Ding Zhaozhong: Bu üç profesör olmadan büyülü yerçekimi dalgalarını göremezsiniz!
17 Aralık'ta, 2017 Nobel Fizik Ödülü'nün üç galibi ve LIGO işbirliği organizasyonu Rainer Weiss, Barry Barish ve Kip Thorne'un ana üyeleri geldi Şanghay'a gittiğimde, "Fudan-Zhongzhi Bilim Ödülü" ödül törenine kazanan olarak katıldım. Ödül töreninde, Nobel Fizik Ödülü sahibi ve jüri komitesi başkanı olarak ünlü fizikçi Ding Zhaozhong, kazanan üç kişiye ödülleri takdim etti ve çalışmalarını ve kazanma nedenlerini anlattı.
Tanınmış deneysel fizikçi, 1976 Nobel Fizik Ödülü sahibi ve "Fudan-Zhongzhi Bilim Ödülü" ödül komitesi başkanı Ding Zhaozhong, kazananların listesini açıkladı. Resim kaynağı: news.fudan.edu.cn
Konuşma: Ding Zhaozhong
Düzenle : Wan Jun
2017 Fudan Zhongzhi Bilim Ödülü, lazer girişim yerçekimi dalgası dedektörü projesinin başlatılmasından ve başarılı bir şekilde işletilmesinden sorumlu olan üç kazanana verilecek. Üç kazanan Profesör Rainer Weiss, Profesör Kip Thorne ve Profesör Barry Barish.
Einstein, genel görelilik kuramını yayınladıktan sonraki (sonraki) yıl olan 1916'da kütleçekim dalgalarının varlığını öngördü. Bu tahmin, Newton mekaniğinin ağaçlardan düşen elmaları tahmin etmede karşılaştığı tek sorunu çözdü.
Newton'un klasik mekaniği yaklaşık iki yüz yıldır önerilmektedir. Newton mekaniği, yerçekimindeki bazı olayları tanımlar, ancak gezegenin yörüngesini doğru bir şekilde tahmin etmede, gelgiti doğru bir şekilde tahmin etmede ve ağaçtan düşen elmanın nedenini doğru bir şekilde tanımlamada bazı kusurlar vardır.
Einstein'ın genel görelilik teorisi 1915'te önerildi. Genel göreliliğin başarısını tam olarak kanıtlayan Merkür'ün güneş etrafındaki yörüngesine ilişkin kesin tahminlerde bulundu. Ancak Einstein daha cesur bir tahmin yaptı: Uzay-zaman büyük yerçekimi etkisi altında büküleceğinden, ışığın büyük gök cisimlerinden geçerken büküleceğini öngördü. Bir güneş tutulması sırasında, Einstein'ın büyük gök cisimlerinden geçerken ışığın büküleceğine dair önemli öngörüsünü, başlangıçta güneş tarafından örtülmüş gök cisimlerini gözlemleyerek doğrulayabiliriz.
Einstein'ı tanınmış bir bilim insanı yapan, bu tahmin edilen deneysel gözlemin başarısıydı.
İkinci "Fudan-Zhongzhi Bilim Ödülü" ödül töreni ve üçüncü "Fudan Bilim ve Teknoloji İnovasyon Forumu" sitesi. Resim kaynağı: news.fudan.edu.cn
Einstein başka ne öngördü?
Aslında, 1916'da Einstein üçüncü bir tahmin yaptı: Elektromanyetik dalgalara ek olarak, başka yerçekimi dalgaları da olmalı. Kuramsal topluluğun kütleçekim dalgalarının varlığına ilişkin bu öngörüyü tam olarak kabul etmesine izin vermemiz kırk yılımızı aldı. Ancak o zamanlar genellikle yerçekimi dalgalarının çok zayıf olduğuna ve onları tespit etmenin çok zor olduğuna inanılıyordu.
Selefleri Joseph Weber'den başlayarak birçok girişimde bulundu, yerçekimi dalgalarının neden olduğu çok ince deformasyonları tespit etmek için dedektörler kullandı. Dünyanın her yerine büyük alüminyum çubuk şekilli dedektörler yerleştirdi.Tüm deney süreci onlarca yıl sürdü, ancak algılama ekranı çok dar ve dedektörün uzunluğu çok sınırlı olduğundan, algılama sonuçları da çok sınırlı. Daha sonra, birkaç araştırmacı yerçekimi dalgalarını tespit etmek için yeni bir interferometri fikri öne sürdü. Bu algılama yönteminin avantajı, algılamanın frekans bandını genişletebilmesi ve aynı zamanda dedektörün uzunluğunu artırarak, son derece küçük uzunluktaki değişim oranı için daha doğru bir ölçüm yapılabilmesidir. Ve Profesör Rainer Weiss, askıya alınmış bir kütle ölçer interferometrik sistemi öneren ilk kişiydi, sistemin hassasiyeti 10 eksi 21 güç kadar yüksek olabilir, bu doğruluk bir protonun büyüklüğünün binde birine eşittir.
