קיפ ת'ורן

קיפ סטיבן ת'ורן (באנגלית: Kip Stephen Thorne; נולד ב-1 ביוני 1940) הוא פיזיקאי אמריקאי, שעוסק בהיבטים תאורטיים של כבידה ואסטרופיזיקה. במסגרת מחקריו בתורת היחסות הכללית הוא פרסם מספר תחזיות לגבי חורים שחורים וגלי כבידה, וכן חקר את מנגנון הפקת האנרגיה של קוואזרים ושל גרעינים גלקטיים פעילים. תרומה ייחודית נוספת של ת'ורן היא בדיקת האפשרות התאורטית של מסע בזמן דרך חור תולעת.

בין השנים 1967–2009 שימש כפרופסור במכון הטכנולוגי של קליפורניה (קלטק). ת'ורן מוכר לא רק בזכות מחקריו, אלא גם בזכות המספר הגדול של פיזיקאים שעשו עבודת דוקטורט תחת הדרכתו, וגם בזכות שיתוף הפעולה שלו עם פיזיקאים רוסים עוד לפני עידן הפרסטרויקה.

זוכה פרס נובל לפיזיקה לשנת 2017, יחד עם ריינר וייס ובארי בריש, על התרומה המכרעת בפרויקט LIGO ועל הזיהוי של גלי הכבידה.

ביוגרפיה
קיפ ת'ורן נולד בלוגן שביוטה, ארצות הברית. הוריו שימשו כפרופסורים באוניברסיטת יוטה. אמו, אליסון ת'ורן, הייתה כלכלנית, ואביו, ויין ת'ורן, היה כימאי שעסק במדעי הקרקע.

ת'ורן סיים ב-1962 לימודי תואר ראשון במכון הטכנולוגי של קליפורניה (קלטק). את לימודי הדוקטורט, שאותם סיים כעבור שלוש שנים, עשה ת'ורן באוניברסיטת פרינסטון תחת הנחייתו של ג'ון וילר. עבודת הדוקטורט שלו עסקה ב"גאומטרודינמיקה של מערכות גליליות" ("Geometrodynamics of Cylindrical Systems"). ת'ורן חזר לקלטק ב-1967, שם התמנה לפרופסור, והמשיך בקריירה אקדמית בתחום הפיזיקה התאורטית. קיפ ת'ורן, ג'ון וילר וצ'ארלס מיסנר פרסמו בשנת 1973 ספר מדעי הקרוי "כבידה" ("Gravitation"). הספר נחשב לאחד הבסיסיים בתחום זה, ומשמש מאז כספר לימוד מרכזי לתורת היחסות הכללית באוניברסיטאות רבות.

מלבד הישגיו המחקריים, מוכר ת'ורן כמנחה מצטיין - כחמישים פיזיקאים ערכו את עבודת הדוקטורט שלהם תחת הנחייתו. כמו כן, הרבה ת'ורן לעסוק במדע פופולרי: הוא כתב ספר ("Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy") ומאמרים המיועדים לקהל הרחב, נטל חלק בהפקה טלוויזיונית, ומרבה להרצות בפני הציבור הרחב. ת'ורן מוכר בציבור גם בזכות ההתערבויות המתוקשרות שלו עם סטיבן הוקינג אודות חורים שחורים.

ב-2014 יצא לאקרנים הסרט "בין כוכבים" שתסריטו מבוסס על השערותיו של ת'ורן, לפיהן חורי תולעת מהווים שער למסע בזמן. ת'ורן שימש כמפיק ויועץ מדעי לסרט.

קיפ ת'ורן נבחר לשמש כחבר באקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים, באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית ובאקדמיה למדעים של רוסיה. הוא זכה לפרסים רבים, ונחשב אחד הבולטים בין הפיזיקאים שעסקו בתורת היחסות הכללית בשלושת העשורים האחרונים של המאה ה-20 ובתחילת המאה ה-21.

קיפ ת'ורן נישא ללינדה פיטרסון ב-1960, ונולדו להם שני ילדים. הם התגרשו ב-1970. אשתו השנייה, קרולי ג'ויס וינסטיין, שאיתה התחתן ב-1984, משמשת כפרופסור לביו-קינסיולוגיה באוניברסיטת דרום קליפורניה.

בשנת 2009 זכה ת'ורן במדליית אלברט איינשטיין.

