2019年诺贝尔物理学奖:天体物理学5年3次获诺奖

来源: 匿名 2019-10-23 19:00:30

诺贝尔物理学奖现场评审(老建英照片)

斯德哥尔摩,10月8日(记者李美怡和实习生方静)当地时间10月8日,诺贝尔奖委员会在瑞典皇家科学院宣布。加拿大裔美国物理学家詹姆斯·皮布尔斯和瑞士两位天文学家米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹获得了2019年诺贝尔物理学奖,以表彰他们“为增进我们对宇宙演化和地球在宇宙中的地位的理解做出的贡献”据了解,他们将获得金牌和证书,皮布尔斯将获得一半的奖金(约450万克朗),另一半将由市长和奎罗兹分享。

诺贝尔物理学奖集中在四个领域:粒子物理、天体物理、凝聚态物理、原子分子和光物理。这一次,三位研究天体物理学的科学家赢得了桂冠。他们的研究发现他们以前推翻过人们的世界观。在过去的五年里,天体物理学的成就赢得了三个奖项。除了今年,2015年将有中微子振荡(属于天体物理学或粒子物理学),2017年将有引力波的发现。

这一切都始于大爆炸

詹姆斯·皮布尔斯来自美国普林斯顿大学。他对物理宇宙学的深刻见解丰富了整个研究领域。他的理论和观察为几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础,并将高度思辨的领域转化为精密科学。他的研究让我们对宇宙的结构和历史有了新的理解,这有助于我们理解宇宙在大爆炸后是如何进化的。米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹来自瑞士日内瓦大学。他们首次在太阳系外发现了一颗行星。在寻找未知行星的过程中,他们探索了我们的宇宙邻居,并开始了人类对系外行星的探索——宇宙中是否还有其他生命。他们的发现永远改变了我们对世界的看法。

大爆炸理论认为宇宙有从热到冷的进化历史。大约140亿年前,在宇宙最开始的时候,宇宙非常炎热和稠密。自宇宙爆炸以来,宇宙系统一直在不断膨胀,使物质的密度从稠密演变为稀薄,温度也迅速冷却和降低。大爆炸后不到40万年,宇宙变得透明,光可以在太空中传播。即使在今天,这种古老的辐射仍然存在于我们周围,宇宙的许多秘密隐藏在其中。

皮布尔斯对宇宙学的贡献主要集中在宇宙微波背景辐射上。宇宙微波背景辐射的发现为大爆炸模型提供了强有力的证据。同时,皮布尔斯还用大爆炸理论解释了早期宇宙的痕迹,并发现了新的物质过程。他的研究工作导致宇宙学的迅速发展。结果表明,我们所知的宇宙中只有5%的物质是已知的,即构成恒星、行星、树木和人类生命的物质。剩下的95%是未知的暗物质和暗能量。所谓的暗能量将推动宇宙的膨胀,而暗物质是一种看不见的物质,似乎悬浮在星系周围,仅通过重力显示其存在。当然,这是一个谜,也是对现代物理学的挑战。

打开太阳系以外新世界的大门

1995年10月,米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹宣布首次发现太阳系外的一颗行星,这是一颗围绕银河系中一颗类太阳恒星运行的太阳系外行星。在法国南部的上普罗旺斯天文台,当他们使用定制的仪器对其进行分析时,发现了一颗围绕类日恒星飞马座51运行的行星,即飞马座51b。这无疑是天文学上的一个里程碑。从那以后,在太阳系周围的地区发现了更多的系外行星。今天,科学家已经在银河系发现了4000多颗系外行星。这些系外行星的大小、形状和轨道令人难以置信。它们丰富了我们对行星系统的理解。这个陌生的新世界继续向我们展示它的魔力和美丽。最容易被发现的是巨大的热气巨星,它们围绕着它们的母恒星在非常近的轨道上旋转。其他表面被岩石覆盖,液态水在可居住的区域流动,一些系外行星是奇怪的水世界,整个表面都有海洋。

随着越来越多的行星被发现,天文学家越来越接近回答人类提出的最深刻的问题之一:我们是孤独的吗?当人类开始寻找系外行星时,我们可能最终会找到其他生命是否存在这一永恒问题的答案。

