從沒有人相信這會成功,除了她!諾貝爾物理學獎得主的故事

2020-10-09 探索XXX之文史

25年前,夏威夷的W·M·凱克天文臺的主任希爾頓·劉易斯的辦公室裡來了一位不知名的新晉天文學家。她的臉上掛著微笑,提出了一個離譜的請求,實際上是一個要求。她要求劉易斯的團隊修改他們那個已經經過詳盡測試的軟體,來讓這個天文臺最重要、最受歡迎的科學儀器,冒著被破壞的風險,做一些它從未做過的事情。而這件事情聽上去基本是在浪費時間,而且無法完成:證明一個巨大的黑洞潛伏在我們銀河系的中心。

儘管劉易斯主任一開始強烈的拒絕了,但在她那開朗而堅定的決心面前,劉易斯逐漸讓步了。而這個讓步,幫助了這個那時還年輕的天文學家在25年後獲得了諾貝爾物理學獎。當年的這個年輕人就是安德裡亞·格茲,獲得2020年諾貝爾物理學獎的三位獲獎者之一,而她得獎的原因是提供了實驗證據證明了在銀河系的中心存在超大質量黑洞

決心和願意承擔經過計算的風險一直是安德裡亞的特點。25年來,她幾乎只專注於人馬座A*(這個超大質量黑洞的名字)。值得注意的是,在這其間的四分之一個世紀裡,整個研究領域都在尋找和發現這些怪物存在的證據,它們被認為存在於每個大星系的中心。而毫無疑問,安德裡亞是這項研究的偉大領軍人物之一。

2020諾貝爾物理學獎得主

安德裡亞的共同獲獎者萊因哈德·根澤爾從一開始就參與了同一項研究,正是這兩個團隊的工作,每個團隊都以強大的智力為領導,並在兩個不同的半球使用了兩個不同的觀測站,這給天文學帶來了非凡的成就 -證實了愛因斯坦關於百年相對論的另一種預言。

就像在許多科學領域一樣,競爭一直很激烈,有時甚至是殘酷的,但是由此產生的不可動搖的結果經過了四分之一世紀的考驗和重新測試。 在競賽的核心,兩位同事,每一位都是偉大的天文學家,他們的工作在科學上已經得到了充分的定義,而望遠鏡和儀器的可用性幾乎完全適合這項確切的科學工作。

共同獲獎者萊因哈德·根澤爾在一開始就參與了同一項研究。在強大的智慧領導下,兩個團隊在兩個不同的半球使用了兩個不同的觀測站進行觀測。正是這兩個團隊的工作,給天文學帶來了非凡的成就,證實了愛因斯坦關於百年廣義相對論的另一個理論。

就像在許多其它科學領域一樣,競爭一直很激烈,有時甚至是殘酷的。但這種競爭形成了一個不可動搖的結果,而且這個結果在25年的時間裡不斷被檢驗。這場競賽的核心是名同事,他們每一位都是偉大的天文學家,他們的工作既被科學所肯定,也被那些適合這項精確研究的望遠鏡和儀器所肯定。

安德裡亞使用的凱克天文臺的雙筒望遠鏡位於夏威夷毛努阿卡島上,海拔4000多米。她使用天文臺的近紅外攝像機(NIRC)進行讀取圖像,然後重新堆疊結果以消除大氣湍流的影響。儘管NIRC的最初設計並不是用於此項工作,但在安德裡亞的請求下,天文臺對NIRC的程序進行了修改。要弄清這些數據的意義非常困難,也非常耗時,但安德裡亞堅持了下來,並最終成功了。

安德裡亞的努力使得人們第一次發現了恆星繞黑洞運行的證據,而不僅僅是猜測。這是一個了不起的結果,但是距離完全確認還有很長的路要走。大約在那個時候,一種新技術,自適應光學(AO),被安裝在全世界的望遠鏡上。凱克天文臺是第一個擁有如此設備的最強大的天文臺,其結果令人振奮。

安德裡亞立即轉換為使用AO進行工作。她始終追求更高的性能和能力,這也讓凱克天文臺以及儀器製造商的科學家和工程師做出了回應。越來越多的推動力以及隨之而來的科學成果,使AO成為當今的強大工具。

安德裡亞喜歡說,她成功的原因之一就是天文學家和應對挑戰的工程師之間這種緊迫而快速的循環:科學問題產生對新技術的需求,而新技術又進一步推動產生新科學,這讓人不禁想起數學和物理之間緊密的協同作用。安德裡亞一直站在這個良性循環的前沿。

安德裡亞是一位偉大的科學家。除了進行研究之外,她還創建了UCLA銀河中心小組來協調研究和技術開發。她的熱情和追求科學的激情感染了一群研究生和博士後研究員。毫不誇張地說,安德裡亞本人激勵了世界各地有抱負的科學家。她的經歷向大家表明,能力、勇氣和承諾最終能夠獲得成功。

如今,安德裡亞因其成就而站在科學界的頂峰。但正如她說的那樣,這一勝利代表了許多人的共同努力。從無與倫比的阿爾伯特·愛因斯坦的理論預測,到那些有志建造令人稱奇的複雜機器(我們稱之為「望遠鏡」)的人,再到這項研究的選址以及構思並建造這種機器的人。所有儀器和運行操作,以及整個科學團隊的研究都是必不可少的。這項成果可以說是數千項工作的產物。

一個人有了對一個研究的想法,大膽地提出;她有決心、堅韌和專注去實現它,不被那些說這是浪費時間的人所嚇倒;這個人就是安德裡亞·格茲, 2020年諾貝爾物理學獎得主。

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