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【專題演講】2017諾貝爾物理學獎最夯話題 一起發現重力波

【台南訊】2017諾貝爾物理學獎於10月3日出爐,由美國天體物理學家魏斯(Rainer Weiss)、巴利許(Barry C. Barish)和索恩(Kip S. Thorne)三人共同獲得,表彰他們發現重力波的重大成就。成功大學物理系特別在10月12日(星期四)舉辦專題演講,當天下午3點至5點於成功校區物理系二館地下室49×04室,由物理系游輝樟教授主講,與大家一同探討當今最夯的重力波議題,歡迎成大師生踴躍到場聆聴。

今年諾貝爾物理學獎得主之一的索恩教授曾經擔任好萊塢科幻電影《星際效應》的科學顧問,替電影中的科學知識把關,並曾在2015年10月受邀至成大親自講授關於《星際效應》中的相關科學疑問。《星際效應》主要描述太空人穿越蟲洞尋找新家園,索恩教授在由成大物理系主辦的演講中主要著重在重力波的原理與該電影中真實物理的解釋。

索恩教授當年之所以特別受邀至成大演講,主要原因是成大物理系的研究中與重力相對論密切相關的有許祖斌教授的古典與量子相對論,特別是時空的時間問題,游輝樟教授的數值相對論與重力波模擬,也包含銀河系中心黑洞的探討,與苗舜培教授的早期宇宙的量子效應等。許祖斌教授與游輝樟教授同時也是為紀念廣義相對論一百年而出版的「相對論百年故事」一書的作者之一。

2017年諾貝爾物理學獎一半授與魏斯,另一半平分授與索恩及巴利許,以表彰他們預測愛因斯坦的最後預言—重力波—及建立探測器—位於美國的激光干涉重力波天文台LIGO及位於歐洲的處女座干涉儀VIRGO—等貢獻。物理學家愛因斯坦(Albert Einstein)在1916年便預測,當大質量的物體劇烈運動時,會改變周圍的時空曲率,這扭曲變化會以重力波的方式傳播,重力波是愛因斯坦廣義相對論的理論結果。而重力波可視為是緻密星體(黑洞或中子星)相撞或恆星核心崩塌等激烈宇宙事件發生後,所產生的時空漣漪。

2015年9月LIGO首度偵測到重力波,其來源是13億光年外兩個黑洞碰撞的活動,並於2016年2月對外宣布這項發現,證實了愛因斯坦百年前的預言。這項發現將會開創重力波天文學—即是以重力波來觀測宇宙。過去在天文上大部分都是以電磁波來探測宇宙現象,現在藉由重力波可以形成一種全新的測量辦法,對宇宙的了解將有巨大的幫助。由於重力波的微弱特徵使得其量測很困難,必須在精密技術上有所突破才能量測到。LIGO偵測器利用一對巨大的雷射干涉儀,在重力波通過地球時,測量比原子核小上數千倍的細微變化,才能得到訊號。

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