财经 本次诺贝尔物理学奖两个领域南辕北辙 却共同关注人类命运

本次诺贝尔物理学奖两个领域南辕北辙 却共同关注人类命运

2019-10-22 12:06:40阅读量:4519

说明:从左到右,今年诺贝尔物理学奖的获奖者是詹姆斯·皮布尔斯、米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎罗兹的来源/诺贝尔奖官方网站(如下图)

当地时间10月8日,瑞典皇家科学院宣布,2019年诺贝尔物理学奖将授予詹姆斯·皮布尔斯(james peebles)、米歇尔·马约尔(michel mayor)和迪迪尔·奎罗兹(didier queloz)。普林斯顿大学的皮布尔斯教授因其“物理宇宙学的理论发现”而获奖。日内瓦大学的马约尔教授和奎罗兹教授因“发现围绕太阳型恒星运行的外行星”而获奖。

复旦大学物理学教授时宇说,“虽然他们都是天体物理学家,但宇宙学和系外行星领域有很大的不同”。诺贝尔物理学奖的组合可以说是完全不同的,但是他们都关心人类的命运,宇宙来自何方,我们人类来自何方,我们将走向何方。早在2015年,时宇就预测马约尔和奎罗兹将获得该奖项。

“在无边无际的宇宙中,有没有任何高级的外星生命”或者“太阳系之外,有没有任何类似地球的行星”或者“在未来,人类能找到一个移民星球”?——北京时间8日晚,南京大学天文学院前院长周继林教授乘飞机抵达澳门机场,打开手机,得知“发现系外行星”获得诺贝尔物理学奖,并立即向记者解释其意义。

周继林说,几十年前,发现系外行星的想法被认为是疯狂的。许多人曾经怀疑,太阳系中有几个不同种类的行星,在宇宙中可能是不同的数目,而且没有证据表明其他恒星系统会是相同的。此外,即使那里有行星,它们也太小太暗,我们无法探测到,因为它们周围有恒星的光。然而,1995年10月6日,历史被改写了。马约尔和奎罗兹是第一个发现位于飞马座的恒星,被称为飞马座51,距地球50.9光年,有一颗行星,这是第一颗被发现的太阳系外行星。从那以后,超过3500颗系外行星被确认,而且这个数字还在上升。

马约尔和奎罗兹的突破性发现得益于恒星光谱仪器。原理是恒星的径向速度在其伴星重力的作用下周期性变化。根据多普勒效应原理,频谱显示频谱的周期性运动。天体的存在可以通过分光计探测到的微小运动和几个行星轨道周期的数据收集来探测。

周继林表示,目前,南京大学天文与空间科学学院的系外行星团队已经利用中国多单元合作的南极冰穹天空巡天望远镜,并使用一种称为行星传输(Planet transit)的方法,发现了100多颗候选行星。这些候选行星只能通过上述表观速度方法来确认。周继林说,“我相信人类将能够找到第二个地球和第三个地球。”

自1970年以来,皮布尔斯教授被广泛认为是世界领先的理论宇宙学家之一,并对原始核合成、暗物质、宇宙微波背景和结构形成做出了重要的理论贡献。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)已经成为这个领域的标准参考书。皮布尔斯对大爆炸模型做出了许多重要贡献。和迪克等人一样,他也预测了宇宙微波背景辐射。

什么是微波背景辐射?它指的是宇宙学中“大爆炸”遗留下来的热辐射。在早期文献中,“宇宙微波背景”被称为“宇宙微波背景辐射”或“残余辐射”,这是充满整个宇宙的电磁辐射。此后,皮布尔斯的预测得到了证实。1978年,微波背景辐射的发现获得诺贝尔奖。2006年,微波背景辐射的黑体形式和各向异性获得了另一个奖项。值得一提的是,通过微波背景辐射的微小波动,科学家们已经确定了许多宇宙学参数,例如宇宙的年龄(137亿年)、宇宙中物质的密度以及早期宇宙中的初始波动。据确定,在宇宙的总密度中,普通物质占4.5%,暗物质占22%,暗能量占73.5%。中国科学院上海天文台副研究员、天体物理学博士左温温说:“诺贝尔物理学奖授予理论工作,这是对微波背景理论工作的纪念,也是一个晚期奖项。”

新民晚报记者张炯强高杨

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