觀測重力波 證愛因斯坦廣義相對論預測
2015年9月14日，科學家成功透過兩個黑洞的碰撞觀測到重力波，印證了物理學家愛因斯坦百多年前在廣義相對論的預測，消息轟動國際。這項橫跨13億光年的偉大發現，全賴於全球20多國過千名科學家，在美國「激光干涉儀重力波觀測站」(LIGO)項目的研究努力，當中美國科學家韋斯、索恩及巴里什窮半生之力，從零開始籌建LIGO和設計相關理論模型，功績昨日更獲得瑞典皇家科學院肯定，授予3人本年度諾貝爾物理學獎。
自去年初公佈重力波發現後，被形容為「黑洞望遠鏡」的LIGO，已被視為篤定可以獲頒諾獎。3名得獎者當中，麻省理工榮休教授韋斯將獲得900萬瑞典克朗獎金的一半，加州理工學院榮休教授索恩和巴里什則瓜分另外一半。
「重力波」是指時空曲率中，以波的形式傳播的擾動，每當質量加速時產生，以光速移動，且充滿宇宙。愛因斯坦雖然預言了重力波存在，但他一直不相信人類可以觀測重力波。
設計干涉儀 消除背景噪音
不過到了1950年代末，科學家已發現重力波的蛛絲馬跡，並開始研究探測方法。1970年代中期，韋斯設計出激光干涉儀，藉此消除會阻礙觀測重力波的背景噪音，索恩其後加入研究。他們計劃製作一個「L」型干涉儀，在「L」的角位和兩端各放置一塊巨型鏡面，並從角位向兩端發射激光。他們估計一旦重力波通過時，探測器兩臂長度會出現些微差異，導致激光從兩端反彈回起點時，無法互相抵消，從而穿過分光鏡抵達探測器。
LIGO的概念雖然簡單，但「魔鬼在細節」。由於干涉儀兩臂長短誤差比原子核直徑更小，因此要建造4公里長的超巨型干涉儀，提升觀測機會，當中涉及最精確儀器、最頂尖工程設計和最複雜物理理論，這些都歸功於韋斯和索恩兩人。不過龐大項目需要大量人手資金，到1980年代末期，LIGO無論技術抑或組織架構上都遭遇樽頸，負責出資的美國國家科學基金會(NSF)多番施壓，最終巴里什於1994年臨危受命成為項目主管。
曾10年無任何發現
巴里什接手後，將LIGO由40多人的小團隊變成國際性科研組織，並確保必要資金和政治支持。LIGO於2002年竣工後的10年裡都沒有任何發現，但科學家沒有放棄，直至前年9月觀察到來自13億光年外兩個黑洞相撞產生的重力波，年屆八旬的韋斯、索恩和巴里什多年努力終於得到回報。
瑞典皇家科學院讚揚LIGO的發現「震撼全世界」：「這是全新且不同的發現，開啟了前所未見的世界。豐富的發現正等待那些成功觀測到重力波並解讀其訊息的人。」■諾貝爾獎網站/法新社