剛剛，2020年諾貝爾物理學獎頒布！霍金「戰友」獲獎，他們揭示了黑洞和銀河系的秘密

據諾貝爾獎官網6日消息，瑞典皇家科學院當天決定，將2020年諾貝爾物理學獎授予英國數學物理學家羅傑·彭羅斯、德國天體物理學家賴因哈德·根策爾和美國物理學家安德烈婭·蓋茲。

瑞典皇家科學院在關於本次諾貝爾物理學獎的新聞稿中說，這三位科學家分享今年的諾貝爾物理學獎，是因為他們關於宇宙最奇特現象之一黑洞的發現。

此次諾貝爾物理學獎的一半授予彭羅斯，以表彰他發現黑洞的形成是愛因斯坦廣義相對論的直接結果。另一半將由根策爾和蓋茲分享，以表彰兩人在銀河系中心發現一個超大質量緻密天體。

彭羅斯1931年生於英國科爾切斯特，1957年從英國劍橋大學獲得博士學位。他是英國牛津大學榮休數學教授，也是牛津大學沃德姆學院榮休研究員，以及劍橋大學聖約翰學院榮譽研究員。

根策爾1952年生於德國，1978年從德國波恩大學獲得博士學位。他目前是德國馬克斯·普朗克地外物理研究所主任和美國加利福尼亞大學伯克利分校教授。

蓋茲1965年生於美國紐約市，1992年從美國加州理工學院獲得博士學位。她目前是美國加利福尼亞大學洛杉磯分校教授。

延伸閱讀：剛剛，2020年諾貝爾物理學獎頒布！霍金「戰友」獲獎，黑洞「吸納」全部獎金

央視新聞報導，當地時間10月6日，瑞典皇家科學院常任秘書戈蘭·漢松宣布，將2020年諾貝爾物理學獎一半授予羅傑·彭羅斯（Roger Penrose），「因為發現黑洞的形成是對廣義相對論的有力預測」。另外一半授予萊因哈德·根澤爾（Reinhard Genzel）和安德裡亞·格茲（Andrea Ghez），因為在銀河系中心發現了一個超大質量的緻密天體，總獎金為1000萬瑞典克朗（約合760萬人民幣）。

羅傑·彭羅斯爵士，英國數學物理學家、牛津大學數學系名譽教授。他在數學物理方面的工作擁有高度評價，特別是對廣義相對論與宇宙學方面的貢獻。

萊因哈德·根澤爾，德國天體物理學家，出生於巴特洪堡。

安德裡亞·格茲，美國天文學家，加州大學洛杉磯分校物理學和天文學教授。

因新冠肺炎疫情，本次活動諾貝爾委員會對進入瑞典皇家科學院會場的人數進行了嚴格控制，全場人數不超過30人，並在進場時為每個人發放一個口罩。

接下來，諾貝爾獎後續頒布日程如下：

10月7日，瑞典當地時間11:45，諾貝爾化學獎頒布；

10月8日，瑞典當地時間13:00，諾貝爾文學獎頒布；

10月12日，瑞典當地時間11:45，諾貝爾經濟學獎頒布。

黑洞「吸納」全部獎金

據諾獎官方介紹，本次諾貝爾物理學獎一半授予羅傑·彭羅斯，獲獎原因是其「發現黑洞的形成是對廣義相對論的穩定預測」。

官方表示，羅傑·彭羅斯發明了巧妙的數學方法，探索了愛因斯坦的廣義相對論，「他證明了該理論可預測黑洞的形成，這種時空中的怪物可以捕獲進入其中的萬物。」

另一半則授予萊因哈德·根澤爾和安德裡亞·格茲，獲獎原因是他們「發現銀河系中心的超大緻密物體」。他們的研究成果認為，一個隱形且非常重的天體控制著我們銀河系中心恆星的軌道。目前唯一已知的解釋是，那是一個超大質量的黑洞。

今年諾獎獎金為1000萬瑞典克朗（約合760萬人民幣），這意味著羅傑·彭羅斯拿到500萬克朗，另外兩位物理學家分享500萬克朗。

今年物理學獎公布之後，很快就有多位科學界人士感嘆史蒂芬·霍金的逝去。霍金在科學上有許多貢獻，包括與本次諾獎得主之一的羅傑·彭羅斯共同合作提出在廣義相對論框架內的彭羅斯-霍金奇性定理，以及他對關於黑洞會發放輻射的理論性預測（現稱為霍金輻射）。霍金是第一個提出由廣義相對論和量子力學聯合解釋的宇宙論理論之人。

