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引力波被证实,爱因斯坦的诺奖能不能追授?

2018.12.20

引力波是有质量的物体加速运动引起的时空波动。根据广义相对论,质量会导致时空弯曲,表现出来的就是万有引力。当有质量的物体做加速运动时,就会导致空间曲率的改变,这种改变会以光速向周围传递开去。就像石头投入水塘一样。



引力波的推导还有过程中还有一个小故事,1916年,在发表广义相对论后的一年,爱因斯坦就根据广义相对论给出了推导引力波的方法,而且还给出了三种不同的波:纵纵波、纵横波与横横波。由于推导的过程使用了一些假设和近似的计算,导致了许多科学家对此提出了批评。这也使得爱因斯坦对引力波的存在心存疑虑。

图:亚瑟·爱丁顿(1882–1944)

在1922年时,爱丁顿通过理论计算发现,纵纵波、纵横波可以任何速度传播,包括超越光速。也就是说,这两种波都是不可能存在的。但是他得出了无论采用任意坐标系横横波都是以光速传播的。

在1936年,对引力波心存疑虑的爱因斯坦与纳森·罗森写了一篇名为《引力波存在吗?》的论文。因为他们在计算中产生了奇点,所以否定了引力波的存在。他们准备把论文发表在《物理评论》上。杂志主编将论文交给了物理学家霍华德·罗伯逊进行匿名审稿。罗伯逊认为这个论文有问题,计算所产生的奇点是不是真实存在的,而是无害的坐标奇点。

编辑将这个审稿意见通知了爱因斯坦。爱因斯坦非常生气,认为没有得到他的授权,编辑是无权将稿子给别人看的。他收回了稿件,并决定不再在《物理评论》上发表文章。后来,爱因斯坦的新助理利奥波得·英费尔德与罗伯特认识后,他们共同确认了论文中的问题。英费尔德与爱因斯坦交流后,爱因斯坦承认了自己的错误,并将论文重新修改后,以《论引力波》发表在另一份学术期刊上(爱因斯坦也是一个倔脾气啊)。

图:建立在两个不同地点的探测器(为了排除干扰)

图:LIGO原理图

由于引力波传递到地球时太过微弱,所以一直不能够被探测到,所以一直不能够被证实。直到2015年9月,激光干涉引力波天文台(LIGO)发现了远在约13亿光年处的两个质量分别为36和29个太阳质量的黑洞并合所产生的引力波。在2016年,LIGO团队发表了这一发现,并在次年获得了诺贝尔物理学奖。



由于诺贝尔奖的目的是资助有才能到学者,使他在余生不再受到经济上的困扰,可以专心于自己想干的工作。所以,不会颁发给已经去世的人和已经获得过该奖项的人(个别人获得过两次)。所以,爱因斯坦不会因为引力波被发现再次获得诺贝尔奖,即使他复活也不能。

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来自:dyrchjiu  > 宇宙奥秘
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