2016 รางวัลโนเบลทางฟิสิกส์: มันซับซ้อน

Pin
Send
Share
Send

Update: รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปีนี้ได้รับรางวัลจาก David J. Thouless (มหาวิทยาลัยวอชิงตัน), F. Duncan M. Haldane (มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน), และ J. Michael Kosterlitz จาก Brown University สำหรับ“ การค้นพบทางทฤษฎีของการเปลี่ยนเฟสเชิงทอพอโลยีและ ขั้นตอนโทโพโลยีของสสาร ครึ่งหนึ่งของรางวัลมอบให้แก่ Thouless ในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งได้รับรางวัลร่วมกันกับ Haldane และ Kosterlitz

รางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์เป็นรางวัลที่ปรารถนา ทุก ๆ ปีรางวัลจะมอบให้กับบุคคลที่ถือว่ามีส่วนช่วยเหลือที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในสาขาฟิสิกส์ในช่วงปีที่ผ่านมา และในปีนี้การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงที่ก้าวล้ำคาดว่าจะเป็นจุดสนใจหลัก

การค้นพบนี้ได้รับการประกาศเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2016 ทำให้เป็นไปได้ด้วยการพัฒนาของ Laser Interferometer Gravitational-Observatory (LIGO) เช่นนี้คาดว่านักวิทยาศาสตร์สามคนที่มีความรับผิดชอบมากที่สุดในการประดิษฐ์เทคโนโลยีจะได้รับรางวัลโนเบลสำหรับผลงานของพวกเขา อย่างไรก็ตามมีผู้ที่อยู่ในชุมชนวิทยาศาสตร์ที่รู้สึกว่านักวิทยาศาสตร์คนอื่น - Barry Barish - ควรได้รับการยอมรับ

แต่ก่อนอื่นจำเป็นต้องมีพื้นหลังบางอย่างเพื่อช่วยให้สิ่งเหล่านี้เป็นมุมมอง สำหรับนักดูดาวคลื่นความโน้มถ่วงเป็นระลอกคลื่นในความโค้งของกาลอวกาศที่เกิดจากปฏิกิริยาความโน้มถ่วงและแพร่กระจายด้วยความเร็วแสง การมีอยู่ของคลื่นดังกล่าวได้รับการกล่าวอ้างตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19

อย่างไรก็ตามมันไม่ได้จนกว่าศตวรรษที่ 20 ปลายขอบคุณส่วนใหญ่ Einstein และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาว่าการวิจัยคลื่นแรงโน้มถ่วงเริ่มปรากฏเป็นสาขาของดาราศาสตร์ ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 มีการสร้างเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงหลายรูปแบบซึ่งรวมถึงหอสังเกตการณ์ LIGO

LIGO ก่อตั้งขึ้นในฐานะโครงการ Caltech / MIT ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการจากคณะกรรมการวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) ในปี 1984 อีกหนึ่งทศวรรษต่อมาการก่อสร้างเริ่มขึ้นในสถานที่สองแห่งของเมือง Hanford, Washington และ Livingston, Louisiana ภายในปี 2545 มันเริ่มรับข้อมูลและเริ่มปรับปรุงเครื่องตรวจจับเดิมในปี 2551 (รู้จักกันในชื่อ Advanced LIGO Project)

เครดิตสำหรับการสร้าง LIGO ให้กับนักวิทยาศาสตร์สามคนซึ่งรวมถึงเรนเนอร์ไวส์ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT); Ronald Drever นักฟิสิกส์ทดลองซึ่งเป็นศาสตราจารย์กิตติคุณที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียและศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ และ Kip Thorne ศาสตราจารย์ไฟน์แมนสาขาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่คาลเทค

