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逸闻丨2019年诺贝尔物理学奖颁奖词及预测逸闻

发布日期:2019-10-15 21:12   来源:未知   阅读:

  北京时间10月8日,2019年诺贝尔物理学奖揭晓,瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔物理学奖授予普林斯顿大学教授吉姆

  今年的诺贝尔物理学奖奖励了对宇宙结构和历史的新理解,以及对太阳系外一颗围绕太阳型恒星运行的行星的首次发现

  今年的诺贝尔物理学奖奖励了对宇宙结构和历史的新理解,以及对太阳系外一颗围绕太阳型恒星运行的行星的首次发现

  吉姆·皮布尔斯对物理宇宙学的洞见丰富了整个研究领域,为过去五十年来的宇宙学从推测转变为科学奠定了基础。他自20世纪60年代中期发展起来的理论框架是我们当代宇宙观的基础。

  大爆炸模型描述了宇宙最开始的时刻,大约140亿年前,当时宇宙非常热,密度非常大。从那以后,宇宙就一直在膨胀,变得越来越大,越来越冷。大爆炸后仅40万年,宇宙就变得透明,而且光线可以在太空中穿行。这种古老的辐射在今天依然存在于我们周围,而且许多宇宙的秘密都隐藏在其中。利用他的理论工具和计算,吉姆·皮伯斯能够解释宇宙初期的这些痕迹,并发现新的物理过程。

  这些结果向我们展示了一个只被知晓5%内容的宇宙,即构成了恒星、行星、树木和我们自己的物质。剩下的95%是未知的暗物质和暗能量。这是一个谜,也是现代物理学所面对的一个挑战。

  1995年10月,米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹宣布在我们的太阳系外首次发现了一颗行星,一颗系外行星,它围绕着银河系中的一颗太阳型恒星运行。在法国南部的Haute-Provence天文台,他们使用定制的仪器,看到了行星51Pegasi b,一个可以和太阳系最大的气体巨星木星相媲美的气态球。

  这一发现开启了天文学的一场革命,自那以来,在银河系中已经发现了4000多颗系外行星。奇异的新世界仍在不断被发现,其大小、形状和轨道之丰富让人难以置信。它们挑战了我们对行星系统的先入之见,并迫使科学家修正他们关于行星起源背后之物理过程的理论。随着大量计划寻找系外行星项目的启动,我们最终也许会找到在别处是否有生命存在这一永恒问题的答案。

  今年的获奖者改变了我们对宇宙的看法。吉姆·皮伯斯的理论发现有助于我们理解宇宙在大爆炸后是如何演化的,而米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹则在寻找未知行星的过程中探索了我们的宇宙邻居。他们的发现永远地改变了我们对世界的构想。

  2015年,复旦大学教授施郁预测诺贝尔物理学奖可能授予天体物理领域。并介绍了可能获奖的天体物理成就以及天体物理学家。他首先提到的就是Michel Mayor和Didier Queloz等人的研究工作。

  “一组候选人是发现太阳系外行星系统的科学家。1995年10月6日,瑞士人Michel Mayor和Didier Queloz首先发现距离地球50.9光年、被称为“飞马51”(Pegasi 51)的一个位于飞马座的一个恒星有一个行星。10月12日,美国人Geoffrey Marcy和Paul Butler确认。这是第一个被发现的太阳系外行星,被记为51 Pegasi b,非正式名为柏勒洛丰(Bellerophon)。据说2015年11月要公布征集来的正式名字。在这个划时代发现后,已有约两百颗太阳系外行星被发现。2009年NASA发射了专门用于寻找太阳系外行星的太空望远镜Kepler。这个望远镜发现了一百多行星以及一千多疑似行星候选者。这个工作的领导(Principal Investigator)是美国人William J. Borucki。我推测诺贝尔奖有可能被Mayor、Marcy、Borucki分享。”

  菲利普·吉姆·埃德温·皮布尔斯(Phillip James Edwin Peebles),他是加拿大裔美国物理学家和理论宇宙学家,目前是普林斯顿大学的阿尔伯特·爱因斯坦科学名誉教授。

