約瑟夫·胡頓·泰勒（美國物理學(xué)家，證實(shí)了引力波的存在）

約瑟夫·胡頓·泰勒（Joseph Hooton Taylor，1941年3月29日～），美國物理學(xué)家，他和拉塞爾·艾倫·赫爾斯共同發(fā)現(xiàn)史上第一個(gè)位于雙星系統(tǒng)脈沖星PSR B1913+16，并通過對其深入研究首次發(fā)現(xiàn)引力波存在的間接定量證據(jù), 是對愛因斯坦廣義相對論的一項(xiàng)重要驗(yàn)證。泰勒也因此和赫爾斯一同獲得1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

人物簡介

繼1974年休伊什教授因發(fā)現(xiàn)脈沖星而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之后，1993年拉塞爾·赫爾斯和約瑟夫·泰勒兩位教授又因發(fā)現(xiàn)射電脈沖雙星共同獲得該年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

按照廣義相對論理論的預(yù)言，宇宙空間中可能存在引力場及引力波，人們在地球上的實(shí)驗(yàn)室中建造了許多探測宇宙引力波的儀器裝置，可均未捕捉到過有關(guān)引力波的可靠信號。引力波的探測成為一項(xiàng)為物理學(xué)家們牽腸掛肚的重大課題。輻射比較強(qiáng)的引力波源都是天體系統(tǒng)，因此探測引力波也是天體物理學(xué)研究的重大課題。任何一種新的理論都需要觀測和實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。然而，有關(guān)引力波理論的驗(yàn)證讓人們等了半個(gè)多世紀(jì)。

個(gè)人成就

1968年泰勒獲得博士學(xué)位后，立即投入發(fā)現(xiàn)才1年的脈沖星的觀測研究，為了搜尋周期更短、距離更遠(yuǎn)、流量更弱的脈沖星，他籌劃了一個(gè)技術(shù)先進(jìn)的脈沖星巡天計(jì)劃。選定了阿雷西博這個(gè)世界最大的天線、研制了有消色散能力的接收機(jī)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)來處理觀測資料。

執(zhí)行這一巡天觀測的是他的學(xué)生赫爾斯，他以驚人的毅力和工作熱情順利完成了140平方度天區(qū)的觀測和資料處理，在當(dāng)時(shí)脈沖星僅有100顆的情況下，一下子增加了40顆，對脈沖星的觀測研究有巨大的促進(jìn)。特別是發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)脈沖雙星系統(tǒng)，更使這一次巡天觀測成果身價(jià)百倍。

這第一個(gè)射電脈沖雙星非同一般，它是一個(gè)軌道橢率很大、軌道周期很短的雙中子星系統(tǒng)，可以成為驗(yàn)證引力輻射存在的空間實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)廣義相對論理論推算，這個(gè)雙星系統(tǒng)的引力輻射很強(qiáng)，將導(dǎo)致它的軌道周期發(fā)生變化，其變化率為秒/秒。只要在觀測上能測出這個(gè)雙星軌道周期的變化，就可以對廣義相對論預(yù)言的引力波是否存在作出判斷。

泰勒教授在發(fā)現(xiàn)這個(gè)雙星以后，全力投入到引力波驗(yàn)證的研究中，20多年堅(jiān)持不懈。他利用世界上最大的305米射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行上千次的觀測，最后得到的觀測值和廣義相對論理論預(yù)期值的誤差僅為0.4%。終于以無可爭辯的觀測事實(shí)，證實(shí)了引力波的存在。赫爾斯和泰勒榮獲1993年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)是眾望所歸，當(dāng)之無愧的。