2017年7月22日
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诺贝尔奖获得者Smoot教授于物理学院开展专题讲座

2016年初,LIGO威名赫赫,传遍世界,人类借助它首次在实验中观测到了“引力波”,并且借此掀起了又一轮对宇宙探索的热潮。时至今日,虽然已经过去了一年之久,但是其音袅袅,依旧不绝于耳。2017年3月21日,诺贝尔奖获得者Smoot先生在南京大学物理学院针对这个问题,做了一场题为“宇宙学研究现状”的报告,精彩纷呈。

报告由物理学院院长李建新教授主持,李院长首先简单介绍了Smoot先生,对他的到来表示了热烈的欢迎。在介绍中,到场的老师和同学不时爆发出阵阵掌声,对Smoot先生的科研工作和贡献表达了敬佩之情。

Smoot先生在表达了对南京大学物理学院的谢意之后,开始了讲座。

什么是引力波?

Smoot教授首先从爱因斯坦的一片论文讲起,介绍了引力波的概念。即两个大质量的物质,比如黑洞在宇宙中圆舞并逐渐靠近互相吞噬之时所产生的大规模的引力场的改变,从而导致了引力的波动。之后教授用生动形象的动画向我们展示了两个黑洞融合过程中的引力波发射。两个黑洞如同在宇宙这个大舞台上的两个舞者,在翩翩起舞的过程中激起空间的涟漪。为了形象起见,教授还修改了在地球上接收到的引力波信号的频率并为我们进行了音频和视频的演示。

探测引力波?理论上容易,做起来难

引力波在提出之时,就激起了一代又一代科学家前赴后继的去探测它,但是由于引力波实际上只引起空间微小的畸变,前几代人的尝试均以失败告终。在讲到前人的尝试时,教授诙谐幽默地用了一张带有特殊“表情包”的图,引发全场的欣然大笑。对于在科研探索中出现的重重困难,大家也自觉地加深了印象。

接着,斯穆特教授讲解了LIGO探测引力波的原理,即利用引力波所产生的空间畸变效应使一边的光程略大于另一边的光程从而产生干涉效应。然而就是这样一个简单的原理实现起来却是异常困难。斯穆特教授向我们详细介绍了LIGO技术上的困难,让我们重新认识了LIGO成功的不易。

我们如何确定那是引力波?

实际情况中的诸多干扰因素,以及宇宙中中子星一类的星体的影响,我们如何确定探测的信号确实是人们梦寐以求的引力波呢?Smoot教授向我们展示了宇宙微波背景辐射的频率、中子星的频率等等一系列可能的干扰信号,然而这都与我们的观测信号大相径庭,而且我们的探测信号与理论符合的很好。教授最后介绍了位于世界各地的LIGO项目,并且重点介绍了位于中国的探测仪器。借助于这些项目的支持,他对宇宙学的未来抱以很大的希望,并且鼓励大家加入到对宇宙物理探测的队伍之中,共同揭开宇宙中的种种谜团。

讲座结束后,同学们热情高涨,纷纷提出了很多问题同Smoot先生进行交流和讨论,教授也都耐心地一一解答。

在最后,教授即将离场之时,依然有同学围拥在教授身旁,展开更进一步地讨论。

在依依不舍的告别中,讲座圆满结束。最后,以Smoot先生的领带,来表达对他和所有投身到科研之中的奉献者们的敬意!

(物理学院)