2016年物理學(xué)十大新聞

晨飛

時(shí)空漣漪

這就是全世界都聽到的黑洞融合。2016年2月，研究人員宣布他們首次直接觀察到引力波。激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）與處女座合作研究項(xiàng)目認(rèn)為，這個(gè)信號(hào)源自兩個(gè)黑洞的融合，如果把這兩個(gè)黑洞的死亡旋渦轉(zhuǎn)化為音波，就是“啁”的一聲響。2016年6月，這兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)公布了第二個(gè)融合的聲響，所涉及的兩個(gè)黑洞的質(zhì)量相對(duì)要小一些。之后，LIGO的探測(cè)儀因?yàn)橐?jí)而關(guān)閉，并于當(dāng)年11月重新啟動(dòng)，開展第二輪觀測(cè)。歐空局也在2016年6月成功地測(cè)試了激光

干涉儀空間天線探測(cè)器項(xiàng)目，證明了軌道運(yùn)行引力波探測(cè)器的可行性。

諾貝爾獎(jiǎng)

2016年10月，大衛(wèi)·索利斯、鄧肯·霍爾丹和邁克爾·科斯德里茨獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他們利用拓?fù)涓拍顝睦碚撋涎芯磕蹜B(tài)物理取得重大發(fā)現(xiàn)。

早在20世紀(jì)七八十年代，他們已經(jīng)解釋了量子狀態(tài)物質(zhì)現(xiàn)象，比如說，量子霍爾效應(yīng)和超流體相變。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予讓-彼埃爾·索瓦、詹姆斯·弗雷澤·司徒塔特和伯納德·費(fèi)林加，他們?cè)O(shè)計(jì)并合成了分子機(jī)器。在為這些納米技術(shù)成就頒獎(jiǎng)的時(shí)候，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)挑選了理查德·費(fèi)曼1959年在美國(guó)物理學(xué)年會(huì)晚宴后的演講，題為《底層還有充分的空間》。

750GeV碰撞的起落

2015年，歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的研究人員意外目擊了幾例超強(qiáng)現(xiàn)象，即所謂的雙光子事件，其能量為750GeV。這給他們帶來(lái)了突破標(biāo)準(zhǔn)模型的希望，一種新型物理學(xué)會(huì)因此而產(chǎn)生。通常，這樣的隆起如果只是偶爾出現(xiàn)，在統(tǒng)計(jì)上會(huì)受到嚴(yán)格檢查?？蛇@是兩個(gè)獨(dú)立團(tuán)隊(duì)ATLAS（超環(huán)面儀器實(shí)驗(yàn)）和CMS（緊湊渺子線圈實(shí)驗(yàn)）觀察到的相同現(xiàn)象，就進(jìn)一步增加了這樣的希望。粒子理論學(xué)家得開動(dòng)他們的大腦，撰寫幾百篇論文來(lái)解釋這種異常會(huì)是什么，其中的

一個(gè)解釋大家比較贊同，認(rèn)為這是一種新的粒子，稱它為雙伽馬，由成對(duì)的光子衰變形成。但是，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)于2016年8月利用更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，這表明2015年的那個(gè)隆起屬于統(tǒng)計(jì)上的巧合。

名流元素

國(guó)際純粹與應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合會(huì)為4個(gè)新確定的元素命名：113號(hào)元素叫Nihonium（Nh），115號(hào)元素叫Moscovium（Mc），117號(hào)元素叫Tennessine（Ts），118號(hào)元素叫Oganesson（Og）。命

名工作于2016年完成，官方確定了幾個(gè)榮譽(yù)性的名稱，Nh代表日本（亞洲國(guó)家發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)元素），Og代表俄羅斯物理學(xué)家奧伽涅申（Oganesson）的姓氏，Mc 代表俄羅斯首都莫斯科，Ts代表美國(guó)的田納西（橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室所在州）。

中子全息攝影術(shù)

2016年，研究人員報(bào)告稱他們使用中子進(jìn)行全息攝影，其原理與光學(xué)全息攝影相同。一個(gè)中子進(jìn)入干擾儀，被分束器裂為兩條路徑，生成參考光束和物體光束。物體光束通過一個(gè)被稱為螺旋相位板（賦予螺旋性的裝置）的測(cè)試物體之后，給予一個(gè)空間變相;而參考光束和光學(xué)攝影里一樣，不予改變。兩個(gè)光束在分束器的另一端合并，然后傳給成像探測(cè)器。這種獨(dú)特的設(shè)置會(huì)給研究中子并利用中子成像技術(shù)研究材料特性提供一種新的方法。

