一個130年的技術為何獲得諾貝爾獎

　　2017-10-17 22:38技術/引力波

　　

　　1887年，阿爾伯特·邁克爾森（Albert Michelson）做了一個實驗：「檢測發光乙醚」。當時，物理學家認為，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。實驗證明是失敗的。神秘的醚並不存在。

　　但是，邁克爾森倡導的這項研究卻在一個多世紀后發現了一個非常真實而重要的天文現象：「引力波」。空間和時間結構中的波紋來自兩個黑洞之間的暴力碰撞。激光干涉儀重力波觀測台或LIGO的科學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。自從第一次發現以來，LIGO的科學家已經再次檢測到它，並在2017年10月3日獲得了諾貝爾物理學獎。

　　

　　Michelson研究中心的儀器被稱為干涉儀，其操縱封閉管內的光以對自然現象進行微小的測量。LIGO擁有兩個互相垂直的長臂，每個臂長4公里，放置成L形，末端有反射鏡。管道採用不鏽鋼製成，直徑1.2米，內部抽成高真空。LIGO科學家將激光瞄準L形管，讓它在鏡子之間來回移動。當引力波到達地球時，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80年代的巨型版本。額外的技術將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，並且足夠靈敏地檢測到引力波。

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