發現重力波 美國3物理學家奪諾貝爾獎 證愛因斯坦百年前預測


今屆諾貝爾物理學獎得主於昨日(3日)公布,由3名發現重力波的美國物理學家奪得,他們從兩個黑洞對撞發現了重力波,驗證了已故物理學家愛因斯坦在百年前的預測,可瓜分900萬瑞典克朗(約865萬港元)獎金。諾貝爾委員會的代表克松(Goran Hansson)讚揚3名學者的發現「震撼世界」。

在德國柏林出生、現於美國麻省理工學院(MIT)任教的韋斯(Rainer Weiss)可獲得一半獎金,餘下一半由來自加州理工學院(Caltech)的巴里斯(Barry Barish)和索恩(Kip S. Thorne)瓜分,他們及其團隊利用激光干涉儀重力波觀測站(LIGO)在2015年9月首次探測到逾10億光年以外兩個黑洞對撞、將相當於3個太陽的質量轉化成能量時產生的重力波。

逾千人團隊合研探測器LIGO

愛恩斯坦在1916年根據廣義相對論預測了重力波,指出重力的扭曲會像衝擊波一樣穿越時空,但認為可能永不可能探測到。科學家計劃用激光量度重力波的構思在1960年代首次出現,MIT和Caltech在1984年同意共同建造LIGO,LIGO科學團隊日漸壯大,有逾千名來自超過15個國家或地區及90所高校的科學家共同發展探測器的技術及分析數據。

團隊2002年開始探測宇宙中的重力波。LIGO 2015年首次探測到重力波信號後,去年宣布發現。當時引起科學界興奮,有專家當時已稱,幾可肯定可以獲諾貝爾獎。LIGO團隊與意大利的處女座重力波探測器(Virgo)在今年9月亦宣布已第4次探測到重力波信號。

重力波的發現另有一個功臣,即LIGO計劃創辦人之一的德雷弗(Ronald W. P. Drever),但他在今年3月7日離世,享年85歲,無緣接受榮譽。

諾貝爾委員會昨日直接致電韋斯,讓他在記者會上回應提問。韋斯憶述首次發現重力波時的驚訝:「當我們在2015年9月首次發現時,大部分人都不敢相信。」而經過多月後他們終於說服自己發現到重力波。

得獎者﹕這是人類的勝利

同樣獲獎的索恩以研究時間旅行成名,亦是電影《星際啟示錄》的執行製片人和科學顧問。他在加州透過電話向傳媒表示:「這是人類的勝利。重力波是人類探索宇宙的重要方法。」他又將功勞歸於千名科研人員。

巴里斯稱,他和同事都預計今年重力波會得獎,他甚至調校好鬧鐘準備聽電話,但諾貝爾委員會的來電早了4分鐘。他說:「曾經有這樣的(得獎)推測。不過瑞典皇家科學院相當神秘。」

香港 明報(華盛頓郵報/中央社/洛杉磯時報)

圓百年夢想 引發宇宙學革命 測到重力波 美三傑奪物理獎

美國「激光干涉儀重力波觀測站」(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,簡稱LIGO),去年宣佈首次成功探測到重力波,被譽為「世紀發現」。今年諾貝爾物理學獎亦頒給促成這次發現的三大在世功臣(圖),指他們引發「天體物理學革命」,「為觀察太空最暴烈現象,提供全新方法,測試我們知識的極限」。

三名得主分別是美國的韋斯(Rainer Weiss)、巴里什(Barry Barish)和索恩(Kip Thorne),瑞典皇家科學院昨表示,是為表彰他們對LIGO和發現重力波作出的貢獻。

愛因斯坦認為無法偵測

偵測重力波可說是物理學界的「百年夢想」。愛因斯坦1915年提出廣義相對論,將重力重新理解成物體質量令時空結構扭曲,令其他物體看似被一種力吸引。他進一步引申到當有大質量星體加速運動,造成的時空波動會以光速向外擴散,稱之為重力波。但由於重力波從數以億計光年外宇宙傳來,到地球時太微弱,造成的時空差異不夠原子核大小的幾千分之一,連愛因斯坦也認為不可能偵測到。不少科學家曾嘗試挑戰這「不可能的任務」,但都失敗告終。韋斯、索恩和今年3月逝世的英國科學家德雷弗,在1970年代中開始構思LIGO方案,將測距的激光干涉儀造成兩個數公里大的L型觀測站,偵測重力波造成的微小長度變化。

LIGO原理講來不算太複雜,但要製造堪稱史上最精密的測距儀,涉及開發新的激光技術和新物料、建造四公里長真空管道和防止微小地面震動干擾等,所涉人力物力和技術要求,需數十年才開花結果。

評審認為韋斯對解決有關工程問題貢獻最大,故分得900萬瑞典克朗(861萬港元)獎金的一半,1994年接手管理LIGO項目的巴里什,將項目擴大成涉逾20國逾千研究員的大型國際研究,亦功不可沒,與索恩各分得1/4獎金。

LIGO前年9月偵測到兩個黑洞相撞造成的重力波,去年2月宣佈時震動物理學界,引起公眾極大興趣。LIGO之後偵測到兩次重力波,意大利的歐洲重力觀測站(EGO)亦測到一次。

可比伽利略發明望遠鏡

諾貝爾物理學委員會署理主席馬滕松(Nils Martensson)稱:「我們正見證新領域誕生:重力波天文學,這會教我們了解宇宙最暴烈事件,為極端重力的性質帶來新洞見。」瑞典皇家科學院院士古巴爾(Ariel Goobar)形容這可比伽利略發明望遠鏡,「讓我們發現宇宙比我們以為的更廣闊」。

美聯社/路透社/法新社/諾貝爾獎官網

香港 蘋果日報
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