Galardonados con el Premio de Física del Año. Dimensiones al borde de la fantasía

El Premio Nobel de Física de 2017 fue otorgado a los creadores de la colaboración internacional LIGO, gracias a la cual se descubrieron las primeras ondas gravitacionales: los físicos Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne. La mitad de la recompensa fue para Weiss, Barish y Thorne recibieron una cuarta parte cada uno.

“Por supuesto, un premio Nobel muy merecido. En comparación con las primas años recientes- uno de los premios más merecidos, porque se trata de un descubrimiento fundamental que se esperaba 100 años después de que Einstein predijera la existencia de ondas gravitacionales. Los científicos que recibieron el premio contribuyeron decisivamente a la construcción y creación de la antena gravitacional en su época”, comentó a Gazeta.Ru el físico ruso profesor Mijail Gorodetsky durante la entrega del premio. —

En el proyecto LIGO participan muchos países y muchos equipos de diferentes institutos, incluida Rusia. En Rusia hay dos grupos científicos: uno en la Universidad Estatal de Moscú y el otro en Instituto Nizhni Nóvgorod física Aplicada. Es decir, los científicos rusos también contribuyeron a este descubrimiento. Esta es verdaderamente la obra del siglo."

Las ondas gravitacionales son cambios en el campo gravitacional que viajan como ondas. Su existencia fue asumida por muchos científicos, incluido Albert Einstein. El descubrimiento de tales ondas fue informado por primera vez en 1969 por el físico estadounidense Joseph Weber, fundador de la astronomía de ondas gravitacionales. Según él, logró atraparlos utilizando un detector resonante, una antena gravitacional mecánica.

Aunque ninguno de los experimentos posteriores confirmó el mensaje de Weber, provocó un rápido crecimiento del trabajo en esta dirección en muchos países.

Entre los experimentadores también estaba.

Las ondas gravitacionales fueron descubiertas el 14 de septiembre de 2015 en LIGO, un observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser. La señal provino de la fusión de dos agujeros negros con masas de 36 y 29 masas solares a una distancia de unos 1.300 millones de años luz de la Tierra. En una fracción de segundo, unas tres masas solares se convirtieron en ondas gravitacionales, cuya potencia de radiación máxima era aproximadamente 50 veces mayor que la de todo el Universo visible.

Los científicos informaron sobre el descubrimiento el 11 de febrero de 2016; se realizó durante el ciclo de ingeniería del equipo (trabajos de calibración). Esto significa que la detección de ondas gravitacionales se produjo antes del inicio del lanzamiento científico.

Y en junio de 2016 hubo un segundo caso de registro de ondas gravitacionales; fueron detectadas por dos detectores LIGO a la vez el 26 de diciembre de 2015.

A diferencia de la señal registrada durante la primera detección de ondas gravitacionales, que era claramente visible contra el ruido de fondo, la segunda señal era más débil y no era claramente visible. Tras analizar la naturaleza de las vibraciones más pequeñas de las masas de prueba de los detectores, los científicos concluyeron que

que las ondas gravitacionales detectadas fueron generadas nuevamente por dos agujeros negros, esta vez más ligeros, con masas de 14 y 8 masas solares.

Si la primera detección de ondas gravitacionales confirmara la predicción teoria general relatividad, realizada en 1915, la detección de dos señales durante los cuatro meses del primer ciclo de observación de los detectores LIGO avanzados predecirá con qué frecuencia se detectarán señales de ondas gravitacionales en el futuro.

El proyecto LIGO se fundó en 1992 y el observatorio comenzó sus observaciones en 2002.

“Kip Thorne de Caltech y Rainer Weiss del Instituto Tecnológico de Massachusetts organizaron un consorcio de las dos universidades más grandes de Estados Unidos y recibieron financiación de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Después de un tiempo, cuando quedó claro que ni siquiera Estados Unidos podría llevar a cabo tal proyecto, se produjo una unificación de esfuerzos internacionales”, explicó Gorodetsky.

Hoy, la colaboración incluye a más de mil científicos de universidades de 15 países. Rusia está representada por dos equipos científicos: un grupo de la Facultad de Física de Moscú Universidad Estatal a ellos. MV Lomonosov y el grupo del Instituto de Física Aplicada de Nizhny Novgorod mi.