ในปี 1967 และ 68 ไวสส์และ ธ อร์นได้ริเริ่มความพยายามในการสร้างเครื่องตรวจจับต้นแบบและผลิตงานทางทฤษฎีเพื่อพิสูจน์ว่าคลื่นความโน้มถ่วงสามารถวิเคราะห์ได้สำเร็จ ในปี 1970 มีการใช้วิธีการต่าง ๆ Weiss และ Denver ทั้งคู่ประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องตรวจจับ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าชายทั้งสามยังคงสำคัญและมีอิทธิพลช่วยทำให้ดาราศาสตร์แรงดึงดูดเป็นแหล่งวิจัยที่ถูกกฎหมาย

อย่างไรก็ตามเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าหากปราศจาก Barish ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์อนุภาคที่ Caltech การค้นพบนี้จะไม่เกิดขึ้น หลังจากได้เป็นผู้ตรวจสอบหลักของ LIGO ในปี 1994 เขาได้สืบทอดโครงการในช่วงเวลาที่สำคัญมาก มันเริ่มระดมทุนเมื่อสิบปีก่อน แต่การประสานงานของ Wiess, Thorne และ Drever (จาก MIT, Caltech และ University of Glasgow ตามลำดับ) พิสูจน์ได้ยาก

ดังนั้นจึงมีการตัดสินใจว่าต้องการผู้กำกับคนเดียว ระหว่างปี 2530 ถึง 2537 โรชช์วอคท์ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่คาลเทคได้รับการแต่งตั้งจาก NSF ให้ทำหน้าที่นี้ ในขณะที่โฟกท์ได้นำทีมแรกมารวมกันและช่วยในการสร้างโครงการที่ได้รับอนุมัติเขาก็พิสูจน์ได้ยากเมื่อต้องรับมือกับระบบราชการและบันทึกความก้าวหน้าของนักวิจัยของเขา

เช่นนี้ระหว่างปี 1989 ถึงปี 1994 LIGO ไม่สามารถพัฒนาด้านเทคนิคและองค์กรและมีปัญหาในการรับเงินทุนเช่นกัน ในปี 1994 Caltech ปลด Vogt ออกจากตำแหน่งและแต่งตั้ง Barish ให้ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ บาริชต้องทำงานอย่างรวดเร็วทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญต่อวิธีการบริหาร LIGO ขยายทีมวิจัยและพัฒนาแผนงานรายละเอียดสำหรับ NSF

Barish รับผิดชอบการขยาย LIGO นอกเหนือจากข้อ จำกัด ของ Caltech และ MIT เขาทำสิ่งนี้ผ่านการสร้าง LIGO Scientific Collaboration อิสระ (LSC) ซึ่งให้การเข้าถึงนักวิจัยและสถาบันภายนอก สิ่งนี้มีประโยชน์ในการสร้างความร่วมมือที่สำคัญซึ่งรวมถึงสภาสิ่งอำนวยความสะดวกด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของสหราชอาณาจักร, สมาคมมักซ์พลังค์แห่งเยอรมนีและสภาวิจัยออสเตรเลีย

ในปี 1999 การก่อสร้างได้รวมอยู่ในหอสังเกตการณ์ของ LIGO และในปี 2545 พวกเขาเริ่มเก็บข้อมูลชิ้นแรก ในปี 2004 การระดมทุนและการวางรากฐานได้ถูกวางไว้สำหรับการพัฒนา LIGO ในระยะต่อไปซึ่งเกี่ยวข้องกับการปิดเครื่องหลายปีในขณะที่เครื่องตรวจจับถูกแทนที่ด้วยเวอร์ชั่น“ Advanced LIGO” ที่ได้รับการปรับปรุง

ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้โดย Barish ซึ่งเกษียณอายุในปี 2548 เพื่อเป็นหัวหน้าโครงการอื่น ๆ ต้องขอบคุณการปฏิรูปที่กว้างขวางของเขา LIGO ต้องทำงานหลังจากเริ่มต้นไม่สำเร็จเริ่มผลิตข้อมูลจัดหาเงินทุนหุ้นส่วนสำคัญและตอนนี้มีผู้ทำงานร่วมกันกว่า 1,000 คนทั่วโลกต้องขอบคุณโปรแกรม LSC ที่เขาก่อตั้งขึ้น

