2017諾獎物理獎得主: 發現引力波 一場40年的“打賭”

用40年證明

牛頓錯了愛因斯坦對了

引力波從何而來？雷納·韋斯為何會想出設置LIGO裝置？

你我熟知的一個民間故事：牛頓坐在一棵樹底下，被蘋果砸了，由此有了靈感，發現了萬有引力。

在330年前，科學家牛頓提出了著名的“萬有引力定律”，直到今年學校里都在學習這個物理史上的著名理論。牛頓認為，任何兩個有質量的物體之間存在萬有引力，而且物體之間引力的傳遞不需要時間。這就是為什么地球圍繞太陽轉，為什么樹上的蘋果會落地。

但在100年前的愛因斯坦看來，牛頓錯了，錯在兩點。第一是在高速運動的大質量天體周圍牛頓引力是不足夠的，比如著名的水星進動問題；第二是牛頓引力里面引力不是以有限速度傳播的，像其他信息一樣，在1905年的狹義相對論中所提到的，引力的傳播速度是不能超過光速。

1916年，愛因斯坦提出了廣義相對論，并預測了引力波的存在。由于無法實驗證實，愛因斯坦自己對引力波也并不一直堅信。愛因斯坦曾看著他的引力公式說道：“所要研究的數字和維度都太小了，小到不會對任何事物造成影響，也沒有人能夠測量。”

1967年，當時的麻省理工物理學主任雷納要設計一門有關廣義相對論的課程，他想到了用100年前沒有的激光來證實愛因斯坦的預測。

而這一切，直到2015年人類首次發現引力波，整整花了40年。

雷納風趣地說，雖然他堅信自己會成功，但愛因斯坦在投稿預測引力波后，也曾一度反復。

當時，愛因斯坦投稿的第一家雜志社匿名評審認為該論文需要修改，不宜發表。因此，愛因斯坦就另投了一家雜志。但論文發表后，愛因斯坦也曾一度悲觀，想撤下自己的論文，并宣稱引力波并不存在。幸虧當時有一名普林斯頓大學的副教授，聽說此事后，找到愛因斯坦，提出了論文的修改方式，才使得愛因斯坦的引力波最終保留。

有意思的是，雷納說，幾十年后，匿名科學論文評審名單解密，那名勸說愛因斯坦保留引力波論文的大學副教授，正是他第一次投稿不主張發表引力波的匿名評審。