诺奖得主索恩:引力波将刷新人类对宇宙的理解

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王佳雯   2018-11-7 00:45   3169   0
  【财新网】(见习记者 王佳雯)“它(引力波)很可能会引导我们的宇宙观,带来对于宇宙理解的革命。”11月4日举办的2018腾讯WE大会上,诺贝尔物理学奖得主、美国加州理工学院教授基普·索恩(Kip Thorne)在介绍自己用理论与观察探寻弯曲世界的思考时说。
  2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)对外发布了首次直接探测到引力波的成果。2017年,LIGO的三位主要成员——索恩与巴里·巴里什(Barry Barrish)、雷恩·韦斯(Reiner Weiss),因直接探测到了引力波获得诺贝尔物理学奖。
  WE大会上,索恩介绍称,引力波是空间形状本身的震动,它是由于弯曲的空间所形成的,也是一种探索弯曲宇宙的理想工具。过去几百年间,人类一直用电磁波手段进行天文观测,但引力波给了人类一种全新的手段。
  依据物理学原理,当下能从遥远宇宙传播至地球并携带信息的波包括电磁波和引力波两种。近400年前,伽利略发明了第一台望远镜,并发现了木星的四颗大型卫星,由此开启了电磁波天文学时代,带来了有关宇宙的全新认识。如今的引力波也将会给人类探测宇宙带来类似于电磁波的影响。
  “(引力波)会使得我们对于宇宙的了解完全不同于这400年来的了解,这一方面是通过对于引力波本身的观测来实现,另一方面是通过引力波和电磁波二者结合观测来实现。”索恩在接受媒体采访时说。
  索恩还介绍了当前LIGO的最新动向,“我们2017年8月份为做改进关闭了LIGO,目前进展顺利,预计2019年2月份左右重启。我们预计它探测的距离将相当于过去的两倍,探测的体积扩大8倍或者略少一些。”他说。
  人们常常期待前沿科学研究能够转化为对自身生活产生切实影响的技术,但索恩并不认为在百年内,引力波研究能够对科学技术或产业发展产生立竿见影的影响。不过,引力波在科学上提出的挑战,也就是引力波探测器自身的发展会产生技术进步的需求,却会促使新发明的出现,进而推动相关技术与发明在产业中得到广泛应用。
  “在我们研发引力波探测装置的时候,会对新的技术提出需求,从而为科技发展做出贡献。”索恩举例说,在激光探测引力波的过程中,对于频率稳定性要求极高,这推动了稳定广谱频率的新技术的发展。
  在引力波探测领域,仍有广阔的研究空间等待科学家探索。至今,LIGO已经探测到黑洞碰撞和中子星碰撞产生的引力波信号。索恩预计,探测到上述星体并和产生的引力波信号,将成为常态。但科学家期望借助引力波探测到更多星体碰撞、并和事件,例如超新星爆炸。“我们当然是非常希望能够看到超新星爆炸所产生的引力波,如果说能够在银河系或者临近星系发生超新星爆炸的话,我们将能够看到其产生的引力波以及中微子。” 索恩说。
  引力波的相关研究中,中国科学家也在持续发力,国内已陆续发起了“天琴计划”、太极计划和阿里原初引力波探测实验等项目。索恩也观察到了中国科学家在相关领域的工作并表示,中国在天体物理方面的实力逐渐变得更强大,得益于大型天文望远镜这些研究工具,中国在相关领域研究的前景让人“感到兴奋”。
  在采访中谈到获得诺奖给自己生活带来的变化时,索恩坦言,自2017年获诺奖之后,自己收到邮件的数量增加了三倍,平均每天收到三封邀约讲课的邮件。这让索恩练就了说“不”的能力,“现在我成为了一个说‘不’的专家,因为我必须要留下时间去做我的科研工作。”
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