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多次陪跑,天文学界“村上春树”终于拿诺奖了!

   作者:会员投稿    浏览量:56417 发布时间:2019-10-09
北京时间10月8日,诺贝尔物理学奖颁发。
今年的物理学奖再次开出“双黄蛋”——美国普林斯顿大学教学詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)的理论发明有助于我们懂得大爆炸之后的宇宙演化,瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)则在宇宙中的邻居那儿找到了未知行星。
诺贝尔委员会认为:他们的发明,永远地转变了我们对宇宙的认知。

多次陪跑,天文学界“村上春树”终于拿诺奖了!

小我简介:

多次陪跑,天文学界“村上春树”终于拿诺奖了!

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4月25日生于加拿大曼尼托巴省温尼伯市,并在曼尼托巴大学得到学士学位,当今是普林斯顿大学的阿尔伯特·爱因斯坦科学名誉教学。

多次陪跑,天文学界“村上春树”终于拿诺奖了!

米歇尔·麦耶,瑞士日内瓦大学教学。1942年1月12日出世于瑞士洛桑。他于1966年在洛桑大学得到物理学硕士学位,于1971年在日内瓦天文台得到天文学博士学位。

多次陪跑,天文学界“村上春树”终于拿诺奖了!

迪迪埃·奎洛兹于1966年出世于瑞士。1995年在瑞士日内瓦大学得到博士学位,当今是日内瓦大学和英国剑桥大学的教学。
专家解读
Q:获奖功能意义安在?可否给我们科普一下。
▲ 中国科学院国家天文台研究员陈学雷:
宇宙是如何演化到如今这个样子?普林斯顿大学教学詹姆斯·皮布尔斯是体制中兴了这个题目的人之一。
人们不停想研究宇宙的起源,在渐渐接管宇宙膨胀的观点之后,上溯上去,膨胀之前的宇宙是怎样的?这就不得不提到宇宙大爆炸理论,而宇宙微波配景辐射是大爆炸最主要的可观测后果和有力证明。
皮布尔斯是宇宙微波辐射的提出者之一,他在上世纪60年代前后提出了宇宙大爆炸中或许展现宇宙微波配景辐射。这一观点最早由伽莫夫和阿尔夫师徒提出,皮布尔斯不是最早的提出者,这或许是为什么他长时间以来没有获奖的原因,不过前面几位科学家都已去世。
然则,皮布尔斯不单提出了这个想法,还做了很多深入的理论研究,好比微波配景辐射应该是怎么样的,宇宙在大尺度上的不平均是怎样形成和演化的。他给出了详细的较劲过程,讨论了非平均的温度分布,一些较劲体式至今仍然被人们利用。皮布尔斯还写了很多这方面的文章和著作,成长宇宙布局形成的理论。他的3本教科书成为该范畴的标准参考书。皮布尔斯是一位人人,有广宽的视野。
2005年前后,我曾邀请他来华接见,想请他聊一聊对学科未来成长的想法,也进展我们的学生有机会跟他面对面。惋惜因为种种原因未能成行。
不过皮布尔斯来过中国。我记得他说他来北京的时候,非常喜好观鸟,如果有机会还想来北京观鸟。为此我还特意找了生物系的朋友,遗憾未能成行。
▲ 中国科学院国家天文台副研究员刘玉娟:
1995年10月,米歇尔·麦耶和他的学生迪迪尔·奎洛兹在《天然》杂志上宣布,他们发明了隔断我们50光年的一颗行星。这成为类太阳系外行星的首个证据。
米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹之所以能有这次发明,是因为探测精度获得极大的先进。这是一小我类了解系外天体的一个里程碑式的成长。
早在1992年,天文学家发明了两颗绕一颗脉冲星运转的行星。这并没有引起公家很大的振动,原因是其主星是一个脉冲星,密度稀奇大,其极度的情况根底弗成能有生命的存在。人们关心地外生命,第一步首先必要发明系外行星,下面才有或许发明系外生命,乃至智慧生命。在恒星演化早期和晚期,恒星都不不乱,附近很难存在高级生命,只有类太阳星附近的行星,才有这种或许。
因此,两位诺奖得主是第一个在类太阳星附近发明了一颗系外行星,满足了人们想在太阳系之外找到系外行星的想象,为人人打开了一扇通往探求系外生命的大门。
Q:据说有一位获奖者此前已经多次错过诺奖,是美国天文学界的“村上春树”?
▲ 中国科学手艺大学天文系教学蔡一夫:
皮布尔斯是我们的一位巨大先辈。在大爆炸理论的雏形刚刚被提出的时候,他就介入到这个理论成长傍边,并做出了几项影响深远的工作。然则在此之前,他已经多次和诺贝尔奖完善错过。
皮布尔斯第一个很紧张的工作,是介入了预言宇宙微波配景辐射的存在。上世纪60年代的时候,皮布尔斯向美国当局提出要设计实验,在微波段探求宇宙微波配景辐射。正在提出这个项目的时候,有两位无线电工程师找到他,说他们有一个不测的发明,不知道怎么注释。
皮布尔斯通过理论查验,发明那两位无线电工程师所发明的即是宇宙微波配景辐射。这项发明促成了这两位无线电工程师,阿尔诺·彭亚斯和罗伯特·威尔逊,于1978年得到了第一个微波配景辐射方面的诺贝尔物理奖。
