基普·斯蒂芬·索恩（， ）是美国理论物理学家，主要贡献是在引力物理和天体物理学领域。索恩和英国物理学家斯蒂芬·霍金，以及美国天文学家、科普作家、科幻小说作家卡尔·萨根保持了长期的好友和同事关系。2009年以前一直担任加州理工学院费曼理论物理学教授，是当今世界上研究在天体物理学領域的广义相对论理論與實驗的领导者之一。
2017年，索恩因对LIGO探测器及引力波探测的决定性贡献而与莱纳·魏斯及巴里·巴里什共同获得诺贝尔物理学奖。
生平
索恩於1940年6月1日出生在美国犹他州的洛根，他的父母親都是犹他州立大学的教授：父亲是農藝學專家，母亲是经济学家。同在学术氛围浓郁的家庭环境中成长，在他的四名兄弟姐妹当中，後來有两人也成为了教授。
索恩年轻时就已在学术领域取得了非凡的成就，他在三十岁时成为了加州理工学院历史上最年轻的正教授之一。他于1962年获得加州理工学院的学士学位，在1965年获得普林斯顿大学的博士学位。在著名的物理学家约翰·惠勒的指导下，索恩完成了博士论文《圆柱系统的几何动力学》（）。1967年索恩回到加州理工学院被聘任为一名副教授，三年後晉升教授职位，1981年起担任「教授」，自1991年至2009年，他榮任「费曼理论物理学教授」，辭任後，他從事於寫作與製作電影，但仍繼續科學研究。他的第一部電影計畫是《星際穿越》，他與導演克里斯托弗·诺兰共同合作完成這部電影。索恩現為「榮譽费曼理论物理学教授」。
*是否存在这样一个“宇宙的黑暗面”，其中遍布诸如黑洞一般的天体？
*我们能否通过引力波来观测宇宙的诞生和黑暗面？
*21世纪科技能否观测到量子行为發生於像人类尺寸大小的物体？
索恩于1960年和第一任妻子结婚，并有两个孩子，后来于1977年离婚。1984年和第二任妻子，南加州大学的和物理治療法教授结婚。
研究领域
索恩的研究領域主要是在相对论性天体物理学和引力物理学，其中比較着重於和黑洞方面的論題，特别是關於引力波的論題。
引力波和
索恩是全世界公認的引力波天文學權威。自從1960年代，他就在研究，從像黑洞互撞或中子星互撞這般的宇宙極端事件，怎樣生成引力波。1975年，他與萊納·魏斯嘗試將魏斯設計製作的干涉臂為5英尺長的雛型引力波探測器加以改良。1981年，索恩在加州理工學院實驗室裡成功地製成了干涉臂為31英尺臂長的雛型引力波探測器。
索恩是激光干涉引力波天文台（）的主要发起者之一。1984年索恩与朗納·德瑞福、萊納·魏斯合作擬妥了计划，這計畫是至今為止（2016年）美国国家科学基金会投资的最大项目。运用激光干涉的方法测量微小的长度变化，引力波引起的时空扰动會造成某種特別模式的长度变化，LIGO希望能夠找到這種特別模式，從而探測到引力波的蹤跡。
长久以来，索恩是在理论方面的專家，他與他的團隊給予很多寶貴的理論支援，這包括為探測引力波的数据分析算法奠定理論基礎，指明應該探测的目标波源，设计LIGO射束管中用来控制散射光的擋板，分析各種躁聲的來源與構想控制躁聲的方法。他和莫斯科的研究小组合作发展出用于新一代引力波探测器的器件设计。索恩和他的學生一起开发了方法來對谐振子做量子非破坏性测量，这种技术可以有效地应用于引力波探测和量子光学。
黑洞宇宙学
索恩在普林斯頓大學攻讀博士學位時，他的指導教授約翰·惠勒最初選派給他一個引力問題：一個圓柱叢的磁場線是否可能會因引力而發生內爆？一般而言，圓柱型磁鐵的磁場線與磁場線彼此之間會相互排斥，如果不是磁鐵將磁場線聚集在一起，這些磁場線會向外爆開。但根據廣義相對論．由於磁場也是能量，給定足夠強勁的磁場，則其能量所產生的強勁引力會將一個圓柱叢的磁場線聚集在一起，完全不需要磁鐵的拘禁作用。然而，這狀況很可能不穩定，更強勁的引力很可能會促使這些磁場線發生內爆。經過一番研究，應用愛因斯坦場方程式於這問題，索恩給出理論證明：一個圓柱叢的磁場線絕不可能因屈服於引力而發生內爆。
