미국의 물리학자인 Rainer Weiss, Kip Thorne 및 Barry Barish는 중력파의 존재를 확인하는 실험을 꿈꾸고 실현한 공로로 영광을 받았습니다.
워싱턴주 핸포드에 있는 LIGO 탐지기
리고
소개
작은 것 중에서 가장 작은 것을 찾으려면 큰 꿈을 꾸는 것이 좋습니다. 미국의 물리학자인 라이너 와이스(Rainer Weiss), 킵 손(Kip Thorne), 배리 배리쉬(Barry Barish)는 블랙홀 충돌과 같은 먼 곳의 대격변에 의해 움직이는 시공간의 작은 물결인 “중력파” 발견에 주도적인 역할을 한 공로로 오늘 2017년 노벨 물리학상을 공동 수상했습니다. 중력파의 존재는 100년 전에 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)에 의해 예측되었는데, 그는 중력파가 너무 약해서 감지할 수 없을 것이라고 생각했습니다. 그러나 Weiss, Thorne, Barish 및 고(故) 스코틀랜드 물리학자 Ronald Drever는 원자핵 폭의 1/1000보다 작은 시공간 구조의 수축과 팽창을 기록하는 극도로 민감한 실험을 구축하는 데 수십 년을 보냈습니다.
Weiss는 오늘 아침 수상 소식을 듣고 “정말 훌륭합니다.”라고 말했습니다. "하지만 저는 이것을 40년 동안 약 1,000명의 사람들의 노력, 헌신적인 노력을 인정받은 것이라고 생각합니다."
1960년대에 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 블랙홀 전문가이자 현재 77세인 Thorne은 자신이 연구한 보이지 않는 괴물들 사이의 충돌이 중력파로 감지될 수 있어야 한다고 믿게 되었습니다. 한편, 전국에 걸쳐 MIT의 전설적인 "합판 궁전"에서 현재 85세인 Weiss는 이를 감지하는 방법에 대한 개념을 생각해 냈습니다. 그들은 Drever와 함께 1984년에 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)가 된 프로젝트를 설립했습니다. 30여년이 지난 2015년 9월, LIGO의 두 개의 거대한 탐지기가 처음으로 중력파를 기록했습니다.
Thorne은 Quanta에 “이 회사는 위험도가 높고 잠재적 수익도 매우 높은 기업이었습니다.”라고 말했습니다. 작년에.
LIGO의 획기적인 성공 이후 그와 Weiss는 물리학 노벨상 수상의 유력 후보로 여겨졌습니다. 위원회는 상의 절반을 Weiss에게 주고 나머지 절반은 Thorne과 Barish에게 나누기로 결정했습니다. (지난 3월 세상을 떠난 드레버는 사후 시상이 이뤄지지 않았고 지난해 중력파 발견의 심의 기한을 넘기지 못해 부적격자였다.)
노벨위원회가 바리쉬를 인정할지는 예측하기 어려웠다. Thorne은 Quanta에 “그는 이 일을 가능하게 한 조직의 천재였습니다.”라고 말했습니다. . 현재 81세인 Caltech 입자 물리학자인 Barish는 1994년 Drever, Thorne 및 Weiss의 재능 있지만 불일치하는 "트로이카"를 대신하여 LIGO의 리더가 되었습니다. Barish는 현재 1,000명 이상의 회원을 보유하고 있는 LIGO Scientific Collaboration을 설립하고 루이지애나와 워싱턴 주에서 LIGO 탐지기 건설을 조율했습니다.
위에서 아래로:Kip Thorne, Rainer Weiss 및 Barry Barish.
왼쪽에서 오른쪽으로:Kip Thorne, Rainer Weiss 및 Barry Barish.
Caltech 동창회 제공; 브라이스 빅마크; R. 한
현재 명예 교수인 Weiss, Thorne, Barish와 그들의 LIGO 협력자들은 시공간 기하학의 이러한 진동에 주목함으로써 천체 물리학의 새로운 시대를 열었습니다. 중력파가 지구를 지나 방사할 때, 중력파의 돌풍은 4km 길이의 LIGO 탐지기 팔을 원자 너비의 일부만큼 교대로 늘리고 압축합니다. 공주와 완두콩 감도를 사용하면 L자형 감지기의 양쪽 팔을 따라 반사되는 레이저 빔이 겹쳐서 팔 길이의 일시적인 차이를 드러냅니다. 과학자들은 중력파 신호의 형태를 연구함으로써 이를 생성한 먼 옛날의 대격변에 대한 세부 정보를 추출할 수 있습니다.
예를 들어 지난주에 LIGO는 네 번째이자 최신 중력파 탐지를 발표했습니다. 두 개의 탐지기는 Virgo라고 불리는 유럽의 새로운 탐지기와 함께 18억 광년 떨어진 두 개의 거대한 블랙홀의 신호를 등록했습니다. 영겁의 시간 동안 서로를 돌다가 마침내 두 사람은 충돌하여 숨길 수 없는 중력파의 형태로 태양 3개에 해당하는 에너지를 우주로 방출했습니다.
오늘 아침 상을 발표하는 동안 스웨덴 웁살라 대학교의 천체물리학자 올가 보트너(Olga Botner)는 이러한 탐지는 “우주를 향한 새로운 창을 여는 것”이라고 말했습니다. 이미 들어오는 중력파 신호는 별의 삶과 죽음에 대한 천체물리학자들의 생각에 도전하고 있으며 천문학의 새로운 시대를 열고 있습니다. 훨씬 더 높은 감도를 갖춘 미래의 중력파 관측소는 양자 중력에 대한 아이디어를 테스트하고 빅뱅 자체의 신호를 감지할 수도 있습니다.
"그것은 인간이 할 수 있는 가장 흥미로운 일 중 하나가 될 것입니다. 왜냐하면 그것은 우주가 어떻게 시작되었는지를 아주 많이 말해 줄 것이기 때문입니다."라고 Weiss는 발표 직후 말했습니다. "중력파는 매우 안정적이기 때문에 모든 것을 통과합니다. 우주에서 진행되는 가장 초기의 순간에 대해 얻을 수 있는 가장 많은 정보를 알려줄 것입니다."
이 기사는 노벨상 발표에 대한 추가 세부정보를 포함하여 2017년 10월 3일에 업데이트되었습니다. 또한 Rainer Weiss가 현재 85세라는 사실을 반영하여 수정되었습니다.
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