英国物理学会旗下的《物理世界》杂志每年都会评选本年度的十大物理学突破。2016年物理学领域的新进展,你知道吗?由四位《物理世界》编辑和记者组成的小组挑选出了2016年十大进展,评判标准包括研究的基本重要性、知识的重大进步、理论与实验之间的密切联系、引起了物理学家们的广泛兴趣。
今年的第一没有什么悬念,《物理世界》毫无疑问地将2016年年度最大突破授予了LIGO科学合作组织,表彰其“引起巨大变革的发现——有史以来第一次直接探测到了引力波”。
2016年度最大物理学突破:LIGO首次探测到引力波,开启引力波天文学。在阿尔伯特·爱因斯坦第一次提出广义相对论假设的整100年后,美国LIGO科学合作组织利用先进激光干涉引力波天文台探测到了两个独立的引力波事件,成为2016年最轰动的科学大事件。这些测量意味着引力波真正成为了能够探测天文事件的手段,标志着引力波天文学和光学、射电望远镜与引力波相结合的多信号天文学时代的开启。
引力波的两个事件都是由遥远宇宙的灾难性事件引起——两个黑洞的碰撞和最后的并合。在第一个事件中,具有36和29个太阳质量的两个黑洞合并形成一个旋转的,相当于62个太阳质量的黑洞,这个距我们约13亿光年远的事件被称为GW150914。LIGO改变了我们对宇宙的看法——它的观测成为了引力波和黑洞存在的第一个直接证据。
接下来是其余的九个突破,排名没有先后之分。
美国耶鲁大学的王晨、罗伯特·舍尔科普夫团队,与法国国家信息与自动化研究所共同创造了一只可以同时存在于两个不同的箱子里既死又活的“薛定谔的猫”。德国科学家探测到钍-229原子核中的低能跃迁。英国科学家研发出廉价的小型高灵敏度重力仪。首次在石墨烯中观测到电子负折射现象。比邻星的宜居带发现小型岩石行星。两种不同离子间发生量子纠缠。拥有大视场、高分辨率的新型显微镜头。
首次利用量子计算机成功模拟高能物理实验。德国物理学家制造出单原子引擎。