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2019诺贝尔物理学奖再度颁向宇宙大爆炸:加拿大瑞士3学者获

  • 2019-10-21 21:10:04
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[摘要] 边策 鱼羊 发自 凹非寺量子位 报道 | 公众号 qbitai10月8日下午5点50分,瑞典皇家科学院公布了2019年诺贝尔物理学奖得主,来自加拿大的詹姆斯·皮布尔斯和来自瑞士的米歇尔·麦耶、迪迪埃·

边策鱼羊起源于奥菲寺

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10月8日下午5点50分,瑞典皇家科学院宣布了2019年诺贝尔物理学奖的获奖者。加拿大的詹姆斯·皮布尔斯和瑞士的米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹分享了今年的奖项。

其中,皮布尔斯因“物理宇宙学理论发现”获得了900万瑞典克朗奖金的一半,梅尔和奎罗兹因“发现围绕类日恒星运行的系外行星”而分享了另一半。

瑞典皇家科学院秘书长戈兰·汉森(Goran hansson)表示,这三位科学家“为理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置做出了贡献”。

皮布尔斯最著名的贡献是解释宇宙微波背景辐射。早在1964年,他就预测到大爆炸会有信号传到今天。同年,科学家证实了他的预测。

麦尔和奎罗兹最突出的成就是发现了第一颗环绕类太阳恒星运行的外行星飞马座51b(飞马座51)。

詹姆斯·皮布尔斯1935年出生于加拿大温尼伯。他是著名的物理学家和理论宇宙学家,普林斯顿大学阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的名誉科学教授。

自1970年以来,他被广泛认为是世界上领先的理论宇宙学家。在此期间,他主要在原始核合成、暗物质、宇宙微波背景和结构形成等领域做出了理论贡献。

他的三本教科书(物理宇宙学,1971年;宇宙的大尺度结构,1980年;物理宇宙学原理,1993)已经成为这些领域标准的参考。

皮布尔斯除了在大爆炸核合成、暗物质和暗能量领域做出重大贡献之外,在20世纪70年代也是宇宙结构形成理论研究的先驱,并为暗物质问题的建立做出了贡献。1987年,他提出了原始宇宙演化的原始常数曲率重子模型。

米歇尔·马约尔(Michel mayor)1942年1月12日出生于瑞士洛桑,现年77岁。

他是瑞士天体物理学家,曾在日内瓦大学天文系任教。2007年退休后,他成为日内瓦大学天文系的名誉教授。

退休后,他仍然作为一名研究员活跃在日内瓦天文台。

1995年,他与迪迪尔·奎罗兹(didier queloz)一起发现了飞马座51b(pegasi b 51),这是人类发现的第一颗绕太阳运行的外行星。

1998年,麦尔获得了皮埃尔·让森奖,这是法国天文学会颁发的最高奖项。

2000年,他获得了巴尔赞奖,在社会科学和自然科学领域享有很高的声誉。

2004年,他获得了阿尔伯特·爱因斯坦奖章和法国荣誉骑士勋章。

2005年,他和杰佛瑞·马西获得了被称为“东方诺贝尔奖”的肖氏天文学奖。

2015年1月,他被英国皇家天文学会授予最高荣誉金牌。

2017年,迈耶和迪迪埃·奎罗兹(Didier Queloz)共同获得沃尔夫物理学奖,该奖通常被认为是除诺贝尔物理学奖之外最重要的物理学奖之一。

这一次,分享另一半奖金的仍然是他的学生和合作者迪迪尔·奎罗兹。

迪迪尔·奎罗兹(Didier queloz)出生于1966年2月23日,现年53岁。

他也是瑞士天文学家和日内瓦大学的教授。

当他在日内瓦大学攻读博士学位时,他在米歇尔·迈尔(Michel Maier)手下学习,并与导师一起完成了发现第一架飞马座51b的壮举。

可以说,这对老师和学生的发现引发了天文学的一场革命。从那时起,人类已经在银河系连续发现了4000多颗系外行星,这是一个奇妙的新世界。在他们的驱使下,他们以难以置信的丰富展现给人类。

1948年,著名物理学家伽莫夫等人提出宇宙在140亿年前从一个密度和温度无限的奇点爆炸。

宇宙在其诞生之初发射黑体辐射,但由于其密度高,光子被电子散射,此时宇宙并不透明。

大爆炸后四十万年,光子与其他物质分离,宇宙逐渐变得透明。只有在那之后,光子才能被我们看到。

随着宇宙的不断膨胀,这种辐射的温度也会降低,相当于今天的3k左右(只比绝对零度高3度)。

△天空中各个方向的微波背景辐射

1964年,皮布尔斯、苏联的塞尔多夫维奇、英国的霍伊尔、泰勒等人预测宇宙应该有残余的背景辐射,绝对温度只有几千,可以在厘米波段观察到。

同年,两位美国物理学家阿诺·彭齐亚斯(arno penzias)和罗伯特·威尔逊(robert wilson)在贝尔实验室用微波接收器测试时,意外发现了宇宙微波背景辐射的存在。

皮布尔斯等人发表了一篇题为“宇宙黑体辐射”的论文,并指出这是大爆炸的残余痕迹。彭齐亚斯和威尔逊也因此获得了1978年诺贝尔物理学奖。

2016年,两位美国物理学家约翰·马瑟(John Mather)和戈尔格·斯穆特(goerge smoot)因“发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性”而获得诺贝尔物理学奖。

他们发现宇宙微波背景辐射的温度变化仅为百万分之六,而这种微弱的温度波动是由重力波动造成的,即物质密度不均匀。

今年是物理学家第三次获得大爆炸和微波背景辐射奖。

皮布尔斯也促成了暗物质的提出。

在人类观察宇宙的过程中,人们逐渐发现发现的常规物质不能满足星系中存在的超重力,从而提出了暗物质的概念。

所谓暗物质是指不与电磁力相互作用的物质。目前,人们只能通过万有引力的作用知道,而且已经发现宇宙中有大量的暗物质。

据估计,常规物质占4.9%,暗物质占26.8%,暗能量占68.3%。

皮布尔斯的理论解释了宇宙大爆炸后的烟火,而麦尔和奎罗兹带领人类更深入地探索未知的宇宙。

1995年10月6日,迈耶和奎洛兹在《自然》杂志上发表了一篇文章,声称他们通过上普罗旺斯天文台的埃洛迪摄谱仪使用径向速度法发现了飞马座51b。

这是一颗位于飞马座的系外行星,距地球约50光年。这也是人类发现的第一颗围绕类太阳恒星运行的外行星(飞马座51)。

此外,通过径向速度法,他们发现飞马座51b的轨道周期为4.2天,挑战了当时的理论理解。

同年10月12日,来自旧金山州立大学的杰弗里·马西(geoffrey marcy)等人利用加利福尼亚州圣何塞附近利克天文台的汉密尔顿摄谱仪证实了这一发现。

飞马座51b的发现是天文学史上的一个里程碑。这让科学家意识到巨大的行星可能存在于短周期轨道上。

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