El grupo LIGO de Moscú fue fundado por el físico ruso Vladimir Braginsky en marzo de 2016.

Desde el principio, los principales esfuerzos se dirigieron a aumentar la sensibilidad de los detectores de ondas gravitacionales, determinar los límites fundamentales de sensibilidad cuántica y termodinámica y desarrollar nuevos métodos de medición. Se implementaron estudios teóricos y experimentales de científicos rusos para crear detectores que permitieron observar directamente las ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros.

Actualmente, el grupo científico de la Universidad de Moscú participa activamente en el desarrollo de detectores de ondas gravitacionales de próxima generación, que sustituirán a los detectores actuales y proporcionarán un aumento significativo de su sensibilidad, lo que permitirá detectar señales de ondas gravitacionales casi a diario. .

Weiss, Thorne y Barish fueron considerados entre los principales candidatos al Premio Nobel el año pasado, pero anunciaron el descubrimiento demasiado tarde: las solicitudes sólo se aceptan hasta el 31 de enero.

Los candidatos más probables al Premio Nobel de Física eran Mitchell Feigenbaum por sus descubrimientos en el campo de los sistemas caóticos y no lineales, el astrofísico ruso por sus profundas contribuciones a la comprensión del Universo, y Phaedon Avoris, Paul McEwan y Cornelis Dekker, que hizo contribuciones significativas a la investigación de nanotubos de carbono, grafeno, nanocintas de grafeno y su uso en electrónica.

En 2016, los galardonados premio Nobel a los científicos James Thoules de la Universidad de Washington, Frederick Haldane de Princeton y a la Universidad de Brown por avanzar en la ciencia de las transiciones de fase topológicas.

en medios medios de comunicación en masa Antes del anuncio de los galardonados de 2017, se debatió sobre varios candidatos y los que finalmente recibieron el premio se encontraban entre los favoritos.

Barry Barish es un destacado experto en ondas gravitacionales y codirector del Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO), ubicado en Estados Unidos.

Y Rainer Weiss y Kip Thorne estuvieron en el origen de este proyecto y continúan trabajando en LIGO.

Los medios también consideraron a la británica Nicola Spaldin, que trabajó durante mucho tiempo como investigadora de teoría material en la Universidad Suiza. Instituto Federal tecnología en Zurich. Se le atribuye el descubrimiento del multiferroico, un material con una combinación única de propiedades eléctricas y magnéticas que coexisten simultáneamente. Esto hace que los materiales sean ideales para crear computadoras rápidas y energéticamente eficientes.

Este año, los medios extranjeros también nombraron a científicos rusos entre los posibles candidatos al Premio Nobel.

En particular, en la prensa se mencionó el nombre del astrofísico académico de la RAS Rashid Sunyaev, director del Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching (Alemania).

Como saben, varios científicos nacionales han sido galardonados anteriormente con el Premio Nobel de Física. En 1958, lo recibieron tres científicos soviéticos: Pavel Cherenkov, Ilya Frank e Igor Tamm; en 1962, Lev Landau, y en 1964, Nikolai Basov y Alexander Prokhorov. En 1978, Piotr Kapitsa ganó el Premio Nobel de Física. En 2000, el premio fue otorgado al científico ruso Zhores Alferov, y en 2003 a Alexei Abrikosov y Vitaly Ginzburg. En 2010, el premio recayó en Andrei Geim y Konstantin Novoselov, que trabajan en Occidente.

En total, de 1901 a 2016, el Premio Nobel de Física fue otorgado 110 veces, con solo 47 casos recayendo en un solo ganador, mientras que en otros casos fue compartido entre varios científicos. Así, en los últimos 115 años, el premio lo han recibido 203 personas, entre ellas el científico estadounidense John Bardeen, dos veces premio Nobel de Física, el único en la historia del premio. Recibió el premio por primera vez junto con William Bradford Shockley y Walter Brattain en 1956. Y en 1972, Bardeen recibió el premio por segunda vez, por la teoría fundamental de los superconductores convencionales, junto con Leon Neil Cooper y John Robert Schrieffer.

Entre los doscientos premios Nobel de física, sólo había dos mujeres. Una de ellas, Marie Curie, recibió, además del premio de física en 1903, el premio Nobel de química en 1911. Otra fue Maria Goeppert-Mayer, que fue galardonada en 1963 junto con Hans Jensen "por sus descubrimientos sobre la estructura de la capa del núcleo".

