瑪麗·居裡(Marie Curie)兩度獲得諾貝爾獎。1903年,居裡夫婦和貝克勒爾由於對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學獎。1911年,居里夫人因發現元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學獎,成為世界上第一個兩獲諾貝爾獎的人。

55歲:

1901年至2016年,諾貝爾物理學獎獲得者獲獎時的平均年齡是55歲。

25歲:

迄今為止,最年輕的諾貝爾物理學獎獲得者是William Lawrence Bragg,獲獎時是25歲。1915年,他和他的父親William Henry Bragg同時獲獎。


責任編輯:覺行

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