Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Nobel fysikpris uddeler opdagelse i gravitationsbølger (opdatering)

Tre amerikansk-baserede forskere vandt tirsdag Nobels fysikpris for at opdage svage krusninger, der flyver gennem universet-gravitationsbølgerne, der blev forudsagt for et århundrede siden af ​​Albert Einstein, der giver en ny forståelse af universet.

Rainer Weiss fra Massachusetts Institute of Technology og Barry Barish og Kip Thorne fra California Institute of Technology vandt 2017 -prisen for en kombination af meget avanceret teori og genialt udstyrsdesign, Sveriges Royal Academy of Sciences annonceret.

Forskerne var nøglen til den første observation af gravitationsbølger i september 2015. Da opdagelsen blev annonceret flere måneder senere, det var en fornemmelse ikke kun blandt forskere, men i offentligheden.

"Det er en sejr for den menneskelige race som helhed. Disse gravitationsbølger vil være en stærk måde for menneskeheden at udforske universet, sagde Thorne, taler i telefon med Associated Press fra Californien.

"Jeg betragter dette mere som en ting, der anerkender tusind menneskers arbejde, "Weiss fortalte journalister på pressemeddelelsen.

Præmien er "en gevinst for Einstein, og en meget stor, ”Fortalte Barish til AP.

Den tyskfødte Weiss blev tildelt halvdelen af ​​præmien på 9 millioner kroner ($ 1,1 millioner), og Thorne og Barish vil dele den anden halvdel.

I denne 11. februar, 2016 filfoto, Laserinterferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) medstifter Rainer Weiss, venstre, og Kip Thorne, ret, kram på scenen ledsaget af Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Eksekutiv direktør David Reitze, bund, under et pressemøde i National Press Club i Washington, USA. Nobels fysikpris 2017 annonceres mandag den 3. oktober kl. 2017, tildeles tre forskere Rainer Weiss fra Massachusetts Institute of Technology, og Barry Barish og Kip Thorne fra California Institute of Technology. (AP Photo/Andrew Harnik, Fil)

Gravitationsbølger er ekstremt svage krusninger i rummet og tiden, genereret af nogle af de mest voldelige begivenheder i universet. Bølgerne opdaget af vinderne kom fra kollisionen mellem to sorte huller cirka 1,3 milliarder lysår væk. Et lysår er omkring 5,88 billioner miles.

Ariel Goobar fra Royal Swedish Academy of Sciences sagde, at vindernes arbejde betød "vi kan studere processer, der var helt umulige, uden for rækkevidde til os tidligere. "

"Den bedste sammenligning er, da Galileo opdagede teleskopet, hvilket tillod os at se, at Jupiter havde måner. Og lige pludselig, vi opdagede, at universet var meget hurtigere, end vi plejede at tænke på, "Sagde Goobar.

Med den teknologi, som de tre udviklede "kan vi endda se helt nye objekter, som vi ikke engang har forestillet os endnu, "sagde Patrick Sutton, en astronom ved Cardiff University i Wales.

Bølgerne blev forudsagt af Einstein for et århundrede siden som en del af hans teori om generel relativitet. Generel relativitet siger, at tyngdekraften skyldes, at tunge genstande bøjer rum-tid, som i sig selv er den fire-dimensionelle måde, som astronomer ser universet på.

Weiss designet i 1970'erne en laserbaseret enhed, der ville detektere gravitationsbølger. Han, Thorne og Barish "sikrede, at fire årtiers indsats førte til, at gravitationsbølger endelig blev observeret, "hedder det i Nobel -meddelelsen.

Laserenheden, kaldet et interferometer, skal være både udsøgt præcis og ekstremt stabil. "Strålen skal ramme spejlene præcist. De skal næsten ikke ryste overhovedet, ikke engang når blade falder fra træer i nærheden, "ifølge et nobelbaggrundspapir.

Den første påvisning af tyngdekraftsbølger involverede to af enhederne omkring 3, 000 kilometer (1, 900 miles) fra hinanden - i Hanford, Washington, og Livingston, Louisiana. Bølgen passerede først Livingston -anlægget og 7 millisekunder senere ved Hanford, i overensstemmelse med lysets hastighed.