La mayoría de las veces, el Premio Nobel ha sido otorgado a investigadores en el campo de la física de partículas.

La edad media de los premios Nobel de Física es de 55 años. El ganador más joven en esta categoría sigue siendo el australiano Lawrence Bragg, de 25 años: recibió el premio en 1915 junto con su padre William Henry Bragg por sus servicios en el estudio de los cristales mediante rayos X. El mayor sigue siendo Raymond Davis Jr., de 88 años, galardonado en 2002 con el premio “por la creación de la astronomía de neutrinos”. Por cierto, el Premio Nobel de Física lo compartieron no sólo el padre y el hijo Bragg, sino también el marido y la mujer Marie y Paul Curie. EN diferente tiempo los ganadores fueron padres e hijos: Niels Bohr (1922) y su hijo Aage Bohr (1975), Manne Sigbahn (1924) y Kai M. Sigbahn (1981), J. J. Thomson (1906) y George Paget Thomson (1937).

Toda nuestra comprensión de los procesos que ocurren en el Universo, las ideas sobre su estructura se han desarrollado sobre la base del estudio. radiación electromagnética, es decir, fotones de todas las energías posibles que llegan a nuestros instrumentos desde las profundidades del espacio. Pero las observaciones fotónicas tienen sus limitaciones: ondas electromagnéticas Ni siquiera las energías más elevadas nos llegan desde zonas del espacio demasiado alejadas.

Existen otras formas de radiación: corrientes de neutrinos y ondas gravitacionales. Pueden informarle sobre cosas que los instrumentos que registran ondas electromagnéticas nunca verán. Para “ver” neutrinos y ondas gravitacionales se necesitan instrumentos fundamentalmente nuevos. Tres personas recibieron este año el Premio Nobel de Física por la creación de un detector de ondas gravitacionales y la prueba experimental de su existencia. físicos americanos— Rainer Weiss, Kip Thorne y Barry Barrish.

De izquierda a derecha: Rainer Weiss, Barry Barrish y Kip Thorne.

La existencia de ondas gravitacionales está prevista en la teoría general de la relatividad y fue predicha por Einstein en 1915. Surgen cuando objetos muy masivos chocan entre sí y generan perturbaciones en el espacio-tiempo, divergiendo a la velocidad de la luz en todas direcciones desde el punto de origen.

Incluso si el evento que generó la onda es enorme (por ejemplo, la colisión de dos agujeros negros), el efecto que la onda tiene en el espacio-tiempo es extremadamente pequeño, por lo que es difícil registrarla, lo que requiere instrumentos muy sensibles. El propio Einstein creía que una onda gravitacional que atraviesa la materia la afecta tan poco que no se puede observar. De hecho, el efecto real que tiene una onda sobre la materia es bastante difícil de captar, pero se pueden registrar efectos indirectos. Esto es exactamente lo que hicieron los astrofísicos estadounidenses Joseph Taylor y Russell Hulse en 1974, midiendo la radiación de la estrella púlsar doble PSR 1913+16 y demostrando que la desviación de su período de pulsación respecto al calculado se explica por la pérdida de energía arrastrada por una onda gravitacional. Por ello recibieron el Premio Nobel de Física en 1993.

El 14 de septiembre de 2015, LIGO, el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser, detectó directamente una onda gravitacional por primera vez. Cuando la onda llegó a la Tierra, era muy débil, pero incluso esta señal débil significó una revolución en la física. Para que esto sea posible, fue necesario el trabajo de miles de científicos de veinte países que construyeron LIGO.

Fueron necesarios varios meses para verificar los resultados del decimoquinto año, por lo que no se hicieron públicos hasta febrero de 2016. Además del descubrimiento principal, la confirmación de la existencia de ondas gravitacionales, los resultados ocultaban varios más: la primera evidencia de la existencia de agujeros negros. peso promedio(20-60 solares) y la primera evidencia de que pueden fusionarse.

La onda gravitacional tardó más de mil millones de años en llegar a la Tierra. Muy, muy lejos, más allá de nuestra galaxia, dos agujeros negros chocaron, pasaron 1.300 millones de años y LIGO nos habló de este evento.