מחקר

חורים שחורים
חלק ניכר ממחקריו של קיפ ת'ורן עסקו בחורים שחורים. בשנת 1972 הוא ניסח את השערת החישוק (Hoop Conjecture), שקובעת תנאי גאומטרי להפיכת גוף לחור שחור. לפי השערה זו, גוף יקרוס לחור שחור אם ורק אם ניתן לשרטט סביבו (בכל הכיוונים) חישוק מעגלי שאורכו , כאשר  הוא רדיוס שוורצשילד המתאים למסה של הגוף. ההשערה עוזרת להבין את היווצרותם של חורים שחורים מגופים שאינם כדוריים.

ת'ורן היה מהמפתחים של פרדיגמת הממברנה (Membrane paradigm) שעוזרת להבין את התופעות המתרחשות מחוץ לאופק האירועים של חור שחור. לפי גישה זו ניתן להניח, לצורך החישובים, שהחור השחור הוחלף במשטח פולט קרינה (קרינת הוקינג) הממוקם על אופק האירועים של החור השחור או סמוך לו.

מחקרים בולטים נוספים של ת'ורן הקשורים לחורים שחורים עסקו בקוואזרים ובמקורות האנרגיה שלהם, בדיסקות ספיחה סביב חורים שחורים, ובשאלת קיומן של נקודות סינגולריות כבידתית בתוך חורים שחורים.

גלי כבידה
קיפ ת'ורן הוא אחד היוזמים של פרויקט LIGO שנועד לגלות גלי כבידה. לת'ורן יש מעורבות גדולה בפרויקט, הן בהיבטים התאורטיים והן בהיבטים הניסיוניים. במסגרת זו הוא עסק בפיתוח כלים מתמטיים לניתוח התוצאות ובתכנון הגלאים, וזאת בנוסף לחקר התאורטי של אירועים אסטרופיזיקליים שיכולים ליצור גלי כבידה ולהבנת התגובה האפשרית של הגלים הללו עם הגלאים. האתגרים הגדולים בתכנון גלאיי כבידה, שעמם התמודד ת'ורן, היו הורדת הרעש התרמי שקובע את רגישות הגלאים, ותכנון מדידות עקיפות שלא יגרמו לקריסת פונקציית הגל.

חורי תולעת
בעקבות דיון שהיה לו עם קארל סייגן, בדק קיפ ת'ורן את השאלה אם מסע בזמן לעבר אפשרי באמצעות חורי תולעת. המחקר זכה לפרסום בעיתונות ועורר עניין אצל חובבי המדע הבדיוני. ת'ורן ותלמידיו מצאו שבתנאים מסוימים חור תולעת מאפשר מסע בזמן לעבר, אולם חור תולעת כזה צריך להיות בנוי מחומר אקזוטי שיש לו מסה שלילית. בהמשך מצא ת'ורן שהחומר האקזוטי הדרוש יכול להתקיים למשך זמן קצר בלבד, כלומר חורי תולעת מסוג זה יהיו קצרי-חיים.

ראו גם
תגלית גלי כבידה
פרדוקס השמדת המידע
השערת הצנזורה הקוסמית

קישורים חיצוניים

 
 אתר הבית של קיפ ת'ורן בקלטק 
 מידע אודות קיפ ת'ורן 
 מאמר שנערך בעקבות שיחה עם קיפ ת'רן אודות גלי כבידה

הערות שוליים 

פיזיקאים אמריקאים
סגל המכון הטכנולוגי של קליפורניה
חברי האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית
חברי האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים
חברי האקדמיה הרוסית למדעים
בעלי תואר דוקטור מאוניברסיטת פרינסטון
זוכי פרס נובל לפיזיקה
זוכי פרס נסיך אסטוריאס למחקר טכני ומדעי
זוכי פרס שאו
זוכי מדליית אלברט איינשטיין
זוכי פרס הארווי
זוכי פרס גרובר בקוסמולוגיה
זוכי מדליית אונסק"ו ע"ש נילס בוהר
זוכי מדליית אוסקר קליין
בוגרי המכון הטכנולוגי של קליפורניה
זוכי פרס נובל לשנת 2017
זוכי פרס קוולי
זוכי פרס פריצת הדרך בפיזיקה יסודית
אמריקאים שהופיעו ברשימת טיים 100
אמריקאים שנולדו ב-1940