O zamandan beri, bu sistemi test etmek ve optimize etmek için tüm dünyada çok sayıda önemli araştırma yapıldı. Ancak 1980'lerin ortalarına kadar insanlar gerçekten büyük bir askıya alınmış kütle interferometre sistemi inşa etmedi. Bu sistem, Amerika Birleşik Devletleri'nde LIGO olarak Lazer Girişim Yerçekimi Dalgası Gözlemevi olarak adlandırılmıştır. Bundan sonra, gözlemevinin inşasından dedektörün hassasiyetinin gürültü kaynaklarının araştırılmasına kadar Profesör Rainer Weiss önemli katkılarda bulundu.
Bu nedenle, Profesör Renner Weiss'i bu Fudan Zhongzhi Ödülü'nü kazanan olarak aday göstermemizin nedeni, icat ettiği lazer girişim yerçekimi dalgası dedektörünün LIGO cihazının temeli olması ve dedektörün ana gürültüsünü ilk kez analiz etti. Kaynak ve LIGO'nun ve biliminin araştırmasına öncülük etti ve sonunda LIGO'nun yeterli hassasiyete ulaşmasını sağladı, insanlık tarihinde ilk kez yerçekimi dalgalarını tespit etmemizi sağladı.
İkinci kazananımız Profesör Kip Thorne, teorik bir fizikçidir ve araştırma alanı genel göreliliktir. Yerçekimi dalgalarının büyük bilimsel potansiyelini erken bir aşamada keşfetti.Kütleçekim dalgaları yayabilen astrofiziksel sistemi keşfetti, yerçekimi dalga sinyallerinin özelliklerini tanımladı, bu sinyalin gücünü tahmin etti ve genel göreliliğin desteğini teşvik etti. Yerçekimi dalga sinyallerinin hesaplama ve analiz araçları üzerine araştırma Daha da önemlisi, sayısal görelilik teorisi olarak adlandırılan genel görelilikte Einstein'ın denklemlerini çözmek için bilgisayar kullanmanın önemini fark etti. On yıllarca süren sıkı çalışmanın ardından, araştırması, çift kara deliklerin birleşmesinin sinyalinin keşfinde ve yorumlanmasında belirleyici bir rol oynayan yerçekimi dalgalarının başarılı bir şekilde tespit edilmesinden birkaç yıl önce başarılı oldu.
2017 "Fudan-Zhongzhi Bilim Ödülü" ve bu yılki Nobel Fizik Ödülü sahibi Kip Stephen Thorne, "LIGO ve Yerçekimi Dalgalarının Keşfi" adlı bir rapor yayınladı. Resim kaynağı: news.fudan.edu.cn
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden Profesör Kip Thorne'u 2017 Fudan Zhongzhi Bilim Ödülü sahibi olarak aday göstermemizin nedeni, Profesör Kip Thorne'un kütleçekimsel dalga tespiti için teorik temeli atmasıdır. Yerçekimsel dalga dalga formu hesaplama ve veri analizinin araştırma yönüne öncülük etti ve LIGO enstrüman bilimine önemli katkılarda bulundu, özellikle kuantum metroloji teorisinin bir dizi temel kavramını ortaya koydu.
Üçüncü kazananımız Barry Barish. Önderlik ettiği büyük ölçekli deneysel proje, yalnızca lazer paraziti yerçekimi dalgası gözlemevini inşa etmekle kalmadı, aynı zamanda hassasiyetini yerçekimi dalgalarını başarılı bir şekilde tespit edebilecek bir seviyeye çıkardı. Profesör Barry Barish'in önderliğinde LIGO, büyük bir yükseltme gerçekleştirdi.Bu güncellemenin teknik hedefi, sözde frekans bandının hassasiyetini on kattan fazla artırmaktır. İlk LIGO projesi olgunlaşmamış teknolojiyi kullanıyordu. 2000 yılında LIGO projesinin ilk inşaatını tamamladıktan sonra, Barry Barish yüksek teknolojili LIGO projesini oluşturmaya başladı.Bu iddialı bir plan. Bu projenin amacı, projenin algılama doğruluğunu büyük ölçüde iyileştirmektir.İlgili ekipmanın yükseltilmesi yoluyla, yüksek teknoloji ürünü LIGO, orijinal LIGO'nun algılayamadığı yerçekimi dalgası sinyallerini algılayabilir.
