|新闻背后|诺奖“神奇天体”的至暗奥秘


中央纪委国家监委网站 姜永斌 报道 当地时间10月6日12点(北京时间18点) , 2020年诺贝尔物理学奖正式揭晓 。 瑞典皇家科学院决定将这一奖项的一半授予罗杰·彭罗斯(Roger Penrose) , 另一半共同授予赖因哈德·根策尔(Reinhard Genzel)和安德烈娅·盖兹(Andrea Ghez) , 以表彰三人对黑洞的相关研究 。 这也是最近4年诺贝尔物理学奖第三次颁奖给天体物理领域 。
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3位物理学家因研究黑洞获奖
诺贝尔奖委员会官方网站资料显示 , 罗杰·彭罗斯1931年出生于英国科尔切斯特 , 1957年毕业于英国剑桥大学 , 是英国牛津大学教授 。
赖因哈德·根策尔1952年生于德国巴特洪堡 , 1978年获德国波恩大学博士学位 , 是德国慕尼黑马克斯·普朗克太空物理学研究所所长、美国加州大学伯克利分校教授 。
安德烈娅·盖兹1965年出生于美国纽约 , 1992年毕业于美国加州理工学院 , 获博士学位 , 现任美国加州大学洛杉矶分校教授 。
瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松宣布获奖结果时介绍 , 罗杰·彭罗斯被授予2020年诺贝尔物理学奖的理由是“发现黑洞形成是广义相对论的可靠预测” 。
爱因斯坦提出的广义相对论 , 将万有引力解释为时空的弯曲 , 但他本人并不认为黑洞真实存在 。 在爱因斯坦去世10年后的1965年1月 , 罗杰·彭罗斯使用巧妙的数学方法证明了黑洞确实可以形成 , 并进行了详细描述 。 根据其计算结果 , 黑洞的中心隐藏着一个“奇点” , 所有已知的物理学定律在其上都将不再适用 。 这项开创性的研究仍被视为对广义相对论的最重要贡献 。
赖因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹则因“在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体”获奖 。 二人各自领导着一个团队 , 自上世纪90年代初以来专注于银河系中心的区域 , 并以高精度绘制了银河系中部最亮恒星的轨道 。 两个团队均通过观测结果计算发现 , 有一个大约四百万个太阳质量的不可见致密天体扰乱着恒星 , 令它们高速移动 。 这个令人信服的证据表明 , 银河系中心是一个超大质量的黑洞 。
最近4年3次颁奖给天体物理领域
最近十几年 , 诺贝尔物理学奖呈现了一定的规律性 , 物理学的四大领域——天体物理学、粒子物理学、原子分子及光物理学、凝聚态物理学 , 轮番登台 。 比如 , 2015年颁给了粒子物理学 , 2016年是凝聚态物理学 , 2017年是宇宙天体物理学 , 2018年是原子分子及光物理学范畴 。 虽然2019年的获奖成果仍是宇宙天体物理学范畴 , 学界普遍认为 , 2020年粒子物理和凝聚态物理学领域研究获奖的机会比较大 。
然而 , 人们津津乐道的颁奖规律被打破 , 最近4年的诺贝尔物理学奖第三次颁给了天体物理领域 , 很多专家此前的预测都错了 。
中国科学院国家天文台研究员、恒星级黑洞研究团组首席科学家苟利军对这一结果也直呼“很意外” 。 但他告诉采访人员 , 诺贝尔奖的颁发也许并不存在所谓规律 , 而且可能与物理学各分支领域现阶段的影响和成果无关 。 此次获奖的黑洞研究 , 也都是几十年前的成果 。
【|新闻背后|诺奖“神奇天体”的至暗奥秘】 “罗杰·彭罗斯的贡献主要是上世纪60年代的 , 他通过理论计算证明了黑洞存在 。 而赖因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹的工作从上世纪90年代到本世纪初 , 他们通过实际观测帮助我们认识到 , 各个星系中心普遍存在着黑洞 。 ”苟利军表示 。
数据显示 , 1901年至2020年 , 诺贝尔物理学奖的215位获奖者中只有4位女性 , 居里夫人是第一位 , 而今年的安德烈娅·盖兹则是第四位 。
安德烈亚·盖兹在回答媒体提问时也表示 , 黑洞挑战了人类对天体物理学的认知边界 。 “黑洞的研究推动了我们对基础科学的研究 。 我们一方面了解了黑洞是什么 , 另一方面也理解了宇宙构成的基石 。 ”


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