สงสัยเล็กน้อยว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์บางคนจึงคิดว่ารางวัลโนเบลควรแบ่งออกเป็นสี่ทางโดยให้รางวัลนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามที่คิดเกี่ยวกับ LIGO และนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งที่ทำให้เกิดขึ้น และในขณะที่บาริสเองก็อ้างว่าพูดโดย วิทยาศาสตร์:

“ ฉันคิดว่ามีความจริงเล็กน้อยที่ LIGO จะไม่อยู่ที่นี่หากฉันไม่ทำดังนั้นฉันจึงไม่คิดว่าฉันไม่สมควรได้รับ หากพวกเขารอหนึ่งปีและมอบมันให้กับสามคนนี้อย่างน้อยฉันก็จะรู้สึกว่าพวกเขาคิดเกี่ยวกับมัน” เขากล่าว “ หากพวกเขาตัดสินใจ [มอบให้พวกเขา] ในเดือนตุลาคมนี้ฉันจะรู้สึกแย่มากกว่านี้เพราะพวกเขาจะไม่ทำการบ้าน”

อย่างไรก็ตามมีเหตุผลที่ดีที่จะเชื่อว่าในที่สุดรางวัลจะแยกออกเป็นสามทางคือออกจาก Barish ตัวอย่างเช่น Weiss, Drever และ Thorne ได้รับเกียรติสามครั้งแล้วในปีนี้สำหรับการทำงานกับ LIGO ซึ่งรวมถึงรางวัลพิเศษ Breakthrough Prize ในฟิสิกส์พื้นฐาน, Gruber Cosmology Prize และ Kavli Prize in Astrophysics

ในอดีตมีอะไรมากกว่านั้นรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์มีแนวโน้มที่จะได้รับรางวัลสำหรับผู้ที่รับผิดชอบในการบริจาคทางปัญญาที่นำไปสู่การพัฒนาที่สำคัญมากกว่าผู้ที่ทำงานขา จากหกรางวัลล่าสุดที่ออกให้ (ระหว่างปี 2010 ถึง 2015) ห้ารางวัลสำหรับการพัฒนาวิธีการทดลองการศึกษาเชิงสังเกตการณ์และการค้นพบเชิงทฤษฎี

ได้รับรางวัลเดียวเท่านั้นสำหรับการพัฒนาด้านเทคนิค นี่เป็นกรณีในปี 2014 ที่ได้รับรางวัลร่วมกันกับ Isamu Akasaki, Hiroshi Amano และ Shuji Nakamura สำหรับ“ การประดิษฐ์ไดโอดเปล่งแสงสีฟ้าที่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยให้แหล่งกำเนิดแสงสีขาวสว่างและประหยัดพลังงาน”

โดยทั่วไปแล้วรางวัลโนเบลเป็นเรื่องซับซ้อน ทุก ๆ ปีจะมีการมอบรางวัลให้แก่ผู้ที่มีส่วนช่วยในด้านวิทยาศาสตร์อย่างมากหรือรับผิดชอบต่อการพัฒนาครั้งใหญ่ แต่การมีส่วนร่วมและการค้นพบใหม่อาจจะค่อนข้างสัมพันธ์กัน ผู้ที่เราเลือกที่จะให้เกียรติและสิ่งที่สามารถมองเห็นได้ว่าเป็นสิ่งบ่งชี้ถึงสิ่งที่มีค่ามากที่สุดในชุมชนวิทยาศาสตร์

ในท้ายที่สุดรางวัลในปีนี้อาจให้บริการเพื่อเน้นว่าการสนับสนุนที่สำคัญไม่เพียง แต่นำมาซึ่งการพัฒนาความคิดและวิธีการใหม่ แต่ยังนำพวกเขาไปสู่การบรรลุผล

Pin
Send
Share
Send