三次获得诺贝尔物理学奖,展示了我们在宇宙中的地位

昨天,诺贝尔物理学奖被授予三名负责绘制地球在宇宙中的位置的科学家。

该奖项授予两个不同的成就。普林斯顿大学荣誉退休教授詹姆斯美国科学家詹姆斯·艾利森与日本科学家本庶佑因在哪一领域的贡献而获颁2018年诺贝尔生理学或医学奖?) · 皮布尔斯 (James Peebles) 因其在宇宙学领域的开创性理论工作获得了一半的奖项,该工作帮助研究人员建立了宇宙结构。他还提出了这样一个想法,即宇宙的大部分是由冷暗物质组成的,充满了暗能量,研究人员目前都无法探测到暗能量。

日内瓦大学的迈克尔 · 马约尔(Michael Mayor)和日内瓦大学的迪迪埃 · 奎尔兹(Didier Queloz)将各自获得四分之一的奖金,因为他们 在1995 年宣布,在我们自己的星球之外首次发现太阳系。

“今年的诺贝尔物理学奖得主描绘了一幅比我们想象的更加陌生和美妙的宇宙图景, 瑞典皇家科学院的乌尔夫 · 丹尼尔森在宣布获奖者时说。“我们对我们在宇宙中的位置的看法将永远不会再次相同。”

芝加哥大学和卡夫利基金会的迈克尔 · 特纳告诉《纽约时报》的肯尼斯 · 张和梅根 · Specia,皮布尔斯 50 多年来一直是宇宙学几乎所有关键发现的领导者。他说: “自从 1965年发现宇宙微波背景以来,吉姆参与了几乎所有的重大发展,并一直是该领域的领导者。”。

加州理工学院的物理学家肖恩 · 卡罗尔告诉美联社的塞思 · 博伦斯坦和大卫 · 基顿,皮布尔斯的胜利可能是第一个因纯粹的理论宇宙为什么宇宙会大爆炸?)学而获得诺贝尔物理学奖。过去,大多数天文学奖项都是为了观察宇宙现象。但是皮布尔斯的工作和他创造的工具使过去半个世纪发生的大部分工作得以实现。

据《泰晤士报》报道,在 1960 年代,宇宙学家对宇宙的了解还很初级。宇宙学家不知道物体有多远,宇宙有多老,或者它是如何结构的。大多数想法只是科学家对科学家的猜测。

皮布尔斯对此并不满意,他努力想办法回答这些大问题。1964 年,研究人员发现了宇宙背景辐射,这是皮布尔斯和他的同事预测的。辐射是宇宙早期的剩余部分,几乎以恒定的辐射遍布整个宇宙。皮布尔斯还预测,通过研究背景辐射的微小变化,天文学家可以发现宇宙中物质聚集在一起的区域。这最终让天文学家开始勾勒出宇宙的结构,它是由恒星、星系和星系团组成的。

在 1980 年代,他在混合中加入了暗物质,这将解释为什么星系尽管缺乏可见质量,但还是聚集在一起。他还提出宇宙可能正在膨胀,由于暗能量的力量,膨胀正在加速。

在 1990 年代,皮布尔斯的理论被先进的技术缓慢但肯定地证实。研究人员发现,背景辐射的波动确实对应于物质的团块。在 1998 年,天文学家证实宇宙正在膨胀和加速。然而,暗物质和暗能量仍然无法解释,但是研究人员正在努力研究这些概念。

诺贝尔奖的另一半更传统。在 1990年初,天文学家对发现围绕其他恒星运行的行星感到绝望。尽管经过了 25 年的努力,他们还没有找到任何东西 -- 除了几颗环绕着爆炸的恒星。一些研究人员开始相信,大多数恒星是在没有行星的情况下形成的,行星非常罕见。

但是在 1995年,迪迪埃 · 奎洛兹,当时是一名与市长一起工作的研究生,写了一款软件,在恒星的光线和颜色上寻找微小的抖动。这将表明一颗轨道行星的引力正在影响恒星,改变光的波长。

在观察到 20 颗明亮的恒星后,软件检测到 51 光年外的 51 佩加西恒星的摆动。奎洛兹花了六个月的时间才相信他的数据,市长也花了更长的时间才被说服。但是在 1995年10月,两人宣布他们发现了第一颗真正的系外行星,一颗木星大小的行星,大约 51 佩加西。

这一发现引发了天文学的一场革命。从那以后,新的团队已经在银河系中发现了 4,000 多颗系外行星,它们的大小、组成和围绕各种类型的恒星运行。康奈尔大学卡尔萨根研究所主任、天文学家丽莎 · 卡尔特内格告诉美联社,这是 “我们寻找宇宙中其他生命的第一步”。

例如,奎洛兹对他的胜利感到震惊。“当我们做出这个发现时,很多人很早就告诉我,这将是一个诺贝尔奖的发现。25 年来,人们一直这么说,在某个时候,我只是说这毕竟不会获得诺贝尔每日百科:诺贝尔物理学奖得主列表)奖,”他告诉法新社。

皮布尔斯也对这个奖项感到兴高采烈,美联社指出,这位 84 岁的在宣布获奖的那天早上的电话采访中不停地笑。

该奖项将于 12月10日颁发,也就是阿尔弗雷德 · 诺贝尔逝世周年纪念日。