Meddelelsen sagde, at Einstein var overbevist om, at gravitationsbølger aldrig kunne måles. Prisvinderne brugte laserenheder "til at måle en ændring tusinder af gange mindre end en atomkerne."

I et øjeblik med poesi, der sigter mod at gøre det fjerne og uendelige fænomen forståeligt for ikke-eksperter, akademiets meddelelse sagde, at gravitationsbølger "altid skabes, når en masse accelererer, som når en skøjteløber-piruetter eller et par sorte huller roterer rundt om hinanden. "

Sådan fanger du en gravitationsbølge. Verdens første fangede gravitationsbølger blev skabt i en voldsom kollision mellem to sorte huller, 1,3 milliarder lysår væk. Da disse bølger passerede Jorden, 1,3 milliarder år senere, de var svækket betydeligt:​​den forstyrrelse i rumtiden, som LIGO målte, var tusinder af gange mindre end en atomkerne. Kredit: LIGO

Professor Alberto Vecchio, fra University of Birmingham's Institute of Gravitational Wave Astronomy, sagde, at denne opdagelse vil give resultater i årtier fremover.

"De har taget mig, samt hundredvis af mine kolleger, gennem en så intellektuelt givende og for nylig adrenalinfyldt rejse, som vi ikke engang kunne have forestillet os fjernt, "sagde han." Det bedste er, at dette kun er begyndelsen på en ny rutsjebaneudforskning af universet. "

I de sidste 25 år har Nobels fysikpris er blevet delt mellem flere vindere.

Sidste års pris gik til tre britiskfødte forskere, der anvendte den matematiske disciplin topologi for at hjælpe med at forstå eksotisk stofs virkning, f.eks. Superledere og superfluider.

Nobelpriserne 2017 blev skudt i gang mandag, hvor medicinprisen blev uddelt til tre amerikanere, der studerede døgnrytme - bedre kendt som kropsure:Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash og Michael W. Young.

Nobelprisvinderne i fysik i 2017, set på en projektion og er fra venstre, Rainer Weiss, Barry C. Barrish og Kip S. Thorne, på Royal Swedish Academy of Sciences i Stockholm tirsdag den 3. oktober kl. 2017. (Jessica Gow /TT via AP)

Kemiprisen annonceres onsdag d. Nobel litteraturpris torsdag og fredspris fredag. Økonomiprisen, som teknisk set ikke er nobel, uddeles på mandag.

***

Nobelprisen i fysik 2017

Gravitationsbølger endelig fanget

Den 14. september 2015, universets gravitationsbølger blev observeret for allerførste gang. Bølgerne, som blev forudsagt af Albert Einstein for hundrede år siden, kom fra en kollision mellem to sorte huller. Det tog 1,3 milliarder år for bølgerne at nå frem til LIGO -detektoren i USA.

Goran K Hansson, centrum, Generalsekretær for Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi, annoncerer nobelprisvinderne 2017 i fysik, øverst til venstre, Rainer Weiss, Barry C. Barrish og Kip S. Thorne tirsdag den 3. oktober kl. 2017, ved Royal Swedish Academy of Sciences i Stockholm. (Jessica Gow /TT via AP)

Signalet var ekstremt svagt, da det nåede Jorden, men lover allerede en revolution inden for astrofysik. Gravitationsbølger er en helt ny måde at observere de mest voldelige begivenheder i rummet og afprøve grænserne for vores viden.

LIGO, Laserinterferometer Gravitations-Wave Observatorium, er et samarbejdsprojekt med over tusind forskere fra mere end tyve lande. Sammen, de har realiseret en vision, der er næsten halvtreds år gammel. Nobelpristagerne i 2017 har, med deres entusiasme og beslutsomhed, hver har været uvurderlig for succesen med LIGO. Pionererne Rainer Weiss og Kip S. Thorne, sammen med Barry C. Barish, videnskabsmanden og lederen, der bragte projektet til ende, sikret, at fire årtiers indsats førte til, at gravitationsbølger endelig blev observeret.

I midten af ​​1970'erne Rainer Weiss havde allerede analyseret mulige kilder til baggrundsstøj, der ville forstyrre målinger, og havde også designet en detektor, et laserbaseret interferometer, som ville overvinde denne støj. Tidligt, både Kip Thorne og Rainer Weiss var fast overbeviste om, at gravitationsbølger kunne detekteres og medføre en revolution i vores viden om universet.

