The Nobel Prize KUNGL VETENSKAPS in Physics AKADEMIEN THE ROYAL SWEDISH ACADEMY OF SCIENCES 激光干涉引力波天文台 引力波是时空的“涟漪”,由宇宙中例如致密星体碰撞并合这样剧烈 变化的物理过程产生。爱因斯坦于1916年预言了它的存在。他证明做加速 运动的大质量天体可以剧烈地撼动时空,并且空间扭曲的波动将从波源辐 射出去。这些以光速传播的涟漪携带了天体源激烈动荡的信息以及关于引 力本质的线索。在过去的几十年中,天文学家通过观测银河系中密近双星, 已经间接地证明了引力波的存在。但是科学家们一直在热切地期望在地球 上对引力波的直接探测的机会,因为这为我们提供了更极端的条件来更严 格地验证广义相对论,同时开启一条探索字宙的全新途径。 LIG0汉福德(H1,左)和利文斯顿(L1,右)LIG0位于华盛顿州汉福德的探测器,其两 探测器所观测到的GW150914引力波事件。 个千涉臂的方位分别为N36°W与W36°S。 激光千涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational- Wave Observatory,.缩写:LIG0)是探测引力波的一个大规模物理实验和 天文观测台。其在美国华盛顿州的汉福德与路易斯安那州的利文斯顿,分 别建有激光千涉仪。利用两个几乎完全相同的千涉仪共同进行筛检,可以 大幅度减少误判假引力波的可能性。 LIG0千涉仪由两条分别长达四公里并且互相垂直的千涉臂构成。沿着 每条臂传播的激光束在末端反光镜(悬挂的测试质量)处被反射。当引力波 经过时,时空的伸缩导致一条臂长变长的同时另一条臂长变短。当两条臂 的长度变得不同时,激光束在两臂传播时间不再相同,也就是说两束激光 束的相位不再同步,产生干涉条纹。干涉仪的灵敏度极高,即使臂长为4 千米的干涉臂的长度发生任何变化小至质子的电荷直径的万分之一,都能 够被精确地察觉。 在2016年2月11日,L1G0和Virg0协作共同发表论文表示,在2015年9 月14日检测到引力波信号,其源自于距离地球约13亿光年处的两个质量分 别为36太阳质量与29太阳质量的黑洞并合。因为“对LIG0探测器及重力波 探测的决定性贡献”,索恩、魏斯和LIG0主任巴里·巴里什荣获2017年诺 贝尔物理学奖
in Physics 激光干涉引力波天文台 激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer GravitationalWave Observatory,缩写:LIGO)是探测引力波的一个大规模物理实验和 天文观测台。其在美国华盛顿州的汉福德与路易斯安那州的利文斯顿,分 别建有激光干涉仪。利用两个几乎完全相同的干涉仪共同进行筛检,可以 大幅度减少误判假引力波的可能性。 LIGO干涉仪由两条分别长达四公里并且互相垂直的干涉臂构成。沿着 每条臂传播的激光束在末端反光镜(悬挂的测试质量)处被反射。当引力波 经过时,时空的伸缩导致一条臂长变长的同时另一条臂长变短。当两条臂 的长度变得不同时,激光束在两臂传播时间不再相同,也就是说两束激光 束的相位不再同步,产生干涉条纹。干涉仪的灵敏度极高,即使臂长为4 千米的干涉臂的长度发生任何变化小至质子的电荷直径的万分之一,都能 够被精确地察觉。 在2016年2月11日,LIGO和Virgo协作共同发表论文表示,在2015年9 月14日检测到引力波信号,其源自于距离地球约13亿光年处的两个质量分 别为36太阳质量与29太阳质量的黑洞并合。因为“对LIGO探测器及重力波 探测的决定性贡献”,索恩、魏斯和LIGO主任巴里·巴里什荣获2017年诺 贝尔物理学奖。 LIGO位于华盛顿州汉福德的探测器,其两 个干涉臂的方位分别为N36°W与W36°S。 LIGO汉福德(H1,左)和利文斯顿(L1,右) 探测器所观测到的GW150914引力波事件。 引力波是时空的“涟漪”,由宇宙中例如致密星体碰撞并合这样剧烈 变化的物理过程产生。爱因斯坦于1916年预言了它的存在。他证明做加速 运动的大质量天体可以剧烈地撼动时空,并且空间扭曲的波动将从波源辐 射出去。这些以光速传播的涟漪携带了天体源激烈动荡的信息以及关于引 力本质的线索。在过去的几十年中,天文学家通过观测银河系中密近双星, 已经间接地证明了引力波的存在。但是科学家们一直在热切地期望在地球 上对引力波的直接探测的机会,因为这为我们提供了更极端的条件来更严 格地验证广义相对论,同时开启一条探索宇宙的全新途径
The Nobel Prize KUNGL VETENSKAPS- in Physics AKADEMIEN THE ROYAL SWEDISH ACADEMY OF SCIENCES 戴维索利斯 邓肯·霍尔丹 约翰科斯特利茨 David J.Thouless F.Duncan M.Haldane J.Michael Kosterlitz Prize share:1/2 Prize share:1/4 Prize share:1/4 2016年 诺贝尔物理学奖授予美国 华盛顿大学的戴维索利斯,美国普林斯 顿大学的邓肯·霍尔丹以及布朗大学的约 翰科斯特利茨。以表彰他们“在物质的 拓扑相变和拓扑相领域的理论性发现”。 三位诺奖得主使用的拓扑学概念,对他们的发现起到了决定性 作用。拓扑学是一个数学分支,研究的是物质在连续变化时,不连 续变化的属性。使用现代拓扑学作为工具,今年的三位诺奖得主发 现了令人惊讶的结果,开创了许多新的研究方向,使研究者在物理 学的多个领域里创造出了全新的重要概念
in Physics 戴维·索利斯 David J. Thouless Prize share: 1/2 邓肯·霍尔丹 F. Duncan M. Haldane Prize share: 1/4 约翰·科斯特利茨 J. Michael Kosterlitz Prize share: 1/4 2016年 诺贝尔物理学奖授予美国 华盛顿大学的戴维·索利斯,美国普林斯 顿大学的邓肯·霍尔丹以及布朗大学的约 翰·科斯特利茨。以表彰他们“在物质的 拓扑相变和拓扑相领域的理论性发现” 。 三位诺奖得主使用的拓扑学概念,对他们的发现起到了决定性 作用。拓扑学是一个数学分支,研究的是物质在连续变化时,不连 续变化的属性。使用现代拓扑学作为工具,今年的三位诺奖得主发 现了令人惊讶的结果,开创了许多新的研究方向,使研究者在物理 学的多个领域里创造出了全新的重要概念