  自1970年以来,他被广泛认为是世界上领先的理论宇宙学家之一,对原始核合成、暗物质、宇宙微波背景和结构形成具有重要的理论贡献。他的三本教科书(《物理宇宙学》,1971年;《宇宙的大规模结构》,1980年;《物理宇宙学原理》,1993年)已成为该领域的标准参考书。

  皮布尔斯1935年4月25日生于曼尼托巴省温尼伯市,并在曼尼托巴大学获得学士学位。1958年秋天,他离开曼尼托巴进入普林斯顿大学,在罗伯特·迪克(Robert Dicke)的指导下完成了博士学位。他之后整个职业生涯都留在普林斯顿。

  皮布尔斯为大爆炸模型做出了许多重要的贡献。与狄克等人一起(在乔治·加莫夫,拉尔夫·A·阿尔弗和罗伯特·C·赫尔曼之后近二十年),他预测了宇宙微波背景辐射。在为大爆炸核合成、暗物质和暗能量做出重大贡献的同时,他还是1970年代宇宙结构形成理论的主要先驱。

  在被认为是物理学的严肃的定量分支之前,皮布尔斯一直在研究物理宇宙学,并作了很多受人尊敬的工作。邵逸夫奖评价他:“他为理论和观察方面的几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础,将高度猜测性的领域转变为精密科学。”

  皮布尔斯在创新基本观念方面有着很长的记录,之后被其他科学家进行了广泛的研究。例如,在1987年,他提出了用于早期宇宙发展的原始等曲率重子模型。同样,皮布尔斯在1970年代初期为建立暗物质问题做出了贡献。他还因Ostriker-Peebles标准而闻名,该标准与银河系形成的稳定性有关。

  在皮布尔斯的书《物理宇宙学原理》 中,他根据各向同性宇宙背景辐射表示了宇宙中任何地方的速度的首选参考系,这与先前的模型有所不同,但他认为这并不违反相对论。维克多·魏斯科普夫(Victor Weisskopf)在他的书中也发表了同样的观点。1949年,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)在不损害相对论原理的情况下,在他的《自传》 中引入了首选惯性框架的概念,并建议将动能作为领域概念加以发展,但在发现之前宇宙背景辐射尚不可能做到这一点。

  瑞士天体物理学家米歇尔·麦耶(Michel G. E. Mayor)现年77岁,1942年出生于瑞士洛桑,他曾于2015年获得京都基础科学奖(Kyoto Prize)。

  麦耶在1966年于洛桑大学取得物理学位之后,于1971年在日内瓦大学取得天文学博士学位。他以休假方式在英国剑桥的天文台、智利的欧洲南方天文台和夏威夷的夏威夷大学天文研究所进行研究。

  1995年,麦耶和戴狄尔·魁若兹(Didier Queloz)一起发现了第一个环绕类太阳恒星飞马座51的行星飞马座51b。

  2007年,他成为在智利欧洲南方天文台所属拉西拉天文台发现格利泽581c的11位欧洲科学家之一,这是首颗位在适居带内的太阳系外行星。

  2009年麦耶和他的团队发现目前质量最小的环绕主序星的系外行星格利泽581e。

  迈耶已于2007年从日内瓦大学天文学系退休,但仍以荣誉退休教授身份持续进行研究。

  迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)生于1966年2月23日,是瑞士天文学家,在剑桥卡文迪许实验室的天体物理学小组以及日内瓦大学发现太阳系外行星方面拥有丰富的记录。

  1995年,他还是日内瓦大学的一位博士生。他和他的博士生导师米歇尔·马约尔(Michel Mayor)发现了一颗主序恒星周围的第一颗系外行星。Queloz使用径向速度测量(多普勒光谱仪)对51 Pegasi进行了分析,并惊讶地发现了一个轨道周期为4.2天的行星。名为Pegasi b的行星51是当时流行的木星或烘烤器,挑战了当时公认的行星形成观点。他因开发新的天文仪器和实验技术而获得了2011年BBVA基础科学知识前沿奖(与Michel Mayor共同获奖),从而首次观察了太阳系以外的行星。2017年,他获得了沃尔夫物理学奖。

  本文综合来自诺奖官网、人民日报、科学网、赛先生、知识分子。文章观点不代表主办机构立场。

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