2017年的诺贝尔物理学奖授予了对引力波探测作出重要贡献的 3位美国物理学家。其中一半奖金授予麻省理工学院(MIT)的 Rainer Weiss 教授，另 外一半奖金由加州理工学院(Caltech)的Kip S. Thorne和Barry C. Barish教授分享，以表彰他们在 LIGO项目和引力波观测中的决定性的贡献(decisive contribution)。另一位需要被铭记的重要贡献者是同样来自加州理工学院的Ronald Drever教授，他与Kip S. Thorne和 Rainer Weiss一道是 LIGO 项目的共同创建者(cofounder)。Ronald Drever 教授非常遗憾地在2017年 3 月 7 日离世，未能分享这一荣誉。但是他在引力波探测中作出的巨大贡献应该被世人铭记。

Ronald Drever 教授

2017年诺贝尔物理学奖获得者

下面简要介绍4位功勋人物的历史贡献。

Rainer Weiss教授提出了利用激光干涉仪来检验自由悬挂的镜子之间的相对运动从而达到直接探测引力波的目的，并将想法付诸实践，制造了1.5 m的引力波探测器的原型机。1972年，Rainer Weiss在麻省理工学院的Quarterly Progress Report发表了题为“Electromagnetically Coupled Broadband Gravitational Antenna”的文章，详细论证了引力波激光干涉仪所面临的所有基本的噪声源并设计了相应的解决方法。这是LIGO项目的最早蓝图。

Ronald Drever 教授采用了 Fabry—Pérot 共振腔使光多次反射来达到增加臂长的目的，更重要的是，他还发明Pound—Drever—Hall激光稳频技术。这些技术对于之后 LIGO 大幅度提高探测灵敏度发挥了重要作用。他也曾制造过40 m的引力波探测器的原型机。

Kip S. Thorne教授在理论方面为 LIGO提供支持，包括确定了LIGO可以探测到的引力波源，奠定了分析数据并从中提取引力波所 用到的方法 ，设计了可以控制激光管中激光散射的挡板，以及提出了如何降低探测器中的热噪声影响的方法。除了引力波方面的杰出贡献，Kip S. Thorne还在相对论天体物理、虫洞和时间机器以及黑洞物理等领域作出了重要贡献。

Barry C. Barish教授的主要贡献还包括对LIGO项目的领导。1994 年 Barry C. Barish 作为 LIGO的 新任主任成功说服了美国国家科学基金会(NSF)批准了对LIGO的资助，从而使得项目步入正轨。1997年Barry C. Barish将LIGO项目组织分为两部分：一是在 Hanford 和 Livingston 的 LIGO实验室，负责运行干涉仪探测器；二是 LIGO 科学合作组织(LIGO Scientific Collaboration，简称LSC)，负责科学研究、数据分析以及与国际其他科学家合作。

什么是LIGO？前文提到LIGO的全称为激光干涉引力波天文台，但是它与普通天文台的不同之处在于：首先，与普通天文台观测电磁波不同，LIGO 对电磁辐射完全屏蔽；其次，与普通天文台的球形拱顶不同，LIGO 的每个探测器是由两条相互垂直的真空管道构成；第三，LIGO的两个探测器不能单独运行而必须协同工作。

作者：安宇森 蔡荣根 季力伟 刘同波 王少江(中国科学院理论物理研究所)