https://frosthead.com

Трима учени зад откриването на гравитационни вълни получиха Нобелова награда по физика

Тази сутрин Кралската шведска академия на науките присъди Нобелова награда по физика на трима базирани в САЩ физици, Райнер Вайс от Масачузетския технологичен институт, както и Кип С. Торн и Бари К. Бариш от Калифорнийския технологичен институт за техните работа зад откриването на гравитационните вълни - вид пулсации в тъканта на пространството-време, които са били предсказани за първи път от Алберт Айнщайн преди повече от 100 години.

Свързано съдържание

  • Какво означава сблъсъкът на Neutron Star за тъмна материя

Както съобщава Dennis Overbye в The New York Times, тримата лауреати са движещата сила зад Обсерваторията за гравитационни вълни Laser Interferometer (LIGO), инструмент, предназначен да открива гравитационни вълни. Те ръководеха консорциум от над 1000 учени, които работиха десетилетия за събиране, анализ и подобряване на детекторите. И през 2015 г. техните усилия най-накрая се изплатиха с откриването на мъничък чирик, излъчен от две черни дупки, сблъскали се преди повече от милиард години.

Докато времето между откриването и наградата - само две години - е кратък по Нобеловите стандарти (дори Айнщайн чакаше 16 години за наградата си), семената на проекта бяха над 40 години в създаването.

Откриването на гравитационни вълни разтърси физическата общност, потвърждавайки един от централните наематели на Общата теория на относителността на Айнщайн. Според тази теория движенията на супер масивни предмети, като черни дупки, предизвикват пулсации през тъканта на пространството-време - като вълни от камъче, спуснато в езерце. Но десетилетия наред физиците се съмняваха, че тези вълни наистина съществуват - или някога могат да бъдат открити.

Като докторант в началото на 60-те години Кип Торн вярваше, че са там. И до 70-те години новите експерименти за моделиране и мисъл започват да убеждават все по-голям брой изследователи. "Музиката беше навън. Просто още не са я чули", написа Джени Ротенберг Гриц за Smithsonian през 2017 г., когато триото бе отличено с наградата на американската награда за Ingenuity.

През 1972 г. Вайс публикува книга с първоначалната си концепция за така наречената "лазерна гравитационна вълна" антена ", обединявайки се с Торн, за да усъвършенства и изпълни амбициозния план. Това беше радикална идея: създайте детектор, който е достатъчно чувствителен, за да открие пулсация в пространство-време, по-малка от диаметъра на протона.

Бариш, по-рано ръководител на проекта Superconducting Supercollider, се присъединява към екипа по-късно, като става директор на LIGO през 1994 г. Често е кредитиран за реорганизация и управление на проекта, който се мъчеше да продължи по това време. Но в крайна сметка се роди LIGO.

LIGO се състои от два L-образни детектора, един в Луизиана и един в щата Вашингтон - разделени на 1865 мили. Всеки детектор, съобщава Gritz, има две рамо с дължина 2, 5 мили с най-гладкото огледало в света на всеки край. Както физикът Брайън Грийн писа за Smithsonian.com миналата година, детекторът измерва времето, необходимо за свръхмощен лазерен лъч, за да отскочи между двете огледала, измервайки всякакви минутни разлики. Малки промени във времето на пътуване на лазерите са показатели за преминаваща гравитационна вълна.

За първите си осем години обсерваторията се бори и беше закрита през 2010 г. за преоборудване в размер на 200 милиона долара. Но през септември 2015 г., скоро след рестартирането си, LIGO откри първата си пулсация. Оттогава са открити още три гравитационни вълни, една от тях, една колаборация между LIGO и италианската обсерватория Дева, беше обявена едва миналата седмица.

Докато само трима изследователи са признати от наградата, на легиона от изследователи е бил нужен лектор, за да успее детекторът, съобщават Хана Девлин и Иън Сампъл от The Guardian . „Разглеждам това повече като нещо, което признава работата на около 1000 души“, казва Вайс. "Не обичам да ви казвам, но 40 години хората мислят за това, опитвайки се да направят откриване ... и бавно, но сигурно събират технологията заедно, за да го направят."

Devlin и Sample съобщават, че има четвърти член на екипа, който вероятно също би получил наградата. Шотландският физик Роналд Древър, друг основен член на екипа на LIGO, почина от деменция през март. Обикновено Нобеловият комитет не присъжда наградата посмъртно.

Откритието е смяна на игри за астрономи и физици, предоставяща нов инструмент за изучаване на Вселената. Както Грийн писа миналата година, за разлика от светлината, рентгеновите лъчи, гама лъчите, инфрачервените или други сигнали астрономите използват за изследване на небето, гравитационните вълни преминават през всичко и не могат да бъдат блокирани. Така вълните могат да бъдат използвани за изследване на сфери, които са "извън границите" на светлината - включително може би "див тътен на самия голям взрив, преди 13, 8 милиарда години."

Както пише Грийн: „Историята ще погледне назад към откритието като една от онези няколко точки на преклонение, които променят хода на науката.“

Трима учени зад откриването на гравитационни вълни получиха Нобелова награда по физика