2019年諾貝爾物理學獎揭曉—新聞—科學網

2021-01-09 科學網

北京時間2019年10月8日17時50分許,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布,將2019年諾貝爾物理學獎授予美國普林斯頓大學James Peebles教授,以表彰他「在物理宇宙學的理論發現」,以及瑞士日內瓦大學的Michel Mayor教授和瑞士日內瓦大學教授兼英國劍橋大學教授Didier Queloz,以表彰他們「發現了一顆圍繞類太陽恆星運行的系外行星」。

他們將分享900萬瑞典克朗(約合人民幣697萬元)的獎金。其中一半獎金授予James Peebles;另一半獎金由Michel Mayor和Didier Queloz共同分享。

詹姆斯·皮布爾斯(James Peebles)加拿大裔美國物理學家和理論宇宙學家,米歇爾·麥耶(Michel Mayor)是瑞士天體物理學家,迪迪埃·奎洛茲(Didier Queloz)是瑞士天文學家。

關於我們在宇宙中的位置的新視角

今年的諾貝爾物理學獎表彰了兩個研究,一個是對宇宙結構和歷史的新認識,一個是在太陽系外首次發現一個繞著類太陽恆星公轉的行星。

在過去的50年裡,James Peebles 對於物理宇宙學的洞見豐富了整個研究領域,並為宇宙學從猜測轉變為實證科學奠定了基礎。他從1960年代中期開始發展出的理論框架,是我們當代宇宙觀的基礎。

大爆炸模型描述了宇宙在大約140億年前溫度密度極高的初始狀態。從那個點開始,宇宙急速膨脹,體積變大,溫度變低。大爆炸後僅僅40萬年,宇宙變得透明,光線可以在空間中穿行。即使到了今天,大爆炸的餘輝仍然以輻射形式存在於我們的周圍,宇宙的許多秘密都隱藏在其中。James Peebles使用他的理論工具與計算,解釋這些來自宇宙初期的線索,並發現新的物理過程。

宇宙背景輻射

研究結果讓我們了解到,只有5%的宇宙是已知的,而這5%,塑造出了恆星、行星、樹木以及我們人類。剩下的95%是未知的暗物質和暗能量,這是對現代物理學的一個挑戰,是一個待解決的謎題。

1995年10月,Michel Mayor 和 Didier Queloz 公布發現了第一個太陽系外的行星,這顆系外行星處於我們所在的銀河系中,環繞著的一顆類太陽恆星旋轉。他們在法國南部的上普羅旺斯天文臺(Haute-Provence Observatory),使用定製的儀器,觀測到了一個大小相當於太陽系最大的氣態巨行星木星的氣態球體:51 Pegasi b。

這一發現在天文學掀起了一場革命,此後我們陸續在銀河系中發現了超過4000顆系外行星。這些行星有著千奇百怪的體積、形態和軌道,這些奇異的新世界仍在不斷被發現。它們對我們關於行星系統的先入為主的觀點形成了挑戰,促使科學家們修正他們關於行星起源背後的物理過程的理論。隨著許多研究項目開始尋找系外行星,或許,終有一天,我們可以解答那個永恆的問題——宇宙中是否存在其他生命?

今年的獲獎者改變了我們對宇宙的認知。James Peebles 的理論發現有助於我們理解大爆炸後宇宙如何演化,Michel Mayor 和 Didier Queloz 則在尋找未知行星的過程中探索了我們的宇宙社區。他們的發現永遠改變了我們對世界的認知。

諾貝爾物理學獎近5年獲獎者

2018年,美國科學家阿瑟·阿什金、法國科學家熱拉爾·穆魯和加拿大科學家唐娜·斯特裡克蘭獲獎,理由是「在雷射物理學領域所作出的開創性發明」。

2017年,3位美國科學家雷納·韋斯、基普·索恩和巴裡·巴裡什獲獎,理由是「在LIGO探測器和引力波觀測方面的決定性貢獻」。

2016年,3位英美科學家大衛·索利斯、鄧肯·霍爾丹、麥可·科斯特利茨獲獎,理由是「理論發現拓撲相變和拓撲相物質」。

2015年,日本科學家梶田隆章與加拿大科學家阿瑟·麥克唐納獲獎,理由是「發現中微子振蕩現象,該發現表明中微子擁有質量」。

2014年,日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學家中村修二獲獎,理由是「發明了藍色發光二極體(LED),並因此帶來的新型節能光源」。

數說諾貝爾物理學獎(1901年至2018年)

▲ 112次:

1901年以來,諾貝爾物理學獎共頒發過112次。其中有六個年份沒有頒發過諾貝爾物理學獎,分別是1916、1931、1934、1940、1941和1942年。

根據組委會的章程,如果候選人的貢獻沒有達到要求,那麼獎金將被留至下一年。如果第二年仍然沒有合適人選,獎金將被加入到基金會的初始資金中。

▲ 210人次:

1901-2018年,共210人次獲得了諾貝爾物理學獎。

其中,美國物理學家John Bardeen(約翰·巴丁,1908年5月23日-1991年1月30日)因電晶體效應和超導的BCS理論在1956年、1972年兩次獲得諾貝爾物理學獎。

因此,1901年以來諾貝爾物理學獎的獲得者共209人。

▲ 47次,32次,33次:

有47次諾貝爾物理學獎只頒給1位獲獎者,32次由兩位獲獎者共享,33次由3位獲獎者共享。

▲ 3名:

從1901年到2018年,歷史上曾有3名女性獲得諾貝爾物理學獎。

瑪麗·居裡和皮埃爾·居裡分享了1903年諾貝爾物理學獎的一半獎金,原因是「他們對亨利·貝克勒爾教授發現的輻射現象進行聯合研究」。

瑪麗亞·格佩特-梅耶和漢斯·延森獲得了1963年諾貝爾物理學獎,以表彰他們「對核殼層結構的相關發現」。

唐娜·斯特裡克蘭和法國科學家熱拉爾·穆魯與阿瑟·阿什金獲得2018年諾貝爾物理學獎,以表彰他們「雷射物理學領域所作出的開創性發明」。

其中,瑪麗·居裡兩度獲得諾貝爾獎。

1903年,居裡夫婦和貝克勒爾由於對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學獎。1911年,居裡夫人因發現元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學獎,成為世界上第一個兩獲諾貝爾獎的人。

▲ 55歲:

1901年至2018年,諾貝爾物理學獎獲得者獲獎時的平均年齡是55歲。

▲ 96歲:

迄今為止,最年長的諾貝爾物理學獎獲得者是阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin),獲獎時是96歲,是迄今年齡最大的獲獎者。

▲ 25歲:

迄今為止,最年輕的諾貝爾物理學獎獲得者是威廉·勞倫斯·布拉格(William Lawrence Bragg),獲獎時是25歲。1915年,他和他的父親威廉·亨利·布拉格(William Henry Bragg)同時獲獎。

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