彭羅斯和霍金還有深厚的研究友誼。為了理解量子引力，彭羅斯在20世紀60年代提出了一個激進的想法。在彭羅斯的扭量理論中，幾何中的點被扭量所取代，其實體類似於一種可拉伸的線。在這個扭量空間內，彭羅斯發現了一種可以高效描述以光速行進的場（如電磁場和引力場）的方法。但現實空間包括多種類型的不同的場，任何理論都需要夠解釋不同場之間的相互作用，例如電荷間的電荷力，或是在更複雜的廣義相對論中由於場本身的能量所產生的引力。然而，包括廣義相對論在這張照片中的相互作用已被證明是一項艱巨的任務。

霍金在掌握了彭羅斯的理論後，在1974年利用量子理論宣布黑洞應該散發熱量並最終消失。對於正常的黑洞來說，這並不是一個快速的過程，比宇宙的時代要長得多，太陽質量蒸發的黑洞。但在生命的盡頭，迷你黑洞以驚人的速度釋放熱量，最終以百萬噸級氫彈的能量爆炸。霍金指出，宇宙中的微型黑洞，每個重達10億噸，但大小不超過質子。此外，霍金還提出了對黑洞本質的一系列見解，以及我們所在的宇宙源於「大爆炸」後擴張過程的這一新論點。這一新穎的論點由霍金與另一位 Dennis 的學生喬治·埃利斯共同完成的，他們一起撰寫了名為「時空的宏觀結構《The Large-Scale Structure of Space-Time》的論文。

當物理學遇到天文學：

愛因斯坦陪哈勃「看星星」

德國哲學家康德曾說過，世界上有兩樣東西最能震撼人們的心靈，其中一個就是我們「頭頂浩瀚燦爛的星空」。

而在過去一百多年間，諾貝爾物理學獎就見證了人類百年的探索領域，從腳下的這顆星球，擴展到頭頂的星空。

2019年，隨著該獎項被同時授予宇宙學和系外行星學兩個領域，作為天文學分支的天體物理學迎來高光時刻。

再加上2015年的中微子振蕩、2017年的引力波，過去五年中，天體物理學的研究成果已經三次斬獲諾貝爾物理學獎。

天文領域的研究者屢屢摘得諾獎桂冠，這在半個世紀前，是完全不可想像的事情。因為，那時的天文研究，還很難入諾獎的「法眼」。

正是由於諾貝爾沒有設立專門的天文學獎項，過去一些科學價值不遜於物理學研究的天文學發現，只能折戟諾獎「名利場」。

哈勃望遠鏡拍攝到的愛因斯坦環的圖片。圖中央是一個星系團，它的質量足夠大，以至於嚴重扭曲了它周圍的時空，形成了環繞這個星系團的奇怪環線，這就是愛因斯坦環。圖片來源：NASA官網

這其中，可能要數宇宙膨脹發現者哈勃數十年無緣諾獎一事，最為遺憾。

這位美國天文學家，不僅建立了哈勃定律，被認為是宇宙膨脹的有力證據，還被稱為「星系天文學之父」。1931年冬，就連著名物理學家愛因斯坦都慕名跨越大西洋，來到美國西海岸的威爾遜山天文臺，和哈勃一起，用胡克望遠鏡「看星星」。

在那之後，一心想拿下諾貝爾獎的哈勃，又等了22年，但令人扼腕的是，他在1953年9月下旬的一天，因腦血栓發作猝然離世。此時，距離公布諾獎得主僅剩下幾天。

值得慶幸是，20世紀下半葉以來，物理學和天文學相互滲透與融合的趨勢日益明顯。天文學觀測的新發現、一些天體物理學的突出成果，更是推進了物理學的發展。有非凡成就的天文學家獲物理學獎，就變得更加順理成章了。

《物理研究雜誌》的一篇研究，通過分析2017年及之前的諾貝爾物理學獎數據，發現天文學所佔比例已經從最初的完全空白，升到了現在的7%。未來，可能還會有更多的科學家，憑藉天文學研究成果斬獲諾獎。

來源：參考消息，每日經濟新聞綜合央視新聞、中新網、21世紀經濟報導、DeepTech深科技