2017 年诺贝尔物理学奖：时空涟漪探测器
瑞典科学院对 2016 年的“小姐”作出修正，表彰获奖者“对 Ligo 探测器和引力波观测的决定性贡献”——这是对爱因斯坦预测的证明，也是自发现希格斯玻色子以来物理学中最伟大的事情。
加州理工学院物理学家 Kip S. Thorne (R) 和 Barry C. Barish 在获得 2017 年诺贝尔物理学奖后出席新闻发布会，他们与麻省理工学院的 Rainer Weiss 分享了这一奖项，2017 年 10 月 3 日在美国加利福尼亚州帕萨迪纳举行。（路透社照片） 当斯德哥尔摩周一打电话给迈克尔罗斯巴什，告诉他他因发现生物钟的物理基础而获得诺贝尔生理学和医学奖时，他回答说：你在开玩笑。也许他很惊讶，因为这个奖项是异步的——他的关键工作是在很久以前完成的。去年，诺贝尔基金会也通过表彰物质拓扑学的理论工作表明它与世界不同步，而忽略了激光干涉仪引力波天文台 (Ligo)，该天文台在 12 个月前探测到了引力波。仪式。证实了爱因斯坦一个世纪前的预测，继广义相对论之后，这是自希格斯玻色子发现以来物理学中最伟大的事情。令博彩公司普遍厌恶和高兴的是，Ligo 没有获奖。
2017 年，瑞典皇家科学院通过向 Ligo 的领导者致敬——Rainer Weiss，他设计了人类有史以来最灵敏的仪器，Kip S Thorne，他缩小了它旨在寻找的信号和频率和 Barry C Barish，他亲自构建了该项目。
自从 2015 年 9 月 15 日检测到的第一个重力波的特征被转换成介于啁啾和砰砰声之间的声音后，Ligo 究竟看到了什么——或者准确地说听到了什么？
位于华盛顿州汉福德的 LIGO 实验室（由加州理工学院/麻省理工学院/LIGO 实验室提供） 它听到了 13 亿年前地球上生命才刚刚开始的时候，两个以疯狂速度相互旋转的巨大黑洞的碰撞声。宇宙事件是不可见的，因为光无法逃离黑洞的事件视界，但可以通过物质和能量漩涡附近的辐射来推断。它还传播引力波，涟漪以光速在时空结构中传播。几千年前，当第一批智人走过非洲平原时，海浪席卷了麦哲伦云，并于 2015 年 9 月到达地球，除了意大利的处女座仪器外，路易斯安那州和华盛顿州的 Ligo 激光干涉仪产生了微小的扰动.它产生了一个微小的啁啾声，震动了量子物理学的世界。
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在发现希格斯玻色子之前的几年里，物理学一直存在危机。科学方法包括发展理论，然后在实验室中证实它。没有第二步，理论仍然未经证实。希格斯玻色子是标准物理学模型的最后一个元素，但在野外仍未被观察到。因此，多年来，理论一直建立在理论之上，而实验室却远远落在了后面。也许这一切都建在沙子上？
随着希格斯玻色子的发现，实验室赶上了，理论得到了证实。然而，百年前的引力波预测仍未得到验证——实际上，它可以追溯到亨利·庞加莱 (Henri Poincare) 1905 年的假设。现在，Ligo 又一次保证了标准模型的通畅性。引力波的推断较早，Russel A Hulse 和 Joseph H Taylor Jr 也因此获得了 1993 年的诺贝尔奖。但 Ligo 首次直接观察到了引力波，导致仪器出现抽搐。
展望未来，引力波天文学将让人类进入仍然不可见的时空部分。与穿越时空的电磁辐射（如光）不同，它们是时空结构中的涟漪。它们不会被物质分散，并且可以让仪器观察到不可能遥远的太空鸿沟 - 并且相应地可以追溯到更远的时间。对光学和射电望远镜来说仍然黑暗的宇宙部分现在将变得可见。黑洞和中子星——它们的物质密度如此之大，以至于一勺物质的重量与地球一样重——将揭开前所未见的秘密。
任何有质量的物体在加速时都会产生引力波。每次跳舞时都会产生大量的引力波，但它们的强度不足以被乐器拾取。但是任何具有巨大质量的东西，比如黑洞或中子星，都会产生可测量的波，使迄今为止隐藏的现象变得可见。过去，望远镜被送入太空，以更清晰地观察宇宙，不受灰尘、云层和文明背景辐射的阻碍。最著名的是哈勃望远镜，它的同行之一甚至在寻找引力波——欧洲航天局的 LISA 探路者。但由于引力波不会被散射，从逻辑上讲，一个探测器可以埋在煤矿中，它仍然会看到遥远恒星的光——在它自己的光谱中，而不是可见光的光谱。在非常接近的未来，这种形式的望远镜将打开对空间和时间的新视角，让我们看到前所未有的宇宙，在万有引力彩虹的无数无形色彩中。
位于路易斯安那州利文斯顿的 LIGO 实验室。 2017 年三位诺贝尔物理学奖获得者被 LIGO 描述为 LIGO 的创始人和历史最悠久、最伟大的冠军。 （加州理工学院/麻省理工学院/LIGO实验室提供） 2016 年获奖者： 在 1970 年代， 迈克尔·科斯特利茨 & 大卫·索勒斯 推翻了当时的理论，即超导性或超流性不可能发生在薄层中。他们证明了超导性可以在低温下发生，并解释了使超导性在较高温度下消失的机制，即相变。 80年代， 邓肯·霍尔丹 发现拓扑概念如何解释在某些材料中发现的小磁铁链的特性。
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