现场连线赢家:因被深深吸引而进入科学领域

诺贝尔委员会在新闻发布会上给获奖者之一詹姆斯·皮布尔斯打了电话。当他接到电话时,他仍然欣喜若狂,很快就平静下来,并当场回答了记者的提问。

谈到暗物质和暗能量,皮布尔斯说,我们必须承认它们是神秘的。虽然我们目前对宇宙有一点了解,但仍有许多未解决的问题,例如这到底是什么暗物质。

现场记者询问是否有外星生命。皮布尔斯认为目前这只是猜测。我们已经证实,在地球之外将会有适合生命存在的行星,那里将会有所谓的生命,但是他不确定外星生命是否与地球上的生命相似,也许化学家会发现一些东西。但几乎可以肯定的是,我们永远不会在其他星球上看到外星生物。

“我从1964年开始进入这个研究领域。当时我对这个话题非常不安,因为那个时代几乎没有什么观察依据。我只是迎头赶上,从来没有任何重大发现的计划。”当被问及给从事科学研究的年轻人一些建议时,皮布尔斯说,“你应该带着对科学的热爱进入研究领域。奖项很吸引人,但这不应该是你的初衷。你进入科学领域是因为你被科学深深吸引。”

在线直播采访结束时,皮布尔斯说他并不是战斗中唯一的一个人,他向这一领域100多年来的所有研究人员致敬。

扩展阅读:

一分钟内理解诺贝尔物理学奖

诺贝尔物理学奖是根据诺贝尔的意愿于1900年6月设立的,是诺贝尔奖之一。该奖项旨在奖励在人类物理领域做出杰出贡献的科学家。奖项由瑞典皇家科学院颁发。每年奖项的候选人由瑞典皇家科学院院士、诺贝尔物理化学奖委员会成员、获得诺贝尔物理化学奖的科学家、在乌普萨拉、隆德、奥斯陆、哥本哈根、赫尔辛基大学、卡罗琳医学院和皇家理工学院担任永久或临时职位的物理化学教授等推荐。

截至2018年,只有三名女科学家获得了物理学奖。最近的一次是在1963年,当时德裔美国物理学家玛丽亚·格佩尔·迈耶因为开发了一个解释原子核结构的数学模型而获得了物理学奖。其中,玛丽·居里两次获得诺贝尔奖。加拿大科学家唐娜·斯特里克兰是历史上第三位获得诺贝尔物理学奖的女科学家。

自1901年以来,诺贝尔物理学奖已经颁发了112次。有六年没有颁发诺贝尔物理学奖,即1916年(由于第一次世界大战)、1931年(由于候选人贡献不足)、1934年(由于候选人贡献不足)、1940年、1941年和1942年(由于第二次世界大战)。根据组委会章程,如果候选人的贡献不符合要求,奖金将保留到下一年。如果下一年仍然没有合适的候选人,奖金将被添加到基金会的初始基金中。在两次世界大战期间,诺贝尔奖很少颁发。

迄今为止,最年轻的诺贝尔物理学奖得主是威廉·劳伦斯·布拉格,他获奖时只有25岁。1915年,他和他的父亲威廉亨利布拉格同时获得了这个奖项。2018年,阿瑟·阿什·阿什金获得诺贝尔物理学奖,享年96岁,是诺贝尔奖获得者中年龄最大的。

100多年来,诺贝尔物理学奖一直是中国人获得最多的奖项。包括李政道、杨振宁、丁肇中、朱文、崔琦和高琨在内的总共6名中国科学家赢得了这项荣誉。

他们“擦肩而过”了物理学奖。

提到诺贝尔物理学奖的“珠子”,不得不提到的是爱因斯坦。他的相对论动摇了牛顿物理学的理论基础,但是在他的一生中,他没有获得物理学奖,因为他没有给出有效的论证。

出于同样的原因,霍金也“错过”了诺贝尔奖。1974年,他提出了通过“霍金辐射”观察黑洞的方法,但也因为这个理论“太先进”而没有得到证实,这成为了他永恒的遗憾。

然而,即使科学家提出的“先进”理论得到证实,它也可能没有资格获奖。拉尔夫·阿尔珀(Ralph Alper)从1948年开始研究大爆炸理论,但由于条件有限,他的观点尚未得到证实。随着当代研究的深入,它证明了其理论的正确性。不幸的是,他在2007年去世了。诺贝尔奖不会授予那些已经去世的人。

此外,美籍华人物理学家吴健雄通过实验验证了宇宙非守恒定律,但由于未能提出该理论而错过了诺贝尔奖。

来自世界各地的记者出席了记者招待会

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