English
Swedish

Presentationstal av Professor Olga Botner, ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien, ledamot av Nobelkommittén för fysik, 10 december 2017

Professor Olga Botner presenterar Nobelpriset i fysik 2017 i Stockholms Konserthus. Copyright © Nobel Media AB 2017
Photo: Pi Frisk

Tyngdkraften även kallad gravitationen är den svagaste kraft vi känner till – ändå är det just tyngdkraften som gör att vi behåller båda fötterna på jorden, som bestämmer planeternas banor kring solen och som styr de våldsamma kollisionerna mellan svarta hål i det avlägsna universum.  Nobelpriset i fysik hedrar i år en upptäckt som illustrerar denna märkliga kontrast mellan styrka och svaghet på ett subtilt sätt: nämligen den första observationen av en mycket svag förvrängning av rummet orsakad av en förbipasserande gravitationsvåg som skapades när två svarta hål med massor nära 30 gånger solens smällde ihop i en avlägsen galax.

För 1,3 miljarder år sedan, ungefär när de första flercelliga organismerna dök upp på jorden, iscensattes finalen i de två svarta hålens dödliga pas-de-deux. Virvlande med halva ljushastigheten krockade de till slut och smälte ihop i en klimax som alstrade gravitationsvågor i rumtiden, gravitationsvågor som for iväg med information om vad som just hade hänt. Ända sedan dess har gravitationsvågorna färdats genom universum. Den 14 september år 2015 svepte de genom jorden och upptäcktes då av LIGO-observatoriets utomordentligt känsliga tvillingdetektorer som just hade kommit igång. Denna fantastiska upptäckt representerar början av en ny epok, med nya astronomiska perspektiv och nya möjligheter att studera tyngdkraften där den är som starkast, i närheten av svarta hål.

Existensen av gravitationsvågor förutsades för hundra år sedan inom ramen för Einsteins allmänna relativitetsteori som kopplar tyngdkraften med rumtidens geometri. De uppstår när kroppar accelererar och fortplantar sig som allt svagare krusningar i rumtiden. När gravitationsvågorna når jorden, orsaker de en minimal töjning av rummet, långt mindre än vad vi kan uppfatta med våra sinnen. Ändå har Nobelpristagarna och deras internationella forskarteam lyckats att övervinna utmaningen och bygga detektorer som är fullt ut kapabla att mäta de mikroskopiska ändringarna – miljarder gånger mindre än tjockleken av ens den tunnaste spindeltråden – i avståndet mellan två speglar. Interferometrarna, som detektorerna kallas på fackspråk, använder laserljus som skickas längs två, fyra kilometer långa armar. Speglar i ändarna reflekterar ljuset tillbaka till en punkt där de två ljusstrålarna överlagras och leds till en detektor där ett skuggmönster observeras och registreras. När den ena armen sträcks av en förbipasserande gravitationsvåg samtidigt som den andra krymper, ändras mönstret minimalt – och detta är vad forskarna lyckas urskilja.

För att utesluta lokala störningar såsom förbipasserande lastbilar eller ytterst svaga jordbävningar som ändå får instrumentet att vibrera – omfattar LIGO-observatoriet två identiska detektorer på ömse sidor av den amerikanska kontinenten, ett avstånd av c:a 3000 kilometer. Den 14 september, kl. 11:50 svensk tid, registrerade båda detektorerna nästan identiska signaler från den förbipasserande vågen, inom mindre än sju tusendedelar av en sekund. Detta bekräftade signalens riktighet och gjorde det möjligt att lokalisera vågens ursprung till en båge på södra himlavalvet.

Den första direkta observationen av en gravitationsvåg är i mer än en bemärkelse en händelse som skakat om världen, ett genombrott som följts av flera viktiga observationer.  Oanade möjligheter öppnas nu att utforska hittills okända delar av universum där, enligt den amerikanska astronomen Carl Sagan, “something incredible is waiting to be known”.

Professor Weiss, Professor Barish, Professor Thorne,
You have been awarded the 2017 Nobel Prize for Physics for your decisive contributions to the detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory and for the observation of gravitational waves. On behalf of the Royal Swedish Academy of Sciences it is my honor and great pleasure to convey to you our warmest congratulations. I now ask you to step forward to receive your Nobel Prizes from the hands of His Majesty the King.