上世纪70年代,今世宇宙学的理论研究转移到一些加倍细节化的偏向,包括暗物质的早期研究,以及宇宙大尺度布局。皮布尔斯和前苏联的两位科学家苏尼亚耶夫和泽尔多维奇配合搭建了宇宙大尺度布局最起头的理论框架性研究,预言了宇宙微波配景辐射或许存在着荡漾,并认为宇宙大尺度布局原始的种子,跟宇宙微波配景辐射温度的荡漾是有联系的。
1992年,NASA发射的宇宙微波配景辐射卫星COBE证实了宇宙微波配景辐射傍边存在着荡漾的预言。2006年,诺贝尔物理奖赋予了领导COBE项目的粗略翰•马瑟和乔治•斯穆特。皮布尔斯再次错过。
从上世纪90年代起头,皮布尔斯就把研究工作完全转移到了宇宙微波配景辐射和大尺度布局这些今世宇宙学的前沿范畴,好比行使宇宙微波配景辐射对付中微子性质的一些查验限定。这次的诺贝尔奖应该是综合他一辈子的奉献,对付他促成了今世宇宙学的这门新兴学科的成立所给予的一定。
Q:获奖者是否实至名归?
▲ 南京大学天文与空间科学学院副教学谢基伟:
2007年我们在姑苏举行过一个系外行星的国际会议。麦耶也来了,我们也给他颁了奖。他在2005年还得过邵逸夫天文奖。在我们这个范畴看来,他们得诺贝尔奖是迟早的事。
为什么是麦耶和奎洛兹首先发明类太阳系外行星?我小我感想有两个原因。第一是手艺原因。径向速率的恒星摆动只有几十米每秒,与高速路上的汽车节略相当,而把这个速率放到宇宙中,放在一颗恒星上,其实是非常慢、信号很弱的,所以探测起来很难题。麦耶和奎洛兹的发明不是倏忽和偶然的,也是通过络续地改良手艺和先进精度,积储了很多观测经验才成功的。
其它我感想有一点点运气和科研思绪的原因。麦耶和奎洛兹之前,也有其他的团队到达这种手艺和观测精度,但大部门人找系外行星的策略不太一样,都是按照太阳系的模型去做的,认为大行星的周期至少是以年为单元单子,预设了长周期的见地后去观测,所以迟迟没有找到。我不知道麦耶他们是怎么想到的,或者他们也没有预想到。
飞马座51b这颗星的一年只相当于地球上的4天,所以他们这一发明的弗成思议之处在于,完全转变了人们的宇宙观,转变了人们对行星的了解。居然能够有这么一颗行星,它的周期这么短,离它的恒星那么的近,有多近?只有和地球和太阳之间隔断的1/20。之古人们的脑筋或许有些固化,麦耶等人冲破了这个固化,因此找到了。也正是从他们的冲破起头,之后有了上百上千颗系外行星被发明,麦耶等人的成果相当于揭开了系外行星研究的序幕。
Q:宇宙学听起来离我们那么远,当今国表里的研究现状如何?
▲ 中国科学手艺大学天文系教学蔡一夫:
对付用宇宙微波配景辐射来研究宇宙的起源演化,本日也到了一个新的时代,从过去我们从微波配景辐射的温度中探求荡漾,到本日我们探求极化信号、偏振信号,此中有一类E模偏振已经被找到了。
而未来的宇宙微波配景辐射实验,是去探求原初的B模信号,珠宝首饰网,这是和来自宇宙最早期的原初引力波是相关的。
很遗憾,由于中国在这方面的起步对照晚,在过去长达半个多世纪的时间里,我国的天文科学的这些研究也完善地错过了这些巨大的发明。然则本日,中国已经在引力波方面的进行了全面的组织,此中有一块即是对付宇宙原初引力波的探求。期待在未几的将来,中国的天文学研究可以急起直追,做出重大发明。
▲ 中国科学院国家天文台副研究员刘玉娟:
从1995年至今,人类已经发明了4千多颗系外行星了。这个发明速率是非常快的。此中行使视向速率体式发明的有700多颗。其它一大奉献是开普勒卫星行使掩星的体式探测到的。包括前几年像“地球表兄弟”、“葫芦娃兄弟”这些发明让人人渐渐认识了系外行星。
系外行星的探测在欧美对照热门,很多人在研究,利用了各类仪器和体式去探测。在可栖身带内发明类地行星,如今已经有几十颗了。我们想找到这种星,同时行使较高精度的探测设备对大气进行探测,找到是否有得当生命存在的身分,好比甲烷,水,臭氧等。这是当今对照热门的研究偏向。
其它一个对照热门的即是大的探测项目,好比开普勒卫星发明了2000多颗系外行星,占了整个发明总量的一半多。
只有从这些大量的发明里面,才气够去统计各类性质和改变。国内做这块研究的当今不是很多,主要是因为设备对照短缺,申请外洋千里镜又对照难题,所以功能方面没有国际上产出多,但主流体式和进步性都是跟国际贯串同等的。
也有几个不错的团队,如中科院国家天文台赵刚团队,用的也是跟米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹一样的视向速率体式,在2008年行使中国的设备发明国内第一颗系外行星。
我们如今致力于设备升级改革,目标是索求超级地球、类地行星等。其它,南京大学周济林团队在南极放了小千里镜,行使凌星体式去探测系外行星。
(原题为《多次陪跑,天文学界“村上春树”终于拿诺奖了!》)
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