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計量論壇

標(biāo)題: 諾獎得主巴里什：理論研究需要高級精密的工程能力 [打印本頁]

作者: 新聞專員 時間: 2022-11-7 16:23
標(biāo)題: 諾獎得主巴里什：理論研究需要高級精密的工程能力

·巴里什表示，需要非常準(zhǔn)確非常系統(tǒng)級別的測量學(xué)，才能支持建造出像LIGO這樣的儀器，從而實現(xiàn)10的負(fù)12次方級別這么靈敏的激光測量，檢測黑洞發(fā)出的引力波擾動。

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11月3日，上海，諾貝爾物理學(xué)獎得主巴里·巴里什在世界頂尖科學(xué)家論壇——工程科技創(chuàng)新與發(fā)展論壇上演講。

“我們的實驗需要現(xiàn)代物理學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域的結(jié)合，由理論物理學(xué)家所做的實驗創(chuàng)新，非常具有挑戰(zhàn)性，也需要高級精密的工程能力進行支持。”11月3日，上海，2017年諾貝爾物理學(xué)獎得主巴里·巴里什（Barry Barish）教授在第五屆世界頂尖科學(xué)家論壇——工程科技創(chuàng)新與發(fā)展論壇上作了《工程學(xué)與物理學(xué)發(fā)現(xiàn)（Engineering and Physics Discoveries）》的主題演講，強調(diào)理論研究與工程學(xué)的緊密關(guān)系。

巴里什是美國實驗物理學(xué)家、加州理工學(xué)院物理學(xué)院榮譽教授、引力波研究先驅(qū)。因?qū)Α癓IGO探測器和重力波的觀測做出了決定性貢獻”，他與萊納·魏斯和基普·索恩一起被授予諾獎。

“今天我想分享的話題是工程和科學(xué)如何互動，如何讓發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識變成可能。”巴里什說。

他的演講以愛因斯坦對于引力波的研究作為引子：“愛因斯坦在大約一百多年前提出了一個關(guān)于引力的新理論，他通過這個理論解決了許多牛頓的問題。他發(fā)現(xiàn)牛頓的理論認(rèn)為蘋果的掉落是即時發(fā)生的，掉下來的蘋果你馬上就能看到。但實際上從蘋果掉落到我們身上這個過程的傳播也是需要時間的。他的引力波理論非常清晰：這一切的發(fā)生，都與光速有聯(lián)系。”

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11月3日，巴里·巴里什在世界頂尖科學(xué)家論壇——工程科技創(chuàng)新與發(fā)展論壇上介紹愛因斯坦對于引力波的研究。

“比如兩個黑洞如果在宇宙深處合并就會產(chǎn)生巨大的引力波。”巴里什說，當(dāng)兩個黑洞一起釋放出引力波，引力波以光速來到13億年后的地球，在愛因斯坦的理論中，引力波會擾動地球上的時空，而科學(xué)家可以通過LIGO儀器去檢測這種擾動。

巴里什提到，這個技術(shù)涉及許多工程學(xué)和物理學(xué)知識，例如位于華盛頓的激光干涉儀，展示了引力波的機理。當(dāng)引力波穿過檢測器的時候，就會改變其中的圖形形狀，從而形成擾動。檢測到的形變十分微小，小于10的負(fù)21次方，這需要一個巨大的光干涉儀。同時科學(xué)家還要屏蔽地球表面的一些噪音，這都是非常精密的工程學(xué)問題。

巴里什說，干涉儀中間有兩個管道，內(nèi)部的儀器非常精密，用于構(gòu)成激光干涉儀。可以讓光線能夠移到正確的位置上，也允許科學(xué)家持續(xù)更新，持續(xù)跟進，而不是需要在每次測量后整個推倒重來。這些部件能夠遮擋噪音，長度是4公里。管道內(nèi)部是真空的，壓力級別是10的負(fù)9次方，需要使用非常精密的光學(xué)組件，在表面和機體配備非常高的精密度，能夠精確地反射光。他們的成果是YAG激光器，能夠給激光帶來穩(wěn)定的頻率和非常高的準(zhǔn)確性，而這些都是技術(shù)上的挑戰(zhàn)，需要有很強的工程能力。

巴里什還介紹了如何通過工程學(xué)屏蔽地球上的干擾：“我們使用的是一種多階段隔離技術(shù)，結(jié)合了一些汽車上日常會使用的技術(shù)，比如說震動減震的這些機械機理。我們做了四個級別的減震器，但是還不能達到10的負(fù)12次方的計量級別，所以我們增添了其他的技術(shù)。比如說用很多傳感器去測量剩余的地球運動，然后我們的主動減震器再把這些噪音減掉。”

巴里什表示，需要非常準(zhǔn)確非常系統(tǒng)級別的工程學(xué)，才能支持建造出像LIGO這樣的儀器，從而實現(xiàn)10的負(fù)12次方級別這么靈敏的激光測量。

作者: lxq201314 時間: 2022-11-14 09:46
這些需要國家的財力物力人力的支持。

作者: raven_77 時間: 2023-1-30 15:18
進來學(xué)習(xí)一下~

作者: cuiyihua 時間: 2023-2-10 10:49
FAIR原則（可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可互操作、可重用）

作者: cuiyihua 時間: 2023-2-10 16:49
感謝樓主分享！

作者: wangli0602 時間: 2024-9-23 10:25
感謝樓主分享~~~

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