La energía de una onda gravitacional es enorme, pero su amplitud es increíblemente pequeña. Sentirlo es como medir la distancia a una estrella lejana con una precisión de décimas de milímetro. LIGO es capaz de esto. Weiss desarrolló el concepto: allá por los años 70 calculó qué fenómenos terrestres podían distorsionar los resultados de las observaciones y cómo deshacerse de ellos. LIGO consta de dos observatorios, cuya distancia es de 3002 kilómetros. Una onda gravitacional recorre esta distancia en 7 milisegundos, por lo que dos interferómetros refinan las lecturas de cada uno a medida que pasa la onda.


Los dos observatorios LIGO, en Livingston (Luisiana) y Hanford (estado de Washington), están situados a 3.002 km de distancia.

Cada observatorio tiene dos brazos de cuatro kilómetros que parten del mismo punto en ángulo recto entre sí. En su interior tienen un vacío casi perfecto. Al principio y al final de cada hombro. un sistema complejo espejos Al pasar por nuestro planeta, una onda gravitacional comprime ligeramente el espacio donde se coloca un brazo y estira el segundo (sin onda, la longitud de los brazos es estrictamente la misma). Un rayo láser se dispara desde la mira de los hombros, se parte en dos y se refleja en los espejos; Una vez superada su distancia, los rayos se encuentran en el punto de mira. Si esto sucede simultáneamente, entonces el espacio-tiempo está en calma. Y si uno de los rayos tardó más en pasar por el hombro que el otro, significa que la onda gravitacional alargó su camino y acortó el camino del segundo rayo.


Esquema de funcionamiento del observatorio LIGO.

LIGO fue desarrollado por Weiss (y, por supuesto, sus colegas), Kip Thorne, el principal experto mundial en teoría de la relatividad, realizó los cálculos teóricos, Barry Barish se unió al equipo de LIGO en 1994 y se convirtió en un pequeño equipo de solo 40 personas. grupo de entusiastas en una gran colaboración internacional LIGO/VIRGO, gracias al trabajo bien coordinado de sus participantes, se hizo posible un experimento fundamental, llevado a cabo veinte años después.

Continúa el trabajo sobre detectores de ondas gravitacionales. A la primera ola registrada le siguieron una segunda, una tercera y una cuarta; este último fue "captado" no sólo por los detectores LIGO, sino también por el VIRGO europeo recientemente lanzado. La cuarta onda gravitacional, a diferencia de las tres anteriores, no nació en la oscuridad absoluta (como resultado de la fusión de agujeros negros), sino en plena iluminación, durante una explosión. estrella neutrón; Los telescopios espaciales y terrestres también detectaron una fuente óptica de radiación en la zona de donde procedía la onda gravitacional.

La función de Barish, también miembro del cuerpo docente de Caltech, era consolidar múltiples proyectos en un solo LIGO y asumir responsabilidades de gestión. En comparación con los otros cofundadores de LIGO, Thorne no sólo es uno de los principales expertos mundiales en relatividad general (y, en particular, en la teoría de la gravedad), sino también uno de los divulgadores de la ciencia más famosos del mundo. Se convirtió en una de las inspiraciones para la creación de la película Interstellar, durante cuyo rodaje también actuó como consultor científico y productor ejecutivo de la película. Thorne es así el primer productor de Hollywood en recibir un Premio Nobel.

2. Participación rusa

siendo predominantemente proyecto americano LIGO reúne a varias docenas de grupos científicos que emplean alrededor de mil científicos de todo el mundo. En el proyecto también participan dos grupos rusos: uno dirigido por el profesor moscovita Valery Mitrofanov y el otro por el científico de Nizhny Novgorod, Alexander Sergeev.

Sergeev, que ha estado dirigiendo el Academia Rusa Sciences, RBC, que la base del descubrimiento la sentó en 1962 el científico soviético Vladislav Pustovoit, quien propuso un esquema para utilizar un láser para detectar ondas gravitacionales. Sin embargo, el descubrimiento de 2015 es, según Sergeev, “un triunfo del pensamiento humano y un triunfo del equipamiento”.

El profesor Mitrofanov de la Universidad Estatal de Moscú, otro participante de LIGO, dijo que fueron los tres premios Nobel quienes hicieron la mayor contribución a la creación del proyecto. “Registrar una señal tan débil es el sueño de un físico. Gracias al esfuerzo de todo el equipo LIGO y de los galardonados, finalmente fue posible hacerlo”, dijo en conversación con RBC.

