17年諾貝爾物理學獎揭曉：3位科學家因證實引力波存在而斬獲

2015年9月14日，宇宙的引力波首次被觀測到。100年前由阿爾伯特·愛因斯坦所預言的引起波來自兩個黑洞之間的碰撞。它花了13億年的時間才到達美國的LIGO探測器。信號在到達地球時非常微弱，但已經預示著天體物理學的革命。引力波是觀測宇宙中最劇烈的事件並測試我們知識極限的一種全新方式。

激光干涉引力波天文台LIGO是一個合作項目，包括了來自20多個國家的超過1000名研究人員。他們一起實現了一個將近50年的願景。2017年諾貝爾獎得主們的熱情和決心對LIGO的成功是無價的。科學家Rainer Weiss和Kip s . Thorne和Barry c . Barish完成了這個項目，他們40年的努力最終觀測到了引力波。

在20世紀70年代中期，Rainer Weiss已經分析了可能會干擾測量的背景噪音的可能來源，並設計了一個探測器，一個基於激光的干涉儀，可以克服這一噪音。在早期，Kip Thorne和Rainer Weiss都堅信引力波可以被探測到，並帶來關於宇宙知識的革命。

引力波以光速傳播，充滿了宇宙，正如阿爾伯特·愛因斯坦在他的廣義相對論中所描述的那樣，它們總是在質量加速時產生，就像一個滑冰運動員或一對黑洞相互旋轉一樣。愛因斯坦認為永遠無法測量它們。LIGO項目的成果是使用一對巨大的激光干涉儀來測量比原子核小數千倍的變化，因為引力波經過地球。

到目前為止，各種電磁輻射和粒子，如宇宙射線或中微子，已經被用於探索宇宙。然而，引力波直接證明了時空本身的破壞。這是一個全新的、不同的、開放的世界。大量的發現等待著那些成功捕捉引力波並解讀他們信息的人。

挑戰人類認知極限

Ligo作為引力波目前最為靈敏的觀測項目，由全世界20多個國家超過1000名科研工作者共同完成，並且實現了人類半個世紀的目標——探測引力波。而此次獲獎的三位科學家在領導引力波項目的實現過程中，功不可沒。

正如韋斯教授在接到諾貝爾大會電話時所強調的：「引力波並不是三個人的研究成果，而是一個千人團隊才能完成的項目。我們為此努力了整整四十年！」

韋斯教授和已經辭世的德雷福教授是Ligo團隊中的關鍵核心人物，他們是Ligo的發起者。1964年，Weiss加入麻省理工學院物理系時，Ligo只是他設計的廣義相對論課程的一項課堂練習。1975年，韋斯教授認識了加州理工大學的物理學家索恩教授。

索恩教授是著名的理論學家，研究重點是引力物理和天體物理學，側重於相對論恆星、黑洞和引力波。30年來他一直在推崇Ligo項目，與韋斯教授和德雷福教授密切合作，為探測引力波提出新的技術和思路。他還是好萊塢影片《星際穿越》的執行製片人和科學顧問。

巴里什教授對於粒子物理學的大型項目有著豐富的經驗，他曾經擔任Ligo項目的首席科學家，具體協調了Ligo項目的發展以及設備的建造和實施。

在愛因斯坦在廣義相對論中這樣描述引力波：「引力波以光速迅速擴散，充滿整個宇宙。」他解釋道，引力波產生於巨大的加速中，比如冰上運動員做單腳旋轉，或者兩個黑洞交替旋轉時。不過愛因斯坦認為，引力波是永遠無法測量的。而藉助於Ligo巨大的激光探測儀，它們能在引力波經過地球的時候，測出比原子核千分之一還小的微量變化。

目前，科學家通常用宇宙射線或者中微子等電磁輻射和粒子來探索宇宙，引力波作為探測時空本身的直接手段，為人們打開了觀測看不見的世界的新方法。利用這種方法，科學家能夠捕捉到引力波並將其翻譯成有效信息，帶給人類更多驚喜的發現。

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