北京時間10月8日下午6時許,2019年度的諾貝爾物理學獎揭曉,三位天文學家獲獎。普林斯頓大學的詹姆斯·皮布爾斯因對理解宇宙的演化做出了貢獻將獲得一半的獎金(約45.6萬美元);另一半獎金由日內瓦大學的米歇爾·麥耶及迪迪埃·奎羅茲獲得,他們是因發現首個圍繞類日恆星運行的系外行星而獲獎的。
這裡我要說的是宇宙學家詹姆斯·皮布爾斯。提到宇宙學家,大部分人可能首先會想到霍金。霍金擁有非常高的名氣,霍金的科普作品風靡全球。你不知道的是,詹姆斯·皮布爾斯有更牛的風靡全球的作品,那就是他編寫的物理宇宙學方面的教科書。他的《物理宇宙學》《物理宇宙學原理》《宇宙的大尺度結構》等已成為宇宙學領域裡的經典教科書。2004年,有著東方諾貝爾獎之稱的邵逸夫獎進行了首次頒獎,皮布爾斯獲得了邵逸夫天文學獎,獎金額多於諾貝爾獎,高達120萬美元。15年後的今天,皮布爾斯摘得了真正的諾貝爾獎。邵逸夫獎如能繼續保持這樣的風向標指向,影響力定會越來越大,也不排除趕超諾貝爾獎的可能。
皮布爾斯在宇宙學方面的貢獻主要集中在宇宙微波背景輻射上。提到宇宙微波背景輻射,你可能會想到彭齊亞斯和威爾遜兩位因發現宇宙微波背景輻射而獲得1978年諾貝爾物理學獎的科學家。作為工程師的他們發現了溫度為3.5K的不明信號,不論怎麼改進探測儀器,即使清理掉微波電線上的鴿子糞便,信號也依然存在。並且他們還發現,這個信號與時間、空間無關,不論何時何地,不論指向天空的哪個方向,不明信號始終存在。
彭齊亞斯和威爾遜認識到那種信號應該是一種輻射的背景,但限於他們的宇宙學知識,他們不知道那是什麼。他們將發現發表出去,皮布爾斯和同行認識到那個輻射很可能就是他和同伴迪克預言的宇宙微波背景輻射。皮布爾斯所在的普林斯頓大學曾試圖去發現這個背景輻射,沒想到被兩位工程師意外搶先。
宇宙微波背景輻射的發現為宇宙大爆炸模型提供了強有力的證據,同時皮布爾斯還用大爆炸理論解釋了宇宙中氫、氫的同位素、氦等輕元素的豐度。皮布爾斯的工作使得宇宙學迅速成長起來。正如邵逸夫天文學獎評價的那樣:「他的理論和觀察為幾乎所有現代宇宙學研究奠定了基礎,將高度猜測性的領域轉變為精密科學。
除此之外,皮布爾斯還在暗物質、暗能量、宇宙的結構形成等方面做出了傑出貢獻。今年的諾貝爾獎授予了他,他當之無愧。