Nobelpriset i fysik 2017

Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Nobelpriset i fysik 2017 med ena hälften till Rainer Weiss, LIGO/VIRGO Collaboration och med andra hälften gemensamt till Barry C. Barish, LIGO/VIRGO Collaboration och Kip S. Thorne, LIGO/VIRGO Collaboration

”för avgörande bidrag till LIGO-detektorn och observationen av gravitationsvågor” 

 

Gravitationsvågorna äntligen fångade

Den 14 september 2015 observerades för första gången någonsin universums gravitationsvågor. Vågorna, som Albert Einstein förutspådde hundra år tidigare, kom från en kollision mellan två avlägsna svarta hål. Det tog 1,3 miljarder år för vågorna att färdas till LIGO-detektorn i USA.

Trots att signalen var extremt svag, lovar den redan en revolution för astrofysiken. Gravitationsvågor är ett helt nytt sätt att se de våldsammaste händelserna i rymden, och testa gränserna för vårt vetande.

LIGO, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, är ett samarbetsprojekt med fler än tusen forskare från drygt 80 institutioner i över tjugo länder. Tillsammans har de förverkligat en nästan femtio år gammal dröm. Årets Nobelpristagare har med sin entusiasm och uthållighet på var sitt sätt varit oumbärliga för LIGO-framgången. Med pionjärerna Rainer Weiss och Kip S. Thorne samt Barry C. Barish, vetenskapsmannen och ledaren som fått projektet i hamn, har flera decenniers ansträngningar lett till att gravitationsvågorna till slut kunde observeras.

Rainer Weiss gjorde redan i mitten av 1970-talet en analys av möjliga källor till brus som skulle störa mätningarna. Han hade även designat en detektor, en laserbaserad interferometer, som skulle kunna övervinna dessa störningar. Både Rainer Weiss och Kip Thorne var tidigt fast övertygade om att gravitationsvågor kunde innebära en revolution för vår kunskap om universum.

Gravitationsvågor sprids med ljusets hastighet och fyller hela universum såsom Albert Einstein beskrev i sin allmänna relativitetsteori. De skapas alltid när en massa accelererar, som när en isdansös gör en piruett eller när ett par svarta hål roterar kring varandra. Själv var Einstein övertygad om att gravitationsvågorna aldrig skulle kunna mätas. LIGO-projektets bedrift var att med hjälp av ett par gigantiska laserinterferometrar mäta en förändring som var tusentals gånger mindre än en atomkärna när vågen passerade jorden.

Hittills har alla sorters elektromagnetisk strålning och partiklar, som kosmisk strålning eller neutriner, använts för att utforska universum. Gravitationsvågor lämnar däremot direkta vittnesmål om störningar i själva rumtiden. Det är något helt annorlunda. Nya hittills osedda världar öppnar sig, och en rikedom av upptäckter väntar dem som lyckas fånga vågorna och tolka deras budskap.

Så fångas en gravitationsvåg. Världens första infångade gravitationsvågor skapades i en våldsam kollision mellan två svarta hål 1,3 miljarder ljusår från oss. När dessa vågor passerade jorden 1,3 miljarder år senare hade de försvagats betydligt: den störning av rumtiden som LIGO uppmätte var tusentals gånger mindre än en atomkärna. Illustration: Johan Jarnestad.

Rainer Weiss, född 1932 (85 år) i Berlin, Tyskland. Fil.dr 1962 vid Massachusetts Institute of Technology, MIT, Cambridge, MA, USA. Professor of Physics, Massachusetts Institute of Technology, MIT, Cambridge, MA, USA.

Barry C. Barish, född 1936 (81 år) i Omaha, NE, USA. Fil.dr 1962 vid University of California, Berkeley, CA, USA. Linde Professor of Physics, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA.

Kip S. Thorne, född 1940 (77 år) i Logan, UT, USA. Fil.dr 1965 vid Princeton University, NJ, USA. Feynman Professor of Theoretical Physics, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA.

Prissumma: 9 miljoner svenska kronor.

Kungl. Vetenskapsakademien, stiftad år 1739, är en oberoende organisation som har till uppgift att främja vetenskaperna och stärka deras inflytande i samhället. Akademien tar särskilt ansvar för naturvetenskap och matematik, men strävar efter att öka utbytet mellan olika discipliner.

Nobelpriset® och Nobelmedaljen är Nobelstiftelsens registrerade varumärken.

Dokument

Pressmeddelande

Populärvetenskaplig information

Scientific Background

Illustration: Gravitationsvågor

Illustration: Två svarta hål kolliderar

Illustration: LIGO en gigantisk interferometer

Illustration: LIGO i USA

Kontakt

Presskontakt

Jessica Balksjö Nannini, pressansvarig, Kungl. Vetenskapsakademien
jessica.balksjo@kva.se, +46 8 673 95 44, +46 70 673 96 50

Sakkunniga

Olga Botner, ledamot av Nobelkommittén för fysik, Kungl. Vetenskapsakademien
olga.botner@physics.uu.se, +46 73 390 86 50

Ulf Danielsson, ledamot av Nobelkommittén för fysik, Kungl. Vetenskapsakademien
ulf.danielsson@physics.uu.se, +46 70 314 10 86

Mer information

Pristagarna

Rainer Weiss, Massachusetts Institute of Technology, MIT, Cambridge, MA, USA

Barry C. Barish, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA

Kip S. Thorne, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA

LIGO-webbplatser

http://www.ligo.caltech.edu

http://www.advancedligo.mit.edu

http://www.ligo.org

Böcker

Collins, H. (2017) Gravity’s Kiss: The Detection of Gravitational Waves, MIT Press.

Bartusiak, M. (2017) Einstein’s Unfinished Symphony: The Story of a Gamble, Two Black Holes, and a New Age of Astronomy, Yale University Press

Levin, J. (2016) Black Hole Blues and Other Songs from Outer Space. Knopf

Kennefick, D. (2007) Traveling at the Speed of Thought: Einstein and the Quest for Gravitational Waves. Princeton University Press

Collins, H. (2004) Gravity’s Shadow: The Search for Gravitational Waves. University of Chicago Press.

Thorne, K. S. (1994) Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy. W. W. Norton & Company

Artiklar

Rose, J. (2016) Einsteins vågor fångade till slut. Forskning & Framsteg, nr 4

Danielsson, U. (2016) Gravitationsvågor och svarta hål, Kosmos, band 92:2016

Cho, A. (2016) Meet the college dropout who invented the gravitational wave detector, Science, 4 augusti

Chu, J. (2016) Q&A: Rainer Weiss on LIGO’s origins. MIT physicist developed the concept for LIGO as a teaching exercise. MIT News, 4 augusti

Andersson, N. (2014) Nära målet. Forskning & Framsteg, nr 2

Videoklipp

Hör kvittret/ljudet från två kolliderande svarta hål. Caltech/MIT/LIGO lab

Barish, C. B. (2017, 13 januari) The Long Odyssey from Einstein to Gravitational Waves. Kungl. Vetenskaps­akademien

Thorne, K. S. (2016, 25 maj) Disturbed Kerr Black Holes. Kungl. Vetenskapsakademien

LIGO Generations (2015) Kai Staats

LIGO, a passion for understanding (2014) Kai Staats

Vetenskaplig artikel

Abbott, B. P., et al. (2016) Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, Physical Review Letters, vol. 116, 061102′

Offentliggörande

Presskonferens med offentliggörandet av Nobelpriset i fysik 2017

Intervju med Olga Botner, ledamot av Nobelkommittén för fysik

De officiella Nobelföreläsningarna, 8 december 2017

Nobelprize.org