諾貝爾物理學獎 改變人類對宇宙的看法

美國瑞典三科學家獲獎
09/10/2019
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馬約爾(上)、奎洛茲師徒因1990年代發現第一顆太陽系外行星而獲獎。(美聯社、法新社圖片)

諾獎揭曉後,皮布爾斯接受語音連線,接受記者提問。 (美聯社圖片)

2019年諾貝爾獎物理學獎昨(8)日揭曉,加拿大裔美國籍物理學家吉姆.皮布爾斯,以及兩名來自瑞士的天文學家米歇爾.馬約爾及迪迪埃.奎洛茲,共享榮耀。瑞典皇家科學院指,「皮布爾斯的理論研究有助於我們理解宇宙大爆炸後宇宙的演化,而馬約爾及奎洛茲則在搜尋未知行星的過程中,探索了我們的宇宙鄰居,他們的發現永遠改變了我們對地球和宇宙的看法」。

瑞典皇家科學院於澳門時間ag8亚游官方网站下午近6時宣布,美國普林斯頓大學教授吉姆.皮布爾斯(James Peebles)因「對物理宇宙學的理論基礎發展的貢獻」而獲獎,瑞士日內瓦大學教授米歇爾.馬約爾(Michel Mayor)和瑞士日內瓦大學兼英國劍橋大學教授迪迪埃.奎洛茲(DidierQueloz)的獲獎理由,則是因為「首次發現太陽系外繞行恆星運行的系外行星」。皮布爾斯將獲得900萬瑞典克朗獎金的一半(約澳門幣368萬元),馬約爾和奎洛茲平分另一半獎金。

諾獎得主:確定外星存生命體

現年84歲的皮布爾斯是加拿大裔美國物理學家和理論宇宙學家,目前是美國普林斯頓大學愛因斯坦科學名譽教授。自1970年以來,他被廣泛認為是世界上領先的理論宇宙學家之一,對原始核合成、暗物質、宇宙微波背景和結構形成具有重要的理論貢獻。他的三本著作(《物理宇宙學》,1971 年;《宇宙的大規模結構》,1980 年;《物理宇宙學原理》,1993年)已成為該領域的標準參考書。

皮布爾斯為大爆炸模型做出了許多重要的貢獻,該模型描述了宇宙在約140億年以前,處於溫度密度極高的初始狀態。在此之後,宇宙不斷膨脹,愈變愈大亦愈變愈冷。差不多在大爆炸的40萬年後,宇宙變得透明,讓光線得以穿透空間。即使到了今天,古代的輻射亦依然在我們周邊,宇宙的許多秘密就隱藏其中。皮布爾斯利用理論工具和計算,詮釋了宇宙早期留下的痕跡,並發現了新的物理過程。這些結果向我們展示了這樣一個宇宙——恆星、行星、樹木與我們,構成了它的5%,剩餘的95%是仍然未知的暗物質和暗能量,這便是現代物理學所面臨的謎團和挑戰。

諾貝爾物理學獎揭曉後,諾貝爾委員會與皮布爾斯語音連線,現場記者問道:「其他星球上是否存在生命?」皮布爾斯回答說:「我們非常確定,其他星球上有一些可以被稱為生命的東西,但很難確定這樣的生命是否和地球上的一樣,也許化學家會對此進行研究,但是我們永遠無法看到這些生命。」

瑞士師徒發現首顆太陽系外行星

至於另外兩位獲獎者其實是師徒關係,因現年77歲馬約爾曾是奎洛茲(53歲)在日內瓦大學的博士生導師,師徒同時獲獎,堪稱諾獎史上佳話。上世紀90年代,這對師徒用相當有力的證據證明了系外行星的存在。所謂系外行星,就是太陽系外的行星。它們圍繞著各自的恒星旋轉,與地球和太陽的關係完全一樣。

馬約爾和奎洛茲並非直接觀察行星,而是將目標對準行星圍繞的恆星。他們發現,如果一顆恆星的光譜出現了周期性的藍移和紅移交替的現象,就可以斷定這顆恆星擁有一顆行星。1995年底,二人在《自然》雜誌上發表論文,宣布發現第一顆太陽系外行星,即飛馬座51b。

這一發現開啟了天文學的一場革命,此後人類在銀河系中發現了逾4,000顆系外行星。科學家們還在源源不斷地發現新奇的世界,有些體積大得驚人,有些奇形怪狀,有些軌道刁鑽。它們改變了人們對行星的固有觀念,迫使科學家們修正有關行星起源的物理過程理論。目前人類已經啟動了無數尋找系外行星的計劃,最終可能會找到一個永恆問題的答案,那就是宇宙中是否還有其他生命。

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