太陽(yáng)系有第九大行星？

冥王星被從太陽(yáng)系行星中除名曾引起爭(zhēng)議，這個(gè)余波剛過，研究人員宣布，太陽(yáng)系的第九大行星可能存在，而且會(huì)在太陽(yáng)系內(nèi)導(dǎo)致局部失衡。根據(jù)加州理工學(xué)院的康斯坦丁·巴特金和邁克·布朗的計(jì)算，這第九顆行星的運(yùn)行軌道似乎與其他行星的軌道平面形成了大約30°的角，距離太陽(yáng)幾乎有1500億千米。此前之所以沒能探測(cè)到，是因?yàn)槠滠壍捞b遠(yuǎn)。它的質(zhì)量是地球的10倍，根據(jù)觀察，似乎產(chǎn)生了一些擾動(dòng)。巴特金和布朗在2016年10月美國(guó)天文協(xié)會(huì)的行星科學(xué)部與歐

洲行星科學(xué)大會(huì)聯(lián)會(huì)上宣布了他們的研究結(jié)果。

奧米德·科卡比獲釋

“良心罪犯”奧米德·科卡比在伊朗的艾溫監(jiān)獄服刑一半時(shí)間后，于2016年8月底獲得假釋。他被指控“與敵對(duì)政府交往”，判刑10年?？瓶ū冉o家人寫信說，他被囚禁的原因是一再拒絕伊朗政府的要求，讓他搞軍工研究。他在美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校攻讀物理學(xué)博士，被監(jiān)禁后，他得到科學(xué)界支持，但不幸的是，在監(jiān)禁期間患上了癌癥。在接受切除患癌腎臟手術(shù)后，他獲得醫(yī)療準(zhǔn)釋。

歐洲核子研究中心第一位女干事

在2012年發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的研究工作中擔(dān)任領(lǐng)銜角色的一位女科學(xué)家法比奧拉·吉亞諾提，目前在歐洲核子研究中心擔(dān)任該實(shí)驗(yàn)室第15任總干事，她是第一位擔(dān)任這個(gè)職位的女科學(xué)家。她于1989年在米蘭大學(xué)獲得實(shí)驗(yàn)粒子物理學(xué)博士學(xué)位，2016年1月正式成為總干事。她說自己目前的主要工作就是在2015年開始的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)二期運(yùn)行中繼續(xù)收集高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，本期進(jìn)行的對(duì)撞能量已經(jīng)高達(dá)13TeV。2016年她還吸收了一些新的成員，他們來(lái)自塞浦路斯、印度、斯洛文尼亞和烏克蘭，羅馬尼亞也成為一個(gè)新的成員國(guó)。

“羅塞塔”號(hào)探測(cè)器發(fā)出的最后一個(gè)信號(hào)

從發(fā)射到最后登陸，歐空局的“羅塞塔”號(hào)探測(cè)器花了10年時(shí)間，于2016年9月30日與其目標(biāo)彗星67P接觸。它是環(huán)繞彗星飛行的第一個(gè)探測(cè)器，并且向彗星的巖石表面釋放了“菲萊”著陸器。在此期間，它捕捉到8萬(wàn)多幅圖像，展示了彗星表面的巨粒水冰、分子氧以及各種不同地貌?？茖W(xué)家后來(lái)在它墜毀前一個(gè)月拍攝到的圖片中發(fā)現(xiàn)“菲萊”的方位，這讓導(dǎo)航組感到莫大的安慰。“羅塞塔”的這個(gè)伙伴墜毀在彗星67P上，跌入一個(gè)黑暗的裂縫，然后就失去了聯(lián)系。

緬懷

2016年，物理學(xué)界失去了一些著名的人物，其中包括人權(quán)活動(dòng)家兼物理學(xué)家約瑟夫·伯曼（10月1日），諾貝爾獎(jiǎng)得主、粒子物理學(xué)家詹姆斯·克羅寧（8月25日）和凝聚態(tài)物理學(xué)家沃爾特·科恩（4月19日），等離子體物理學(xué)家、普林斯頓等離子體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室前干事羅納德·戴維森（5月19日），因核武器控制著名的粒子物理學(xué)家悉尼·德雷爾（12月21日），美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所前代理所長(zhǎng)卡特琳·格比（8月17日）以及英年早逝（47歲）的原子物理學(xué)家黛伯

拉·金（9月15日）。宇宙學(xué)及天體物理學(xué)界也失去了兩位學(xué)術(shù)帶頭人：協(xié)作發(fā)現(xiàn)希格斯機(jī)制的湯姆·基布爾（6月2日）和薇拉·魯賓。魯賓與肯特·福特首次分析銀河系恒星的速度，證實(shí)了暗物質(zhì)的存在。