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2019年诺贝尔物理学奖获得者让我们重新认识宇宙

时间:2019-11-25 22:41:12 来源:南东门户网站

北京时间10月8日17: 50,2019年诺贝尔物理学奖揭晓,詹姆斯·皮布尔斯(james peebles)、米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹(didier queloz)获奖。

今年的诺贝尔物理学奖授予了三位科学家,他们对宇宙的结构和历史提出了新的认知观点,并首次发现了一颗围绕太阳系外类似太阳的恒星运行的行星。这些发现将改变我们对宇宙的看法。

诺贝尔物理学奖的一半颁给了詹姆斯·皮布尔斯,因为他在物理宇宙学方面的理论发现。另一半被授予米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹,因为他们发现了一颗围绕着类太阳恒星运行的外行星。

为什么三位新诺贝尔奖获得者的贡献如此重要?记者采访了南京大学的两位学者。

他预测的古代辐射今天仍然围绕着我们。

多年来,詹姆斯·皮布尔斯探索和研究了包含数十亿个星系和星系团的宇宙。他在20世纪60年代中期发展起来的理论框架现在已经成为我们理解宇宙的基础。从大爆炸到现在。他为几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础,包括理论和观察,把一个高度不确定的领域变成了精确的科学。宇宙大爆炸模型描述了大约140亿年前宇宙诞生之初的状态,当时宇宙的温度和密度极高。从那以后,宇宙一直在膨胀,变得越来越大,越来越冷。南京大学物理学院教授刘佐为说,大爆炸后38万年,宇宙变得透明,光子能够自由穿越宇宙。这些光子一直留到今天,红色已经转移到微波波段,由我们测量,即“宇宙微波背景辐射”。微波背景辐射隐藏了早期宇宙及其演化的许多秘密。詹姆斯·皮布尔斯和他的合作者在20世纪60年代独立预测了宇宙微波背景辐射的一些重要性质。贝尔实验室的两名工程师意外发现了这些性质,证明我们的宇宙起源于“大爆炸”。刘佐为说,皮布尔斯在宇宙尺度形成的研究方面做了大量的开创性工作,为我们理解整个宇宙的结构形成,包括星系的形成做出了重要贡献。皮布尔斯使用理论工具和计算来解释早期宇宙留下的痕迹,并发现了新的物理过程。此外,他还在暗物质和暗能量领域做出了一些重要贡献。未知暗物质和暗能量仍然是现代物理学面临的神秘和挑战。

首次发现类似太阳系的行星系统“在其他地球上一定有生命”

1995年,米歇尔·马约尔和日内瓦大学的迪迪尔·奎罗兹发现了第一颗围绕类太阳恒星运行的外行星——飞马座51(51 pegasi)。),它离地球只有50光年。这一发现也是开创性的,因为它使用了一种新的方法来寻找与我们太阳系相似的行星系统。恒星非常明亮,容易观察,但是行星非常暗,过去很难找到。“他们使用了一种非常聪明的方法。借助观测技术,特别是恒星光谱分辨率的显著提高,天文学家可以通过重力测量行星对母恒星运动的影响,并间接推断行星的存在。”南京大学天文与空间科学学院教授周吉林·柯波(Zhou Ji Lin Kepo)表示,这就是所谓的视速度法。其原理类似于多普勒效应。如果恒星沿视线方向(朝向或远离地球)的运动发生变化(很可能是因为附近有行星存在),它将会在光谱中得到反映。当光源远离我们时,谱线将向频率的红端移动,这被称为红移。相反,如果光源向我们移动,谱线会蓝移。尽管后来出现了许多新的间接观测方法,但这种方法仍然是发现和识别系外行星最有成效的方法。周继林说,行星是如何形成的,有多少行星系统与太阳系相似,以及是否有像地球这样适合居住的行星等问题还没有完全解决。寻找系外行星非常困难。米歇尔·马约尔和日内瓦大学的迪迪尔·奎罗兹可以说是第一个发现围绕主序星运行的第一颗太阳系外行星的“食蟹者”。上普罗旺斯天文台的这一突破性发现揭开了人类探索太阳系外行星的新篇章。米歇尔·迈耶和迪迪尔·奎罗兹的发现开启了天文学的革命性变革。到目前为止,银河系已经发现了4000多颗系外行星。一些奇怪的行星不断被探索和发现。它们的大小、形状和轨道的多样性令人难以置信。一名记者问道,“其他星球上有生命吗?”皮布尔斯回答说:“我们非常确定在其他星球上有一些东西可以被称为生命,但是很难确定这种生命是否与地球上的生命相同。也许化学家会研究它。但我们永远不会看到这些生活。”周继林解释说,像这样从一个生命进化到另一个生命可能需要很长时间。然而,可以相信生命也应该存在于类似地球的行星上。很难看到的主要原因是这些行星非常暗,尽管它们离我们只有几十光年。以我们目前的飞机速度,基本上很难到达。到达亚光速飞船需要数百年的时间。另一名记者邀请皮布尔斯给想深入研究科学的年轻人一些建议。皮布尔斯说:“我希望年轻人带着对科学的热爱进入这个领域。有些奖项很有吸引力,但这不是你进入这个领域的原因。你应该被科学本身深深吸引。”记者杨管道从十字路口

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