【諾貝爾物理獎】港科學家參與研究 憶探測重力波一刻:好驚訝!

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2017 年諾貝爾物理學獎周二(3日)公布,由證實重力波的3名物理學家巴里什(Barry Barish)、魏斯(Rainer Weiss)及索恩(Kip Thorne)獲得。

中文大學物理系研究助理教授黎冠峰,是探測重力波團隊「LIGO」的其中一名成員,他指團隊花長達20年時間探索,於去年才成功探測到重力波的存在,坦言成功一刻最難忘,「其實所有人都無想過會成功。」

兩個黑洞在合併時產生重力波(相片來源:Aurore Simonnet, E/PO Sonoma State University)

物理學家愛因斯坦在100年前提出「廣義相對論」,其中的「重力波」理論,亦即是當兩個黑洞相撞而合併時,宇宙的時空會被扭曲並產生波紋,相關的波紋就是「重力波」;雖然相關的理論存在許久,但在現實世界中要去證實其存在,卻是前年的事。

研究時間長達20年

3名物理學家巴里什(Barry Barish)、魏斯(Rainer Weiss)及索恩(Kip Thorne)在1989年時正式向美國政府申請資金,開啟名為「LIGO」(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,雷射干涉儀重力波觀測站)的研究計劃,探測重力波的存在,並組成了逾千人的科學家團隊,正式踏入長達20年的科研旅程。

位於路易斯安那州列文斯頓的LIGO探測站。(相片來源: LIGO Laboratory)

在8年前加入計劃的黎冠峰解釋,計劃主要包括兩台分別位於路易斯安那州列文斯頓(Livingston, Louisiana)和華盛頓州漢福德(Hanford, Washington)的LIGO探測器,探測器會發放出長達4公里的雷射,再測度宇宙中的重力波,最後科學家會再計算測到的波紋,是否與愛因斯坦理論中提出的數值相同。

試機期間量度出重力波存在

由於探測器能否精確測度並非一朝一夕的事,所以20年間需要不斷改進;團隊在2015年時成功將探測器升級,本定於當年9月18日開機量度,不過意想不到的事卻發生了,黎冠峰說:「我哋喺正式開始前4日開機想試一試,無諗過一開就度到重力波,當時所有科學家都呆咗、有啲唔敢相信。」

港產80後教授黎冠峰在7年前以23歲之齡加入LIGO團隊。(資料圖片 / 李澤彤攝)

無心插柳柳成蔭,團隊最後確定了該次的探測,並在去年2月公布發現,研究的成果震撼全球。黎冠峰指,自己同是「LIGO」團隊的一員,所以對三位諾貝爾獎得主都與有榮焉,只因大家都一起證實了100年前的理論。

日後或探索外星人

而「重力波」對人類又有何用,答案似乎尚未確定,黎冠峰指,科學家大多只可以用光來探度宇宙,但其實很多物質和星體都不會發光,所以「重力波」就是一種新的測度方法,日後或可探索到「宇宙大爆炸」或發現到外星人。

黎冠峰(中)指,自己在「LIGO」團隊,所以對得獎都與有榮焉。(黃雅盈攝)



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