由於宇宙學者、雷莫·魯菲尼等等在1970年代所貢獻出的基礎性論述與啟發，索恩與他的學生發展出一種妙用無窮的研究黑洞物理學的範式，稱為。對於任何在黑洞外發生的現象，彎曲時空範式所能夠寫出的黑洞物理學定律，膜範式也能夠等價地寫出，而且更為簡單明瞭。使用膜範式，索恩詳細地闡明了布蘭德福–日納傑過程。{{noteTag|布蘭德福–日納傑過程能夠為黑洞提供能源給類星體與活动星系核。
索恩與兩位加州理工學院高材生、在《物理評論快報》發表了一篇論文《》，在文中他們闡明，大多數蟲洞都不可供通行，可供通行的蟲洞必須使用某種反引力的奇異物質為洞壁的建材。宇宙中應該可以找到反引力的奇異物質，反引力能夠遏止普通帶質量物體因引力發生內爆形成的黑洞。負能量可以生成反引力。有些量子系統可以處於負能量態，這意味著物理定律不排除奇異物質存在於宇宙。
相对论性星体、多极子和其它
1977年，索恩與波蘭天文學家安娜·祖特闊夫發表論文預測，在紅超巨星的核心可能有中子星存在，這種假設存在的恆星稱為索恩－祖特闊夫天體。40年後，天文學家發現恆星HV 2112是可能性相當高的這型天體的候選者。
索恩為的與其所發射出的引力波奠定基礎。相對論性星的脈動在裡是一門很重要的論題，通過脈動可以研究緻密星的穩定性，脈動是未來很可能被觀察到的引力波源。在超新星爆炸的最初幾秒，新形成的中子星或黑洞會劇烈脈動，發射出引力波，從而顯示坍縮物體的特徵。索恩主要研究的是脈動的引力波的f模（基礎模），大多數脈動的引力波都是通過f模發射出去。
使用廣義相對論，索恩與詹姆斯·哈妥推導出黑洞與其它相對論性物體的運動定律與進動定律，這包括它們的多極矩與鄰近物體的時空曲率的相互耦合所產生的影響。
對於實驗驗證引力的相對論性理論，索恩與學生克利福德·威爾在理論詮釋方面奠定基礎。由於科技進步，相對論性理論的引力實驗也變得越來越精密與精確，因此導致需要更詳細的實驗框架來加以分析與詮釋。
荣誉
索恩被遴選為很多高等學術機構的院士或會員：
- 美国国家科学院院士
- 俄罗斯科学院院士
- 美国哲学会会员
索恩獲頒多項獎章：
*因為「探測到引力波」，索恩、德瑞福、魏斯獲得2016年格魯伯宇宙學獎。
*由於對「激光干涉引力波天文台LIGO的構思和設計」，索恩、德瑞福、魏斯獲頒2016年邵逸夫獎。
*2016年，索恩、德瑞福、魏斯因「直接探測到引力波」，共獲科維理獎。
影視作品參與
美國的PBS電視網和英國的BBC電視網都播放過索恩關於黑洞、引力波、相對論、時間旅行以及蟲洞等主題的公眾演講節目。
1997年7月上映的羅拔·湛米基斯;}-執導的美國科幻片《接触;}-》，描述首位探測到並證實外星文明存在證據的搜尋地外文明計劃科學家艾麗博士，透過穿越「蟲洞」而成功與外星文明進行第一次接觸。原著小說家兼該片編劇卡爾·薩根和基普·索恩是好朋友，因此邀請他協助將有關通過蟲洞進行時空旅行的研究融入電影劇本中。
2014年11月上映的克里斯多福·諾蘭執導的美國科幻片《星際效應;}-》，描述一隊探險者根據基普·索恩的理論，穿越「蟲洞」進行的太空冒險故事。
曾與其他在加州理工學院的諾貝爾獎得主，皆以其本人身份作為角色，客串演出美國熱門情景喜劇《宅男行不行》第12季（2019年首播）。
著作
曾出版著作《黑洞与时间弯曲——爱因斯坦的幽灵》等书。
参见
- 索恩－祖特阔夫天体
註釋
参考资料
外部链接
*
- [http://www.its.caltech.edu/~kip/ Home Page]
- [https://web.archive.org/web/20070703063220/http://www.ligo.caltech.edu/docs/G/G020325-00/G020325-00.pdf Crunch Time]
- [http://www.usd.edu/phys/courses/phys300/gallery/clark/thorne.html/ Founding Fathers of Relativity]
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