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莱纳·魏斯
Rainer Weiss
出生 (1932-09-29) 1932年9月29日(92歲)
德国柏林
国籍 美國
母校 麻省理工学院
机构 麻省理工学院
知名于 激光干涉仪引力波观测的先驱
天文物理學
研究领域 物理学,激光物理学,实验引力学,宇宙背景测量
奖项 美国物理学会的爱因斯坦奖(2007年)
基礎物理學特別突破獎(2016年)
邵逸夫天文學獎(2016年)
诺贝尔物理学奖(2017年)

莱纳·“莱”·魏斯英语:Rainer "Rai" Weiss,1932年9月29日)是美國理論物理學者,因在引力物理學與天文物理學的貢獻而知名於學術界,是麻省理工学院物理学榮譽教授。在他學術生涯中最重要的成就為發展出激光干涉術,其為激光干涉引力波天文台(LIGO)的關鍵技術。魏斯是宇宙背景探測者(COBE)科學工作小組的主席[1][2]。(註:引力即重力,英語是 gravitation;引力波即重力波,英語是 gravitational wave。)

莱纳·魏斯LIGO[3]

  • 萊納·魏斯從 1970 年代開始研究如何開發重力波的觀測設備,一直到 1990 年,美國國家基金會批准了 LIGO 計畫的基礎科學投資案,計畫才正式展開。發起人是萊納·魏斯基普·索恩朗納·德瑞福(Ronald Drever,英國理論物理學家,已退休且在今年 3 月 7 日病逝),巴里·巴利許則是 LIGO 主任,在他的帶領下,LIGO建成一台可以持續演進的探測器,任何零件都可以容易地進行改良,LIGO 最後在 1999 年竣工。
  • 然而重力波的觀測並非一帆風順,2002 年開始實際探測,一直到 2010 年都完全沒有成果。又再過了 5 年,LIGO經過改良升級成先進 LIGO(aLIGO),於 2015 年才再次開始觀察計畫。在 2016 年 2 月 11 日,LIGO 科學團隊與處女座(Virgo)干涉儀團隊終於宣布,人類第一次探測到重力波了,該次的重力波源自於分別為 29 及 36 倍太陽質量的兩個大黑洞併合起來的現象,此次現象被命名為 GW150914,而之後還繼續觀測到合計四次的重力波,驗證了廣義相對論的許多論點,愛因斯坦的預測是對的!
  • LIGO 還會繼續再改良下去,越來越靈敏

獲得诺贝尔物理学奖原因

  • 2016 年2 月11 日美國雷射干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO)在記者會上,宣佈LIGO 團隊和Virgo(義大利和法國在Pisa 地區建造的3 公里臂長重力波天文台)團隊以LIGO兩個相距3000 公里、臂長4公里的重力波干涉儀探測到距離我們約13 億光年的兩個大約為30 太陽質量黑洞的互繞及合生所產生的重力波。這次的合生是在2015 年9 月14 日探測到的,信號持續的時間為0.2 秒。合生時最大的重力波亮度大於可觀測到宇宙所有恆星亮度的總合。因其合生時的距離,最大的重力波應變達到探測器時的應變為10-21,對4 公里臂長的長度變化為4 am(attometer,atto 為10-18 之義),約為鋁原子核的千分之一[4]
  • 2017年諾貝爾物理獎,一半授與萊納・魏斯(Rainer Weiss),另一半平分授與基普・索恩(Kip S. Thorne)以及 [[巴里·巴利許](Barry C. Barish),以表彰他們預測愛因斯坦的最後預言——時空漣漪,重力波(gravitational wave)——及建立其探測器——位於美國的激光干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO)及位於歐洲的處女座干涉儀(VIRGO Interferometer)(如圖) ——的貢獻[3][5][6]

視頻

重力波的探測

參考文獻