2017年諾貝爾物理獎，花落重力波

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發布單位：台北市立天文科學教育館?

愛因斯坦在百年前就曾預測過兩顆黑洞互撞時應該會引發重力波，但直到2015年9月14日，重力波（gravitational wave）才首度成功探測，它花了130億年才傳播到地球上，被位在美國的LIGO重力波探測器偵測到。這個重力波訊號其實非常微弱，但經過重重驗證，天文物理學家們確認這個訊號為真。時至今日，科學家們已成功偵測到5次確信的重力波訊號，少了LIGO的幫助，將很難達成這樣的成就。這開啟了一個全新的探測方式，不僅讓科學家們能了解宇宙中最劇烈的天文事件，並能持續檢測我們認知的底限。

LIGO，是雷射干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）的簡稱，由來自全球超過20多個國家、一千多名科學家參與的國際性計畫。為了實現這個計畫，他們已經奮鬥了近50年。為了表彰LIGO這些科學家的熱情與決心，2017年諾貝爾物理獎將此榮譽給推動並帶領LIGO計畫前進的先驅：萊納·魏斯（Rainer Weiss）、基普·索恩（Kip S. Thorne ）和巴里·巴里什（Barry C. Barish）。

在1970年代中期，魏斯已經分析出可能干擾觀測的背景雜訊的來源，那時他便設計出一種偵測器，利用雷射來進行干涉，應該可以過濾掉這些背景雜訊。在很早之前，索恩和魏斯就已確信重力波應該是可以被偵測到的，而且一旦偵測到，將大大改變我們對宇宙的認知。

重力波以光速向外擴散，掃過宇宙空間，如同愛因斯坦在他廣義相對論中所描述的一樣。重力波都是在質量加速時產生，例如一對黑洞互繞這樣的情況。愛因斯坦雖然做過這樣的預測，但他堅信科學家應該不可能偵測到重力波。LIGO計畫最重要的設置就是兩道互相垂直的龐大雷射干涉儀，當重力波通過地球時，這個雷射干涉儀可以偵測到比原子核還小數千倍的微小擾動。

到目前前為止，各類型的電磁波輻射和粒子，例如宇宙線或微中子等，都已經應用在宇宙探索中。然而，重力波能直接見證時空本身的變動，和以前的探測方式完全不同，對那些看不到的宇宙事物，更具優勢。科學界都在期待重力波能為我們帶來更多的發現和宇宙訊息。

萊納·魏斯Rainer Weiss

Rainer Weiss

Rainer Weiss

1932年生於德國柏林，麻省理工學院物理學榮譽教授。

獲獎貢獻：1/2

巴里·巴里什

Barry C. Barish

巴里·巴里

1936年生於美國內布拉斯加州奧馬哈，加州理工學院林德物理學教授。

獲獎貢獻：1/4

基普·索恩Kip S. Thorne

Kip S. Thorne

Kip Stephen Thorne

1940年生於美國猶它州洛根，加州理工學院榮譽費曼理論物理學教授。與導演克里斯多福·諾蘭共同合作完成《星際效應》電影計畫。

獲獎貢獻：1/4

索恩介紹重力波影片：

資料來源：https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2017/, 2017.10.03, KLC

文章轉自http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/list.asp?mtype=c2 ????

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