2017 "Fudan-Zhongzhi Bilim Ödülü" sahibi ve bu yılki Nobel Fizik Ödülü sahibi Barry Clark Barish, "LIGO ve Yerçekimsel Dalgaların Keşfi" adlı bir rapor yayınladı. Resim kaynağı: news.fudan.edu.cn
Bu büyük teknolojik güncellemeden sonra, tüm frekans bandının algılama hassasiyeti 10 kattan fazla artırılabilir. Bu amaca ulaşmak için proje ekibi yüksek frekanslı aramanın doğruluğunu artırmak için bir lazer sistemi uyguladı.Aynı zamanda çoklu süspansiyon sistemi kullandı ve deneyde oluşan frekansı ve termal gürültüyü azaltmak için deneyin kalitesini iyileştirdi ve yeni bir aktif izolasyon türü kullandı. Şok edici sistem. Deney için çok önemli bir proje: yaklaşık 40 Hz'lik sismik gürültüyü 100 kattan fazla azaltmak. Buna ek olarak, nükleer şoklardaki değişiklikler, çift kara deliklerin birleşmesinin anahtarı olan güneş kütlesinin 30 katı karadelikleri başarıyla keşfetmiştir. Bu nedenle, kazanan ödülün Barry Barish'e verilmesini tavsiye ediyoruz. Yalnızca uluslararası işbirliğinin temelini oluşturmakla kalmadı, aynı zamanda birkaç kişinin bilimsel araştırma gruplarının küçük bilimini, küçük bir bilim alanından birçok üyeyi içeren ve büyük ölçekli ekipmanlara dayanan büyük bir bilim alanına başarıyla geliştirdi. Ortak işbirliği, Yerçekimi dalgalarının başarılı bir şekilde tespit edilme olasılığını artırdı.
Tesis bünyesindeki misafirlerin resim kaynağı: news.fudan.edu.cn
Son olarak, yerçekimi dalgası araştırmasının geleceği hakkında birkaç söz söylemek istiyorum.
LIGO, nötron yıldızlarının yerçekimi dalgalarının yanı sıra çift kara deliklerin birleşmesi sırasında açığa çıkan yerçekimi dalgalarını başarıyla tespit etti. Ayrıca, orijinal genel görelilik teorisinde böyle bir kütleçekim dalgasının görünümü ve performansının doğru bir tanımını keşfettiler. Elbette ilgili alanlardaki bazı ilkeler de etkin bir şekilde test edilmiştir. Ayrıca yeni bir bilimsel araştırma alanı da keşfettiler: Güneş sistemi dışındaki kara deliklerin birleşmesiyle oluşan bir dizi etkiyi, özellikle de çift kompakt gök cisimlerinin yaklaşımı ve çift kara deliklerin birleşmesi ve devinimi keşfetmeleri şaşırtıcı değildi. Bazı tuhaflıklar.
İlgili gök cisimlerinin işleyişi sırasında ortaya çıkan özellikleri keskin bir şekilde yakaladılar ve aynı zamanda bir dizi doğrulanmış veri aracılığıyla deneysel ilkelerin doğruluğunu kanıtladılar. Özellikle, kara delik araştırması için bilimsel temeli daha da attılar ve kara deliklerin araştırma kapsamını ve gelecekte yerçekimi dalgası ve yerçekimi araştırmalarında ilgili disiplinlerin daha da genişlemesi için temel oluşturacak yerçekimi dalgası araştırmalarına dayalı kara deliklerin gelişimini genişletti. Gelecek aynı zamanda nükleer fiziğin teşvik edilmesinde ve nükleer bilimde sınır teknolojilerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynayacaktır. Özellikle, astrofizikteki bazı mevcut teoremler, formüller ve ilkeler, çoklu haberci astrofiziğinin genişletilmesi yoluyla büyük ölçüde geliştirilecektir.
Ding Zhaozhong, Klaus von Klitzing, Jiao Yang, Xu Ningsheng, Wang Wei ve diğerleri, kazananlara onur sertifikaları ve ödüller sundular. Resim kaynağı: news.fudan.edu.cn
Son olarak söylemek istediğimiz şey, kütleçekim dalgalarının keşfi ve bu konuda Profesör Weiss, Profesör Barish ve Profesör Thorne tarafından yapılan olağanüstü katkıların bizim için gerçekten yeni bir bilim ve teknoloji çağı açtığıdır.
Kalbimde de birkaç söz söylemek istiyorum. Yüzlerce yıl sonra, herhangi birimizin ödülü herkes tarafından hatırlanmayabilir, ancak şimdi herkesin bu üç profesörün yaptığı olağanüstü katkıları hatırlayabileceğini öneriyorum. Teşekkür ederim.
Bu makale Fudan Üniversitesi Haber Merkezi tarafından sağlanmıştır, teşekkürler!
Dizgi: Xiaolan
Bireyler arkadaş çevresine iletebilirler
Bu makale Guo kabuk ağından geliyor
Lütfen yeniden basım için yetki ile iletişime geçin: sns@guokr.com
Başvuru için lütfen bilimselguokr@163.com ile iletişime geçin.
Bilimsel araştırmalardaki son ilerleme, en son akademik eğilimler
En iyi akademisyenlerin düşünceleri ve içgörüleri
