探测到引力波:三位物理学家凭借着 GPU 支持首次探测到引力波,并荣获诺贝尔奖

by 英伟达中国

正是凭借着由 GPU 提供部分支持的引力波实验,三位美国物理学家 — 莱纳·魏斯 (Rainer Weiss)、巴里·巴里什 (Barry Barish) 和基普·索恩 (Kip Thorne) — 荣获 2017 年诺贝尔物理学奖。

该奖项表彰了三位物理学家对激光干涉引力波天文台,即“LIGO”所做的巨大贡献。他们开展了首次探测到引力波的突破性实验;早在 100 多年前,阿尔伯特·爱因斯坦就预言了引力波的存在。

引力波是一种时空涟漪,由黑洞碰撞等事件引起,探测引力波成为人类进一步理解宇宙的关键。

大爆炸

分别位于华盛顿州汉福德与路易斯安那州利文斯顿的两座孪生 LIGO 天文台负责收集引力波数据,GPU 在处理这些数据方面起到了重要作用,进而成功在 2015 年探测到第一束引力波。

研究人员刚刚开启最新改造的 LIGO,两个超大质量的黑洞碰撞产生的振动波就猛烈撞击了路易斯安那州与华盛顿州的探测器,并发出了一声“噗”的清脆声响,整个过程仅持续了五分之一秒。这种剧烈碰撞所产生的引力波需要 13 亿年才能抵达 LIGO 探测器。

除了证实爱因斯坦相对论的核心理念之外,本次发现还开拓了基于引力波研究的全新天文学领域科研方式。

当斯德哥尔摩宣布该奖项时,诺贝尔委员会代表将其称为“震惊全球的重大发现。”

自 2015 年起,LIGO 已陆续探测到其余三次引力波,均由黑洞碰撞产生。

科学家的贡献

大约 50 年前,麻省理工学院的莱纳·魏斯提出了 LIGO 的首个设计方案。魏斯、加州理工学院的基普·索恩以及之后的苏格兰物理学家朗纳·德瑞福 (Ronald Drever) 数十年来刻苦钻研,一直致力于研发足以探测到引力波的敏感仪器。同样来自加州理工学院的巴里·克拉克·巴里什也为该项目的落成做出了重要贡献。

现今的 LIGO 包括全球最大的高精度光学仪器和世界第二大真空系统。这两座天文台由国家科学基金会出资建造,并由加州理工学院与麻省理工学院共同运营。

这两个黑洞碰撞的巨大图像为模拟图,由模拟极端时空 (SXS) 项目团队和 LIGO 加州理工学院共同提供。