物理講座

梶田隆章：「The KAGRA project」（重力波偵測）
中央研究院國際研究生學程博士候選人黃士炘、中央研究院物理所暨化學所副研究員章為皓 撰文

◕ 講題：「The KAGRA project」（重力波偵測）

◕ 時間：2015/12/21(一) 15:30

◕ 地點：中研院物理所大猷館演講廳

◕ 講者：東京大學宇宙射線研究所 梶田隆章教授

2015年甫出爐的諾貝爾物理獎得主梶田隆章教授於12月21日蒞臨中央研究院物理所的演講，介紹了日本測量重力波的前沿研究，特別是KAGRA偵測器(神樂)偵測器的建造進度與營運目標，以及加入全球重力波網路的未來規畫。

早在1916年，愛因斯坦提出廣義相對論一年之後，愛氏預測了重力波的存在。那麼重力波到底是什麼?或是說重力波可能是怎麼產生的？從古典電磁學出發，帶電粒子加速運動會放出電磁輻射。相同地，帶有質量的天體加速運動，會輻射出重力波。換言之，由能量或質量分布所決定的時空結構，將因著能量或質量分布的巨大擾動，產生漣漪般的波動。但是愛氏也同時也提到重力波可能太微弱，而恐怕無法觀測到，否則人類可能早從月球繞地獲知重力波的存在。

重力波的追尋，直接關乎廣義相對論的正確性和人類對時空的瞭解。從1920年起，興起追尋重力波的熱潮，然而四十年過去了，結果叫人沮喪，引出了爭辯不休的正反學說[1]。1969年似乎出現了報春訊的知更鳥。Joseph Weber 教授架設了數個相距千里鋁棒，應變靈敏度能達  10⁻¹⁵ 10⁻¹⁵ 數量級為的偵測器，首先捕捉到類似重力波的訊號。由於Weber 教授設施的靈敏度仍遠低於理論所需的靈敏度(  10⁻²² 10⁻²² ~  10⁻²³ 10⁻²³ )[2]，加上該觀察未能再現，物理學家們並未認為他們測到了重力波。