莱因哈德|“如果再早几年,霍金应该也能得诺奖”& 2020诺贝尔物理学奖
作者:郑金武 袁一雪 韩扬眉 任芳言
黑洞,一个魔力之地。
在宇宙中,黑洞吞噬一切,即便光亦难以逃脱。
在科学的世界里,黑洞作为天体物理学前沿问题,吸引了一大批科学家为之着迷沉醉。
2017年,诺贝尔物理学奖颁给了研究黑洞合并形成的引力波的三位科学家。
今天,2020年诺贝尔物理学奖再度降临天体物理学,三位科学家因“发现了宇宙中最奇特的现象黑洞”而获殊荣:
罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)
莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)
安德里亚·格兹(Andrea Ghez)
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黑洞引发的“引力波”,一直在宇宙中回荡。
2017年,诺贝尔物理学奖授予美国科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩,以表彰他们为“激光干涉引力波天文台”(LIGO)项目和发现引力波所作的贡献。
而今,黑洞再次触动世界的注意力。
2020年诺贝尔物理学奖,一半授予罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),因其“发现广义相对论预测了黑洞的形成”;另一半授予莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·格兹(Andrea Ghez),因其“发现银河系中心的超大质量黑洞”。
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罗杰·彭罗斯(Roger Penrose):
英国数学物理学家与牛津大学数学系名誉教授。
他在数学物理方面的工作拥有高度评价,特别是对广义相对论与宇宙学方面的贡献。
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莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel):
出生于巴特洪堡,德国天体物理学家。
美国和德国天文和物理学会会员,美国物理学会会员,美国国家科学院外籍院士。
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安德里亚·格兹(Andrea Ghez):
美国天文学家,加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授。
专家解读:
黑洞研究是天体物理学热点
清华大学物理系天体物理中心教授王晓锋:今年的诺贝尔物理学奖颁给三位天体物理学家,因为他们对宇宙中最奇特现象——黑洞的理论和观测研究。
罗杰·彭罗斯通过新奇的数学方法研究了爱因斯坦的广义相对论,并显示该理论预测了黑洞的形成。他还与霍金一起证明了奇点定理。
在宇宙中,黑洞会捕获一切进入其中的东西,没有任何东西可以逃离黑洞,即便是光也无法逃脱。
莱因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹各自带领着一群天文学家,从上世纪九十年代初就开始通过测量银河系中心人马座区域的恒星的运动情况来研究银河中心天体的性质。
随着观测精度的提高,两组研究人员都发现,位于银河系中心有一种看不见但具有强大引力的天体,促使这些恒星在周围快速转圈。
这个看不见的中心天体质量大约有400万倍太阳质量,根据引力理论可以判断那是一个超大质量黑洞。
中国科学院院士、中科院理论物理研究所所长蔡荣根:天体物理和宇宙学现在是一个黄金时期,是一个非常活跃的时期。
宇宙是未来重大科学发现的温床,有许多的秘密会来自于天上。
就像著名理论物理学家威腾所说,黑洞在他学生时代是科幻小说里面的一个概念,现在变成了一个实实在在科学的存在,一个科学研究的前沿。
大家以前都不太相信黑洞是存在的,现在大量的天文学观察,证明黑洞确实是在宇宙中大量存在。
今年诺奖的另外两个获得者的发现,银河系中心的所谓超大质量致密天体,就是黑洞。
中国科学院武汉物理与数学研究所研究员蔡庆宇:曾经天文学并不包含在诺贝尔物理学奖的颁奖领域中,从上世纪七十年代后才被纳入。
我认为诺贝尔奖颁给黑洞研究的时间应该再早些,因为黑洞研究的黄金年代开始于上世纪的六七十年代。如果可以再早几年,霍金应该也能获得诺贝尔奖。
可惜的是,现在霍金已经去世了,这也是今年诺奖的一个遗憾。
黑洞的物理性质神秘而神奇,这次颁奖不仅是对黑洞领域理论和实验工作的认可,而且会进一步激发该领域的科学家迎难而上,百尺竿头更进一步。
与中国科学家有诸多交流
中国物理学会会员张轩中:罗杰·彭罗斯是一个懂得感恩的人。
成为物理学家之前,他首先是一位数学家,他的老师是霍奇。
在读博士的时候,他遇到了霍金的老师丹尼斯·塞阿玛(Dennis Sciama),丹尼斯·塞阿玛想找一个数学基础好的人一起做研究,而罗杰·彭罗斯正好有兴趣。
罗杰·彭罗斯曾写了一本书《The road to reality》(《通往现实之路》),在这本书的扉页里,他写道“To Sciama”,说丹尼斯·塞阿玛是他进入宇宙学和天体物理领域的引路人。
他还是一个雄心勃勃的人。
爱因斯坦有个遗愿,就是要把引力和量子力学统一起来,建立一个大一统的理论。
而丹尼斯·塞阿玛从事的很多问题都是基础性的大问题,他希望建立这样一个理论。
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