一個(gè)130年的技術(shù)為何獲得諾貝爾獎

摘要:1887年,阿爾伯特·邁克爾森(AlbertMichelson)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):“檢測發(fā)光乙醚”。當(dāng)時(shí),物理學(xué)家認(rèn)為,乙醚滲透到宇宙中,作為光波移動的媒介,就像波浪穿越海洋一樣。實(shí)驗(yàn)證明是失敗的。神秘的

1887年,阿爾伯特·邁克爾森(Albert Michelson)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):“檢測發(fā)光乙醚”。當(dāng)時(shí),物理學(xué)家認(rèn)為,乙醚滲透到宇宙中,作為光波移動的媒介,就像波浪穿越海洋一樣。實(shí)驗(yàn)證明是失敗的。神秘的醚并不存在。

但是,邁克爾森倡導(dǎo)的這項(xiàng)研究卻在一個(gè)多世紀(jì)后發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常真實(shí)而重要的天文現(xiàn)象:“引力波”??臻g和時(shí)間結(jié)構(gòu)中的波紋來自兩個(gè)黑洞之間的暴力碰撞。激光干涉儀重力波觀測臺或LIGO的科學(xué)家利用邁克爾遜的研究在2015年9月首次直接觀測引力波。

愛因斯坦(Albert Einstein)在1916年預(yù)測到了引力波的存在,但是扭曲很小,觀察困難,沒有人直接檢測到它們。自從第一次發(fā)現(xiàn)以來,LIGO的科學(xué)家已經(jīng)再次檢測到它,并在2017年10月3日獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。

Michelson研究中心的儀器被稱為干涉儀,其操縱封閉管內(nèi)的光以對自然現(xiàn)象進(jìn)行微小的測量。LIGO擁有兩個(gè)互相垂直的長臂,每個(gè)臂長4公里,放置成L形,末端有反射鏡。管道采用不銹鋼制成,直徑1.2米,內(nèi)部抽成高真空。LIGO科學(xué)家將激光瞄準(zhǔn)L形管,讓它在鏡子之間來回移動。當(dāng)引力波到達(dá)地球時(shí),它們的波紋穿過管臂,拉伸和收縮。扭曲會改變光線反射的距離,變化的大小是質(zhì)子寬度的大約千分之一。LIGO的干涉儀基本上是邁克爾遜干涉儀在18世紀(jì)80年代的巨型版本。額外的技術(shù)將LIGO的干涉儀延伸到1120公里,使得儀器比邁克爾遜所使用的大144000倍,并且足夠靈敏地檢測到引力波。

邁克爾森和LIGO的科學(xué)家有一些共同點(diǎn):他們都是諾貝爾獎獲得者。邁克爾森在1907年獲得了物理學(xué)獎,其研究光的速度和性質(zhì),成為第一個(gè)獲得科學(xué)諾貝爾獎的美國人。他可能沒有找到發(fā)光的乙醚,但他率先發(fā)現(xiàn)了一些更難以捉摸的技術(shù)。(科技新發(fā)現(xiàn) 康斯坦丁/文)

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2017-10-17
一個(gè)130年的技術(shù)為何獲得諾貝爾獎
摘要:1887年,阿爾伯特·邁克爾森(AlbertMichelson)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):“檢測發(fā)光乙醚”。當(dāng)時(shí),物理學(xué)家認(rèn)為,乙醚滲透到宇宙中,作為光波移動的媒介,就像波浪穿越海洋一樣。實(shí)驗(yàn)證明是失敗的。

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