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計(jì)量論壇

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

作者: 新聞專(zhuān)員 時(shí)間: 2022-11-7 16:23
標(biāo)題: 諾獎(jiǎng)得主巴里什：理論研究需要高級(jí)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(jí)別的測(cè)量學(xué)，才能支持建造出像LIGO這樣的儀器，從而實(shí)現(xiàn)10的負(fù)12次方級(jí)別這么靈敏的激光測(cè)量，檢測(cè)黑洞發(fā)出的引力波擾動(dòng)。

11月3日，上海，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，非常具有挑戰(zhàn)性，也需要高級(jí)精密的工程能力進(jìn)行支持。”11月3日，上海，2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(qiáng)調(diào)理論研究與工程學(xué)的緊密關(guān)系。

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

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

他的演講以愛(ài)因斯坦對(duì)于引力波的研究作為引子：“愛(ài)因斯坦在大約一百多年前提出了一個(gè)關(guān)于引力的新理論，他通過(guò)這個(gè)理論解決了許多牛頓的問(wèn)題。他發(fā)現(xiàn)牛頓的理論認(rèn)為蘋(píng)果的掉落是即時(shí)發(fā)生的，掉下來(lái)的蘋(píng)果你馬上就能看到。但實(shí)際上從蘋(píng)果掉落到我們身上這個(gè)過(guò)程的傳播也是需要時(shí)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。”

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(ài)因斯坦對(duì)于引力波的研究。

“比如兩個(gè)黑洞如果在宇宙深處合并就會(huì)產(chǎn)生巨大的引力波?！卑屠锸舱f(shuō)，當(dāng)兩個(gè)黑洞一起釋放出引力波，引力波以光速來(lái)到13億年后的地球，在愛(ài)因斯坦的理論中，引力波會(huì)擾動(dòng)地球上的時(shí)空，而科學(xué)家可以通過(guò)LIGO儀器去檢測(cè)這種擾動(dòng)。

巴里什提到，這個(gè)技術(shù)涉及許多工程學(xué)和物理學(xué)知識(shí)，例如位于華盛頓的激光干涉儀，展示了引力波的機(jī)理。當(dāng)引力波穿過(guò)檢測(cè)器的時(shí)候，就會(huì)改變其中的圖形形狀，從而形成擾動(dòng)。檢測(cè)到的形變十分微小，小于10的負(fù)21次方，這需要一個(gè)巨大的光干涉儀。同時(shí)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(wèn)題。

巴里什說(shuō)，干涉儀中間有兩個(gè)管道，內(nèi)部的儀器非常精密，用于構(gòu)成激光干涉儀?？梢宰尮饩€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(jìn)，而不是需要在每次測(cè)量后整個(gè)推倒重來(lái)。這些部件能夠遮擋噪音，長(zhǎng)度是4公里。管道內(nèi)部是真空的，壓力級(jí)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(jī)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(lái)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(qiáng)的工程能力。

巴里什還介紹了如何通過(guò)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(chē)上日常會(huì)使用的技術(shù)，比如說(shuō)震動(dòng)減震的這些機(jī)械機(jī)理。我們做了四個(gè)級(jí)別的減震器，但是還不能達(dá)到10的負(fù)12次方的計(jì)量級(jí)別，所以我們?cè)鎏砹似渌募夹g(shù)。比如說(shuō)用很多傳感器去測(cè)量剩余的地球運(yùn)動(dòng)，然后我們的主動(dòng)減震器再把這些噪音減掉?！?/p>

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

作者: lxq201314 時(shí)間: 2022-11-14 09:46
這些需要國(guó)家的財(cái)力物力人力的支持。

作者: raven_77 時(shí)間: 2023-1-30 15:18
進(jìn)來(lái)學(xué)習(xí)一下~

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

作者: cuiyihua 時(shí)間: 2023-2-10 16:49
感謝樓主分享！

作者: wangli0602 時(shí)間: 2024-9-23 10:25
感謝樓主分享~~~

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