Rainer Weiss y Kip Thorne (de izquierda a derecha)

3. La esencia del descubrimiento

La misión de LIGO es verificar en la práctica la existencia de ondas gravitacionales, que Albert Einstein describió en su teoría general de la relatividad en 1916. Las ondas gravitacionales son vibraciones del espacio-tiempo (los físicos también llaman “ondas en el tejido del espacio-tiempo”) producidas por el movimiento de cuerpos masivos en el Universo con aceleración variable. Cada uno de los dos observatorios LIGO está equipado con un detector de ondas gravitacionales colocado en el vacío y capaz de detectar vibraciones miles de veces más pequeñas que el tamaño de un núcleo atómico, afirmó el comité del Nobel. Distancia 3002 km entre objetos. onda de luz viaja en línea recta en 10 ms. Dado que también se supone que una onda gravitacional viaja a la velocidad de la luz, variar el tiempo de viaje de la onda a través de un observatorio y otro tiene como objetivo ayudar a encontrar la dirección de viaje y, por lo tanto, la fuente de la onda.

LIGO detectó ondas gravitacionales la mañana del 14 de septiembre de 2015. Durante varios meses, los expertos de LIGO, junto con colegas del centro franco-italiano Virgo, analizaron la información recibida. En febrero de 2016, los científicos presentaron los resultados del estudio: el evento del 14 de septiembre fue de hecho la primera observación directa de ondas gravitacionales. Los instrumentos LIGO, según el comunicado, registraron una onda de la fusión de dos agujeros negros a una distancia de 1.300 millones de años luz de la Tierra.

4. Una nueva herramienta para penetrar en el Universo

El descubrimiento de las ondas gravitacionales en el mensaje del Comité Nobel fue llamado "revolución en astrofísica", lo que proporciona fundamentos nueva manera exploración espacial. "Un tesoro escondido de descubrimientos espera a quienes puedan captar estas olas y leer el mensaje escondido en ellas", dice el comunicado de prensa.

En los últimos dos años, los físicos de LIGO y Virgo han registrado el movimiento de ondas gravitacionales tres veces más. El último avistamiento tuvo lugar el 14 de agosto de 2017 y se anunció oficialmente la semana pasada. El portavoz de LIGO, David Shoemaker, señaló que está prevista una nueva ronda de observaciones conjuntas por parte de expertos de LIGO y Virgo para el otoño de 2018 y que se "esperan descubrimientos similares una vez por semana o más a menudo".

Como señaló la profesora Sheila Rowan de la Universidad de Glasgow: colaboración LIGO y Virgo permitieron "ampliar la cantidad de datos que recibiremos en el futuro y que nos ayudarán a comprender mejor el Universo".

El profesor Mitrofanov, participante de LIGO, dijo a RBC que la detección de ondas gravitacionales abre un nuevo campo de la ciencia. “Solíamos observar lo que sucedía en el espacio profundo, principalmente en rango electromagnético. Y ahora se ha añadido un canal de información como las ondas gravitacionales, que tiene muchas más posibilidades. Van desde los primeros momentos después Big Bang, cuando se formó nuestro Universo”, dijo.

El propio Thorne habló sobre las capacidades potenciales de la humanidad tras el descubrimiento de las ondas gravitacionales en su libro “Interstellar: The Science Behind the Scenes”. Se publicó en 2015, poco después del estreno de la exitosa película Interstellar y poco antes del descubrimiento de LIGO.


David Reitze, director ejecutivo de LIGO (Foto: Gary Cameron/Reuters)

5. Ciencia y cine

Los intereses de investigación de Thorne incluyen la búsqueda de posibles aplicación práctica este conocimiento. Por ejemplo, estamos hablando acerca de sobre el movimiento en el tiempo y el espacio. Desde la década de 1980, Thorne ha estado estudiando la posibilidad de la existencia de los llamados agujeros de gusano, o " agujeros de gusano”, - una especie de “túneles” en el espacio que te permiten moverte instantáneamente de un punto a otro. Einstein escribió sobre la probable existencia de tales "túneles", explicando una serie de disposiciones de su teoría de la relatividad. Thorne, quien desarrolla esta teoría, es uno de los autores de la hipótesis del “agujero de gusano transitable”. Thorne asegura que en el estado actual de desarrollo tecnológico los vuelos interestelares son imposibles. “Con la tecnología del siglo XXI, no podemos llegar a otros sistemas estelares más rápido que miles de años de viajes. Nuestra única esperanza ilusoria para los viajes interestelares es un agujero de gusano u otra forma extrema de curvatura espacio-temporal”, escribe en último libro.​ Thorne espera que los avances en el estudio de las ondas gravitacionales ayuden a acercarse a la solución de esta cuestión.

