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2019诺贝尔物学奖新鲜出炉,天马座发现类日恒星!

时间:2019-10-29 22:01 来源:诺贝尔奖官网 人民日报等 作者:付云笛

10月8日

瑞典皇家科学院的诺贝尔委员会

决定将2019年诺贝尔物理学奖

联合授予

詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)

米歇尔·麦耶(Michel Mayor)、迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)

以表彰他们在天体物理学领域的突破性贡献


今年的诺贝尔物理学奖跟我们对于宇宙的颠覆性认知有关,其中一半奖金颁发给詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles),奖励他对于物理宇宙学的理论发现;另一半奖金共同颁发给米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz),奖励他们对于类似太阳的恒星的发现。


詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)

米歇尔·麦耶(Michel Mayor)

迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)


2019年诺贝尔物理学奖表彰了天体物理学界的突破性发现,它有助于我们更好地理解宇宙的发展以及地球在中间的角色,它是我们理解宇宙变化过程的一座金矿。詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)的发现,使在过去二十年精确测量了类日恒星的辐射量。

1995年,两位瑞士科学家米歇尔·麦耶(Michel Mayor)、迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)发现了一个围绕着类日恒星旋转的地外行星。之后有大约超过400个地外行星被发现,这其中的个别地外行星上有可能孕育着生命!

詹姆斯研究领域是天体物理学,宇宙在很久以前开始了快速扩张,我们不知道之前发生了什么,但是在几十万年的时间里面,宇宙降温了几千摄氏度,并不断扩张着。科学家通过宇宙微波辐射发现了这一现象。当光与物质间的联系断开,星系开始形成,才有了恒星、行星和生命。除此之外,宇宙中的暗物质和暗能量也非常多。



我们可能生活在星系时代的末端,而从此之后,宇宙可能会变成一个更黑暗、更孤独的地方。

当我们把宇宙比作咖啡的话,大部分都是咖啡,这就是暗能量。再加入一些咖啡伴侣,这些是暗物质。而加入那一点点的糖,就是常规物质。这是我们人类在过去几千年唯一研究出的东西,直到今天。


推测的大约140亿年前的宇宙微波图片


詹姆斯研究了当时的辐射量,并发明了一些新工具来帮助观测宇宙的暗物质和暗能量。通过他的工作以及他提出的新的研究方式,宇宙学才有了长足的进步。他的贡献使得宇宙学成为了天体物理学,从此真正成为了一门科学。

两位瑞士科学家,米歇尔与迪迪埃研究了那些“糖”,那些常规物质中的一部分。他们找到了另一个太阳,和围绕它旋转的行星!

米歇尔与迪迪埃研究了五十光年之外的星星,他们在天马座找到了一个恒星,并可以直接观测到它的行星。

根据多普勒效应,火车向我们靠近和远离时的汽笛声的频率是不一样的,而对于光来说也是一样的。他们发现当行星围绕这颗恒星旋转的时候,这颗恒星本身也在自转。当这颗星向着我们地球运动时,它的光会微微变蓝;当它远离时,光则会微微变红。这种变化是细微的,但根据光谱的变化,诺奖获得者总结出了下面这个图表,从而知道了这颗类日恒星其我们的相对运动位置。


光谱


从此,这颗星星就有了非常特殊的意义。科学家发现这颗行星跟木星一样大,表面温度几千摄氏度。以前,人类一直以为其他的恒星形成的星系会和太阳系十分相似。但事实是,我们错了。宇宙中有许多互不相同的行星,即使在银河系中就有数十亿计的星系,它们有些与我们的地球相似,有些则与我们不同。



对这些地外行星的研究可以使我们从一个全新的角度更深入地对我们自己的太阳系的变化形成过程进行探索。两位诺奖获得者的研究为描述了一幅比我们以前任何时候所想象、所认识的宇宙的更加美好、更加神奇的画卷。从此以后,我们对于宇宙的观点以及我们自己在宇宙中的地位将会和从前大不一样。


詹姆斯·皮布尔斯接受记者采访


问:您认为宇宙中是否有其他的生命?


答:我们确定有很多类地行星,也有很多适合生命生存的环境,上面也许有生命。但我们生活在地球上,无法做出准确地预测,可能也没有机会见到这些地外生命。


问:您如何看待理论天体物理学和实际应用的相互影响?


答:我觉得在任何领域,没有实践操作都是空的。我们对于宇宙的认识一直在变化中,没有实践操作都是无意义的。我们需要实践科学家与我们理论科学家互动。发现行星对我们来说是非常重要、激动的,天文学还有很多任务要完成、很多理论要证实、很多星星要观测。


问:您在进行研究时预想过获奖吗?对年轻科学家有什么建议?


答:当然有过。1964年,我导师邀请我研究这个领域,当时我很不适应,实践观测结果不多。当观测和理论开始结合的时候,我被现在能够证实猜想的观测手段震惊了。对刚进入科学界的年轻人,我希望你们开始这个领域的探索是对于科学的热爱。我知道你们有着为人类做贡献等等远大的理想,但我希望你们能为科学本身所着迷。


问:您对天体物理学最重要的认识是什么?


答:1964年我就开始研究了,这么多年、这么多时间都去哪儿了呢?我在这个领域深耕了半个世纪之久,见证了这个领域的飞速发展。我觉得这是我一生所追求的东西。我不是一个人在努力。上世纪80年代,这个领域还不为人所重视,但是我和我的同事合作很多,前苏联著名天体物理学家杰克也做出了非常重要的贡献。当时我还是普林斯顿大学研究生在读,是杰克组建了我们现在仍然称之为“重力研究团队”的队伍。我当时也有很多错误想法、走过很多弯路。


责任编辑:金一山
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