【诺贝尔物理奖】港科学家参与研究 忆探测重力波一刻:好惊讶!

撰文: 黄雅盈
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2017 年诺贝尔物理学奖周二(3日)公布,由证实重力波的3名物理学家巴里什(Barry Barish)、魏斯(Rainer Weiss)及索恩(Kip Thorne)获得。
中文大学物理系研究助理教授黎冠峰,是探测重力波团队“LIGO”的其中一名成员,他指团队花长达20年时间探索,于去年才成功探测到重力波的存在,坦言成功一刻最难忘,“其实所有人都无想过会成功。”

两个黑洞在合并时产生重力波(相片来源:Aurore Simonnet, E/PO Sonoma State University)

物理学家爱因斯坦在100年前提出“广义相对论”,其中的“重力波”理论,亦即是当两个黑洞相撞而合并时,宇宙的时空会被扭曲并产生波纹,相关的波纹就是“重力波”;虽然相关的理论存在许久,但在现实世界中要去证实其存在,却是前年的事。

研究时间长达20年

3名物理学家巴里什(Barry Barish)、魏斯(Rainer Weiss)及索恩(Kip Thorne)在1989年时正式向美国政府申请资金,开启名为“LIGO”(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,雷射干涉仪重力波观测站)的研究计划,探测重力波的存在,并组成了逾千人的科学家团队,正式踏入长达20年的科研旅程。

位于路易斯安那州列文斯顿的LIGO探测站。(相片来源: LIGO Laboratory)

在8年前加入计划的黎冠峰解释,计划主要包括两台分别位于路易斯安那州列文斯顿(Livingston, Louisiana)和华盛顿州汉福德(Hanford, Washington)的LIGO探测器,探测器会发放出长达4公里的雷射,再测度宇宙中的重力波,最后科学家会再计算测到的波纹,是否与爱因斯坦理论中提出的数值相同。

试机期间量度出重力波存在

由于探测器能否精确测度并非一朝一夕的事,所以20年间需要不断改进;团队在2015年时成功将探测器升级,本定于当年9月18日开机量度,不过意想不到的事却发生了,黎冠峰说:“我哋喺正式开始前4日开机想试一试,无谂过一开就度到重力波,当时所有科学家都呆咗、有啲唔敢相信。”

港产80后教授黎冠峰在7年前以23岁之龄加入LIGO团队。(资料图片 / 李泽彤摄)

无心插柳柳成荫,团队最后确定了该次的探测,并在去年2月公布发现,研究的成果震撼全球。黎冠峰指,自己同是“LIGO”团队的一员,所以对三位诺贝尔奖得主都与有荣焉,只因大家都一起证实了100年前的理论。

日后或探索外星人

而“重力波”对人类又有何用,答案似乎尚未确定,黎冠峰指,科学家大多只可以用光来探度宇宙,但其实很多物质和星体都不会发光,所以“重力波”就是一种新的测度方法,日后或可探索到“宇宙大爆炸”或发现到外星人。

黎冠峰(中)指,自己在“LIGO”团队,所以对得奖都与有荣焉。(黄雅盈摄)