三學者證黑洞存在 獲邵逸夫天文學獎

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其中兩位獲頒邵逸夫天文學獎的美國物理學家基普．索恩（左）及雷納．韋斯均不約而同表示，將會利用約六百萬港元的獎金培訓新一代科研人才。


　　(星島日報報道)黑洞一直存在許多人類未解之謎，或可孕育生命及解釋宇宙起源。今年獲頒邵逸夫天文學獎的三位美國物理學家，羅奈爾特．德雷弗（Ronald W P Drever）、基普．索恩（Kip S Thorne），以及雷納．韋斯（Rainer Weiss），利用「激光干涉儀重力波觀測站」（LIGO）首次偵測到由兩大黑洞合併而發出極微弱的重力波活動，革命性發現為人類探索生命起源打開一道大門。（邵逸夫獎系列三之一）

　　愛因斯坦一百年前提出時空會隨物體質量而扭曲，從而放出重力波（Gravitational wave）的理論，但效果微弱到難以被偵測，一百年後，三位美國物理學家實現了其「預言」。由加州理工學院物理學榮休教授羅奈爾特．德雷弗、費曼理論物理學榮休教授基普．索恩，以及麻省理工學院物理學榮休教授雷納．韋斯構思及設計的LIGO，於去年九月首次偵測到距離地球十三億光年的重力波，經精密計算後證實是由兩個質量分別等同二十九個和三十六個太陽質量的巨大黑洞合併所發出。

　　三名得獎者中，羅奈爾特．德雷弗未有來港出席頒獎禮，由家屬代領。韋斯接受訪問時解釋，質量愈巨大的行星或黑洞互相碰撞便會產生愈強的重力波，「科學家一直追尋重力波是否存在，而以往所有對黑洞存在的論據是間接推論。」他又指，迄今人類探索宇宙全依賴各式光線，今次的開創性發現除了直接印證黑洞的存在，亦為光和時間概念提供截然不同的理解，對宇宙起源或者物種形成有重大啟示。LIGO團隊甚至將由兩個黑洞合併發出的「漣漪」轉換為聲波，是為人類首次「聽」到宇宙的「聲音」。

　　一個科學發現，全憑背後團隊數千人的努力。韋斯和好拍檔索恩指，LIGO由研發到不斷改良，前後耗了超過四十年時間，「當中過程困難重重，團隊功不可沒。」他舉例，「由於重力波訊號太微弱，團隊須不斷提高儀器的靈敏度。」

　　另一位得獎者德雷弗則想到在偵測儀安裝分光鏡來回反射光線，讓原本只有四公里長的干涉臂大幅增長，更容易偵測重力波變化。韋斯和索恩希望鼓勵更多國家興建類似LIGO的探測儀器，將有助勘探宇宙更多星體和發現新現象。

　　此外，曾擔任電影《星際效應》執行製片人的索恩坦言，科學家同樣需要發揮創意，「它推動你繼續前進，改善原有構思，以及思考還有甚麼可以再被發現。」他最初接觸相關理論時亦認為只是無稽之談，「但科學正正講求突破。」

　　索恩表示電影中提到的「第五度空間」及「蟲洞」等概念暫時仍屬未知領域，但他卻大膽將相關理論納入電影，全因科學某程度源於想像，更不諱言若有一日科技許可，人類甚至可以穿越到未來。

　　索恩直言十分享受與科學家以外的人共事，更重要的是希望通過電影啟發年輕人對科學研究的興趣，「你看看，電影票房以億計，作為一個科學家，怎能一次性啟發如斯龐大的人群？唯有將自己的科學知識應用在其他領域。」