Thorne visualizó sus desarrollos teóricos y prácticos en la película "Interstellar", que se estrenó en el otoño de 2014. "Tuve la suerte de participar en su creación desde el principio, ayudando a [el director Christopher] Nolan y sus colegas a tejer los componentes de la ciencia verdadera en la trama de la historia", escribió Thorne.

De hecho, Thorne actuó como el creador de la idea de la película y, mientras trabajaba en ella, intentó simular las teorías gravitacionales existentes. Al empezar a trabajar en la película en 2005, Thorne puso dos condiciones para el director Steven Spielberg, que originalmente iba a encargarse de la película. Los acontecimientos de la película no deben contradecir las leyes de la física y las utilizadas en el guión. teorías físicas debe estar respaldado científicamente, es decir, aceptado por al menos una parte de la comunidad científica.

6. Amigos y rivales

Para Thorne, recibir el Premio Nobel fue al menos su noveno premio científico en el año y medio desde que se publicó el descubrimiento de LIGO. Sin embargo, ha estado estudiando la gravedad durante el último medio siglo.

Casi desde el principio Actividades de investigación Thorne es amigo de otro famoso divulgador de la ciencia y explorador del Universo, Stephen Hawking. Las opiniones de dos científicos sobre fenómenos cósmicos a veces coincidían, a veces divergían. Amigos y rivales hacen regularmente apuestas públicas sobre cuestiones científicas. El último debate de este tipo, que comenzó en 1991 (para los expertos, Thorne admitió la existencia de singularidades desnudas, Hawking no) terminó en 1997 con la victoria de Kip Thorne. Recibió de su oponente £ 100 y cierta prenda de vestir con una inscripción en la que Stephen admitía la derrota (Kip Thorne no da otros detalles en su relato sobre esta historia).

Ahora la rivalidad entre las dos luminarias de la ciencia mundial se está volviendo aún más dramática: Stephen Hawking aún no tiene el Premio Nobel. Sin embargo, tras el éxito de Interstellar, que ganó un Oscar a los mejores efectos visuales (con la que Thorne tenía una conexión directa), Thorne anunció que estaba preparando una nueva película de ciencia ficción, y esta vez junto con Hawking. Sobre esto habló en noviembre de 2016 en una conferencia en el Departamento de Física de la Universidad Estatal de Moscú. ​

Laureados con el Premio Nobel de Física 2017

Rainer Weiss Nacido en 1932 en Berlín. Después de que los nazis llegaron al poder en Alemania, los padres de Weiss se mudaron primero a Checoslovaquia y luego a Estados Unidos. Recibió su licenciatura en el MIT en 1955, luego completó su doctorado en la Universidad de Princeton y ha estado enseñando en el MIT desde 1964. Es autor de decenas trabajos científicos sobre astrofísica, gravedad y uso de láseres.

Kip Thorne Nacido en 1940 en Utah en el seno de una familia mormona. Ahora, sin embargo, el científico se autodenomina ateo. Completó su licenciatura en Caltech en 1962 y luego defendió su tesis sobre geometrodinámica (la reducción de objetos físicos a geométricos) en la Universidad de Princeton. Enseñando desde 1967 física teórica en Caltech. Autor de varios teorías científicas y trabaja en astrofísica.

Barry Barish Nació en Nebraska en 1936. Poco después de su nacimiento, la familia se mudó a California, donde Barish asistió a la Universidad de Berkeley y desde 1963 trabajó en Caltech. Sus intereses de investigación incluyen la física experimental de altas energías. Desde la década de 1980 se ha interesado por la creación de equipos para capturar ondas magnéticas y de otro tipo, y en 1994 inspiró la creación del proyecto conjunto LIGO.