På dette filfoto dateret fredag, 17. april kl. 2015, en nationalbiblioteksmedarbejder viser guld Nobelprisen medalje til den afdøde romanforfatter Gabriel Garcia Marquez, i Bogota, Colombia. Nobelprisen har større personlig indflydelse end blot at modtage den monetære pris, da det markerer modtageren med hensyn til agtelse og global anerkendelse. (AP Photo/Fernando Vergara, FIL)

Gravitationsbølger spredes med lysets hastighed, fylder universet, som Albert Einstein beskrev i sin generelle relativitetsteori. De skabes altid, når en masse accelererer, som når en skøjteløber-piruetter eller et par sorte huller roterer rundt om hinanden. Einstein var overbevist om, at det aldrig ville være muligt at måle dem. LIGO -projektets præstation var at bruge et par gigantiske laserinterferometre til at måle en ændring tusinder af gange mindre end en atomkerne, da gravitationsbølgen passerede Jorden.

Hidtil alle former for elektromagnetisk stråling og partikler, såsom kosmiske stråler eller neutrinoer, er blevet brugt til at udforske universet. Imidlertid, gravitationsbølger er direkte vidnesbyrd om forstyrrelser i selve rumtiden. Dette er noget helt nyt og anderledes, åbner usete verdener. Et væld af opdagelser venter dem, der lykkes med at fange bølgerne og fortolke deres budskab.

  • I dette filfoto dateret torsdag, 11. februar kl. 2016, Laserinterferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Medstifter Rainer Weiss taler under et pressemøde i National Press Club i Washington, da det meddeles, at forskere endelig har opdaget gravitationsbølger. Nobels fysikpris 2017 annonceres mandag den 3. oktober kl. 2017, tildelt i fællesskab til tre forskere Rainer Weiss fra Massachusetts Institute of Technology, og Barry Barish og Kip Thorne fra California Institute of Technology. (AP Photo/Andrew Harnik, FIL)

  • I dette filfoto dateret torsdag, 11. februar kl. 2016, Laserinterferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Medstifter Rainer Weiss taler under et pressemøde i National Press Club i Washington, da det meddeles, at forskere endelig har opdaget gravitationsbølger. Nobels fysikpris 2017 annonceres mandag den 3. oktober kl. 2017, tildelt i fællesskab til tre forskere Rainer Weiss fra Massachusetts Institute of Technology, og Barry Barish og Kip Thorne fra California Institute of Technology. (AP Photo/Andrew Harnik, FIL)

  • Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi, annoncerer nobelprisvinderne 2017 i fysik, set på en projektion er fra venstre, Rainer Weiss, Barry C. Barrish og Kip S. Thorne på Royal Swedish Academy of Sciences i Stockholm tirsdag den 3. oktober, 2017. (Jessica Gow /TT via AP)

  • Goran K Hansson, centrum, Generalsekretær for Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi, annoncerer nobelprisvinderne 2017 i fysik, øverst til venstre, Rainer Weiss, Barry C. Barrish og Kip S. Thorne tirsdag den 3. oktober kl. 2017, ved Royal Swedish Academy of Sciences i Stockholm. (Jessica Gow /TT via AP)

  • I dette filfoto dateret torsdag, 11. februar kl. 2016, Laserinterferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) medstifter Kip Thorne taler under et pressemøde i National Press Club i Washington, USA, at meddele, at forskere endelig har opdaget gravitationsbølger. Nobels fysikpris 2017 annonceres mandag den 3. oktober kl. 2017, tildelt 3 forskere, herunder Kip Thorne, for opdagelser i gravitationsbølger. (AP Photo/Andrew Harnik, FIL)

  • Goran K Hansson, centrum, Generalsekretær for Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi, annoncerer nobelprisvinderne 2017 i fysik, øverst til venstre, Rainer Weiss, Barry C. Barrish og Kip S. Thorne tirsdag den 3. oktober kl. 2017, ved Royal Swedish Academy of Sciences i Stockholm. (Jessica Gow /TT via AP)

© 2017 Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes.

Varme artikler