Pagi ini, Akademi Sains Royal Denmark menganugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik kepada tiga ahli fizik yang berpangkalan di Amerika Syarikat, Rainer Weiss dari Massachusetts Institute of Technology serta Kip S. Thorne dan Barry C. Barish dari California Institute of Technology untuk mereka bekerja di belakang penemuan gelombang graviti - sejenis riak dalam kain ruang-waktu yang pertama kali diramalkan oleh Albert Einstein lebih dari 100 tahun yang lalu.
Kandungan Terkait
- Apa Kejutan Star Neutron Bermakna untuk Masalah Gelap
Seperti yang dilaporkan oleh Dennis Overby di The New York Times, tiga pemenang adalah penggerak di belakang Observatori Gelombang Gravitational Laser Interferometer (LIGO), sebuah instrumen yang direka untuk mengesan gelombang graviti. Mereka mengetuai konsortium lebih daripada 1, 000 saintis yang bekerja selama beberapa dekad untuk mengumpulkan, menganalisis dan memperbaiki pengesan. Dan pada tahun 2015, usaha mereka akhirnya terbukti dengan mengesan kicauan kecil yang dipancarkan dari dua lubang hitam bertembung lebih sejuta tahun yang lalu.
Walaupun masa antara penemuan dan penghargaan itu hanya dua tahun-pendek oleh piawaian Nobel (walaupun Einstein menunggu selama 16 tahun untuk anugerahnya), benih projek itu lebih dari 40 tahun dalam pembuatan.
Pengesanan gelombang graviti menggoncang komuniti fizik, mengesahkan salah satu penyewa utama Einstein's General Theory of Relativity. Menurut teori ini, gerak objek super besar, seperti lubang hitam, menyebabkan riak-riak melalui kain gelombang seperti ruang masa dari kerikil jatuh ke dalam kolam. Tetapi selama beberapa dekad, ahli fizik meragui bahawa gelombang ini benar-benar wujud atau mungkin dapat dikesan.
Sebagai pelajar PhD pada awal 1960-an, Kip Thorne percaya mereka berada di luar sana. Dan menjelang 1970-an, model baru dan pemikiran percubaan mula meyakinkan semakin banyak penyelidik. "Muzik itu di luar sana, mereka belum pernah mendengarnya, " Jennie Rothenberg Gritz menulis untuk Smithsonian pada tahun 2017 apabila ketiga-tiga mereka diberi penghormatan dengan American Ingenuity Award.
Pada tahun 1972, Weiss menerbitkan sebuah kertas dengan konsep awalnya yang dikenali sebagai "Gelombang Laser Gravitational" yang dikenali sebagai "antena, " bersama dengan Thorne untuk memperbaiki dan melaksanakan rancangan bercita-cita tinggi. Ia adalah idea radikal: mencipta sebuah pengesan yang cukup sensitif untuk mengesan riak dalam ruang masa lebih kecil daripada diameter proton.
Barish, yang sebelum ini menjadi ketua projek Superconducting Supercollider, menyertai pasukan itu kemudian, menjadi pengarah LIGO pada tahun 1994. Dia sering dikreditkan untuk menyusun semula dan mengurus projek itu, yang sedang berjuang untuk meneruskannya pada masa itu. Tetapi akhirnya LIGO dilahirkan.
LIGO terdiri daripada dua pengesan berbentuk L, satu di Louisiana dan satu di Washington Negeri yang dipisahkan oleh 1, 865 batu. Setiap pengesan, laporan Gritz, mempunyai dua lengan 2, 5 mil dengan cermin paling halus di dunia pada setiap hujungnya. Sebagai ahli fizik Brian Greene menulis untuk Smithsonian.com tahun lepas, pengesan mengukur masa yang diperlukan laser pancaran laser yang kuat untuk melantunkan antara kedua-dua cermin, mengukur sebarang perbezaan minit. Perubahan kecil dalam masa perjalanan laser adalah petunjuk gelombang graviti yang lulus.
Untuk lapan tahun pertama, pemerhatian itu bergelut, dan ditutup pada tahun 2010 untuk $ 200 juta retool. Tetapi pada bulan September 2015, sejurus selepas melancarkan semula, LIGO mengesan riak pertama. Sejak itu, tiga lagi gelombang graviti telah dikesan, satu, kolaborasi antara LIGO dan Tamadun Virgo Itali, diumumkan pada minggu lepas.
Walaupun hanya tiga penyelidik yang diiktiraf oleh hadiah tersebut, ia mengambil legion penyelidik untuk pengesan untuk berjaya, melaporkan Hannah Devlin dan Ian Sample di The Guardian . "Saya melihat ini lebih sebagai perkara yang mengiktiraf kerja kira-kira 1, 000 orang, " kata Weiss. "Saya tidak suka memberitahu anda tetapi selama 40 tahun orang berfikir tentang ini, cuba membuat pengesanan ... dan perlahan-lahan tetapi pasti mendapat teknologi bersama untuk melakukannya."
Laporan Devlin dan Sampel bahawa terdapat ahli keempat pasukan yang mungkin juga menerima hadiah tersebut. Ahli fizik Scotland Ronald Drever, seorang lagi ahli teras pasukan LIGO yang meninggal dunia akibat demensia pada bulan Mac. Jawatankuasa Nobel tidak biasanya menganugerahkan hadiah secara anumerta.
Penemuan ini adalah penukar permainan untuk ahli astronomi dan ahli fizik, menyediakan alat baru untuk mengkaji alam semesta. Seperti yang ditulis Green sejak tahun lepas, tidak seperti cahaya, x-ray, sinar gamma, inframerah atau isyarat lain yang digunakan para astronom untuk mengkaji langit, gelombang graviti melewati segala-galanya dan tidak dapat disekat. Jadi gelombang boleh digunakan untuk memeriksa alam yang "luar batas" menjadi terang-termasuk mungkin "kegilaan liar bang besar itu sendiri, 13.8 bilion tahun yang lalu."
Sebagai Green menulis: "Sejarah akan melihat semula penemuan itu sebagai salah satu daripada beberapa titik infleksi yang mengubah kursus sains."
