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天体物理研究者获诺奖很意外吗
2019年10月17日 09:53 来源:光明日报 作者: 字号

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  2019年诺贝尔物理学奖公布,今年再次开出了“双黄蛋”,普林斯顿大学的詹姆斯·皮布尔斯因在物理宇宙学上的理论发现独享一半奖金,瑞士日内瓦大学教授米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹因发现一颗环绕类太阳恒星的系外行星共享另一半奖金。有人说,从诺贝尔奖的历史来看,天体物理研究者获奖很意外。对此,业内专家怎么看?

  有学者表示,本来分别有可能获奖的领域,现在同时获奖,的确有些让人意外,但也让天文学研究者很兴奋,他们获奖是实至名归。

  詹姆斯·皮布尔斯,加拿大裔美国物理学家和理论宇宙学家,1935年出生于加拿大曼尼托巴省温尼伯市,在加拿大马尼托巴大学获得物理学学士学位,并于1962年前往普林斯顿大学攻读博士,目前是普林斯顿大学的阿尔伯特·爱因斯坦科学名誉教授。自1970年以来,他就被认为是世界上领先的理论宇宙学家之一,对宇宙大爆炸模型作出了重要贡献。他通过理论工具和计算,解释了从宇宙初期的大爆炸印记,并发现了新的物理过程。他的这些理论发现,使我们能够解读宇宙学的观测。这些观测表明,宇宙中只有5%的内容是已知的,构成了恒星、行星和我们。另外95%是未知的暗物质和暗能量,它们对于现代物理学来说是个谜,也是一个巨大的挑战。

  米歇尔·马约尔,1942年出生于瑞士洛桑市,1971年瑞士日内瓦大学博士毕业,现任日内瓦大学教授;迪迪埃·奎洛兹,1966年出生于瑞士,1995年在瑞士日内瓦大学获得博士学位,目前是日内瓦大学和英国剑桥大学的教授。

  1995年,马约尔和奎洛兹基于恒星会因行星引力变化而产生微小摆动的理论,首次在太阳系外发现一颗行星——“飞马座51b”,点燃了系外行星探索的“星星之火”,随着各类观测技术的突飞猛进,此后银河系又有4000多颗系外行星被发现。

  中国科学院国家天文台研究员周爱英表示,他曾在1997年8月有幸访学两位瑞士天文学家,他们待人很友善。马约尔教授带他在洛桑湖里试水他岳父做的新木船,他与奎洛兹博士在法国用他们1995年发现飞马座51b的1.93米望远镜,一同观测搜索系外行星约10天。他们的软件、光纤摄谱仪技术非常先进。

  主要从事暗物质、暗能量、星系大尺度结构等宇宙学研究的中国科学院国家天文台研究员陈学雷表示,皮布尔斯在宇宙学领域做出了许多开创性的工作,其中可能最重要的是他关于宇宙微波背景辐射和关于结构形成的研究。

  20世纪60年代,皮布尔斯作为迪克小组的研究成员提出了宇宙大爆炸可以产生微波背景辐射的理论预言。不过,在他之前,伽莫夫的学生阿尔弗已经给出过类似的预言。但是,皮布尔斯的研究还是发挥了重要作用,彭齐亚斯和威尔逊正是因为听说了他们的研究,找到了他们天线测量“噪声”的来源,从而发现了宇宙微波背景辐射并获得了诺贝尔奖。

  皮布尔斯此后也继续对宇宙学理论进行了更深入研究,分析了大爆炸核合成、等离子体复合和宇宙微波背景辐射光字退耦过程中的各种物理过程,并计算了宇宙微波背景辐射的各向异性,进而他又研究了宇宙从一个相当均匀的状态如何在万有引力作用下,逐渐放大原初的微小不均匀性,从而形成了高度非均匀的星系结构。宇宙大爆炸理论从一些初步的概念,逐渐发展为一整套系统的理论,皮布尔斯在其中发挥了主要的作用。他对理论的研究不是单纯的数学推导,而是密切结合了对物理过程的分析。他撰写的宇宙学教科书题目就叫《物理宇宙学》,是这一领域的名著。

  (宋雅娟、蔡琳、黄京一采访整理)

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