【诺贝尔物理学奖】三美科学家证重力波获奖　曾任星际启示录顾问

诺贝尔公布物理学奖得主，由证实重力波的三名物理学家巴里什（Barry Barish）、魏斯（Rainer Weiss）及索恩（Kip Thorne）获得。

爱因斯坦在一世纪前提出广义相对论，当中的重力波理论──当高质量的天体转动会形成向外扩散的波浪──却迟迟未得到确认。由于微弱到难以侦测，甚至连爱因斯坦也一度想撤回这个理论。

直到去年，美国的“镭射干涉仪重力波观测站”（简称LIGO）公布，物理学家魏斯、索恩等领导的团队利用华盛顿州及路易斯安那州的探测器，侦测到极微小的重力波活动。

诺贝尔奖得主如何侦测重力波？

证实的方法不难理解，还记得中学读过的干涉效应（Interference）就够用。科学家在一个“L”形状的实验室发射一道激光，以分光镜一分为二，一道直走，一道向左走。在4公里尽头会遇镜反射回头，正常来说回来相遇之时，两道光会因为干涉效应互相抵消。但如果有重力波经过实验室，时空就会扭曲，两条隧道就会改变长度，光波没有完全抵消，最后就会仍然有光。

去年LIGO侦测到的重力波，确定是由两个黑洞相撞的产生，几个月后传到地球。当时物理学家霍金已经形容它可颠覆天文学界，学界普遍相信足以夺得诺贝尔物理学奖。结果亦都如其所愿，只是不在去年，而在今年获颁。麻州理工的魏斯角色吃重，可获一半奖金；余下一半由索恩和巴里什平分。

索恩多年以来经常向公众讲解黑洞、重力波、相对论、时间旅行以及虫洞等主题，更加是2014年电影《星际启示录》的执行制片人，作为物理学上的顾问。他认为人类在几个世纪内亦未必有能力探索黑洞，但相信最终可抵达附近观察，“非常非常不可能”进入黑洞且仍然生存。

重力波其实是什么？

爱因斯坦在100年前提出的广义相对论，认为时间和空间并非独立存在，所处空间的星体运动也会影响时间的流逝快慢，并提出两者合一“时空”（spacetime）的概念。由质量（mass）造成的时空扭曲，便是重力（gravity）。

把时空比喻成一张弹床，若你在上面把一粒波子滚到对面，波子可在弹床直线滚动，弹床会维持波平如镜，但换上把一个保龄球，弹床中央自然会下坠，弹床表面向中央屈曲。当再次在弹床上滚动波子时，波子便会随弹床弧度滚动。若你放轻力把波子滚慢一点，波子便可能受保龄球的“引力”（gravitational pull）拉扯，从而向中央的保龄球旋转过去。

当这些有质量的物体移动时，便会在时空翻起一些“涟漪”在宇宙间散播，即是科学家们首次侦察到的重力波（gravitational waves）。美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）两组设置于美国华盛顿州及路易斯安那州的精密仪器，于2015年9月14日侦察到的重力波，是由13亿年前由个两个黑洞碰撞产生。其中一个黑洞的质量比太阳大36倍，另一个则是29倍，两者均属较巨型的黑洞。

去年，英国物理学家索利斯（David Thouless）、霍尔丹（Duncan Haldane）及科斯特利茨（Michael Kosterlitz）凭应用数学上的拓朴原理来研究物质相变获得诺贝尔奖。

今年度其他诺贝尔奖公布日期：

10月4日　化学奖10月6日　和平奖10月9日　经济学奖10月（待定）　文学奖