2017-10-04

當年度諾貝爾獎,也常是教甄考題【含口試】雷射干涉重力波偵測站2017年諾貝爾物理獎

當年度諾貝爾獎,也常是教甄考題【含:口試】以下摘自沈政男醫師:在去年2月偵測到重力波的美國樂高團隊,不對,是LIGO(雷射干涉重力波偵測站)團隊,獲得2017年諾貝爾物理獎!去年發現之時,在全球科學界引發比重力波強烈兆億倍的震撼與回響,當時大家就預測會得諾貝爾獎,果然今年成真。須知諾貝爾物理獎很少頒給剛出爐的研究,因為真實性與重要性還有待驗證,然而偵測到重力波這件事,對物理學來說實在太重要,而且LIGO的研究數據很快得到確認,因此隔年就頒給了對於發展LIGO與偵測重力波做出重大貢獻的三位物理學家,分別是魏斯(Rainer Weiss)、索恩(Kip Thorne)及巴利許(Barry C. Barish)。
為什麼偵測到重力波這麼重要?因為它證實了愛因斯坦在1916年根據廣義相對論所做的預測,也就是宇宙存在重力波,等於把廣義相對論所構築的宇宙理論,添加上一塊重要基石。雖然LIGO團隊去年偵測到重力波,今年就得諾貝爾獎,但LIGO團隊早在1984年就成立了,可說努力了30多年才得到肯定。
LIGO團隊發現的是黑洞重力波,也就是13億光年外兩個黑洞相互環繞所生成的重力波;除此之外,還有一種更難觀察到的重力波,也就是創世紀大爆炸的原初重力波。2014年美國BICEP團隊聲稱偵測到原初重力波,後來證實只是雜訊,相當可惜。但偵測原初重力波仍是當今物理學界火紅課題,包括台灣科學家都參與其中,比如台大物理系孫維新教授就帶領了一支團隊在青康藏高原工作了10年,就為了偵測原初重力波,而孫教授最近也讓台大物理系的同學加入該團隊,實在是最好的教學。
重力波證實以後,另一個衍生的物理學難題是:既然其他三種宇宙的基本力(強、弱、電磁)都由粒子傳遞,而且也有波的性質,那麼重力是否也存在傳遞粒子,所謂的重力子?就留給企圖旺盛的物理學家去傷腦筋了,一般人只要知道,今晚,當你邊烤肉邊賞月的時候,天上不只有一輪明月,更有一波波從宇宙那頭傳遞而來的遠古重力波。