諾貝爾物理學獎首次頒向黑洞!第四位女性獲獎者誕生

北京時間 2020 年 10 月 6 日下午 6 點，2020 年諾貝爾物理學獎重磅公布，頒給英國數學物理學家 Roger Penrose、德國天體物理學家 Reinhard Genzel 和美國天文學家 Andrea Mia Ghez，以表彰 Roger Penrose 在發現黑洞形成是廣義相對論的可靠預測方面做出的貢獻，以及 Reinhard Genzel 和 Andrea Ghez在銀河系中心發現了一個超大質量緊湊物體的貢獻。

廣義相對論（General Relativity） 是描述物質間引力相互作用的理論。其基礎由愛因斯坦於1915年完成，1916年正式發表。這一理論首次把引力場解釋成時空的彎曲。其中包括七大預言：光線偏折；水星近日點進動；引力鍾慢；引力紅移；黑洞；引力拖拽效應；引力波。

黑洞是現代廣義相對論中，存在於宇宙空間中的一種天體。1970年，美國的「自由」號人造衛星發現了與其他射線源不同的天鵝座X-1，位於天鵝座X-1上的是一個比太陽重30多倍的巨大藍色星球，該星球被一個重約10個太陽的看不見的物體牽引著。

天文學家一致認為這個物體就是黑洞，它就是人類發現的第一個黑洞。

1967年，劍橋的一位研究生約瑟琳·貝爾發現了天空發射出無線電波的規則脈衝的物體，這對黑洞的存在的預言帶來了進一步的鼓舞。羅傑·彭羅斯在1965年和1970年之間的研究指出，根據廣義相對論，在黑洞中必然存在無限大密度和空間——時間曲率的奇點。這和時間開端時的大爆炸相當類似，只不過它是一個坍縮物體和航天員的時間終點而已。在此奇點，科學定律和預言將來的能力都失效了。

獲獎者簡介

羅傑·潘洛斯（Roger Penrose ），英國數學物理學家與牛津大學數學系W. W. Rouse Ball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。

賴因哈德·根策爾（Reinhard Genzel），出生於巴特洪堡，德國天體物理學家。美國和德國天文和物理學會會員，美國物理學會會員，美國國家科學院外籍院士。

安德烈婭·米婭·蓋茲（Andrea Mia Ghez），美國天文學家，加州大學洛杉磯分校物理學和天文學教授。

人們歷來認為航空航天領域是男人的天下，但安德烈婭·米婭·蓋茲（Andrea Mia Ghez）從不這麼想。十幾歲的時候，蓋茲就經常在深夜望著窗外的天空思考宇宙問題。

她說道：「我喜歡在開始思考重大問題時思考會有哪些悖論的問題。例如時間的開始和結束是什麼？宇宙的邊緣在哪裡？在面對擁有130億年歷史的宇宙時，你如何看待人類微不足道的10萬年前的存在？」

雖然蓋茲很喜歡舞蹈，甚至有一段時間她夢想著成為一名芭蕾舞演員，但是在看到電視上播放的第一次登月場景時，蓋茲內心深處對宇宙的嚮往再次被激活。

她說：「我絕對是第一次登月的產物。我告訴媽媽我想成為一位女太空人。」蓋茨的母親並沒有認為她是異想天開，而是支持她堅持自己的夢想並鼓勵她學習科學。如果說母親是蓋茨夢想的守護神，那麼她的高中化學老師就是她最初前進的標杆。這位女化學老師嚴謹的邏輯以及理性的思維讓蓋茨看到從事科學的女性的魅力所在，並讓她對自然科學產生濃厚興趣。

對於諾貝爾大會來說，挑選諾貝爾獎得主是一項非常激動人心的任務，而每年諾貝爾獎得主的獲獎演講也十分令人難忘。

每年 10 月公布的諾貝爾獎得主以及 12 月舉行的頒獎典禮、慶祝活動，都會引起國際各界的關注。這也為各個獲獎者提供了極好的機會，以向同行解釋他們的成就，促進公眾對科學的認識，並激發年輕學者對生物醫學研究的興趣。

不過，由於新冠疫情在全球蔓延，諾貝爾基金會此前宣布，12 月不再舉辦一年一度的諾貝爾獎頒獎晚宴，頒獎典禮則改為線上。

此外，2020 年諾貝爾獎獲得者的獎金將增至 1000 萬瑞典克朗（約 760 萬人民幣）。

實際上，受各種因素影響，諾貝爾獎得主的獎金金額每年都在不斷變化。諾貝爾獎的獎金來自阿爾弗雷德·諾貝爾的遺產投資收益，其遺產總規模按照目前的價格換算，約有 18 億瑞典克朗。

關於諾貝爾物理學獎

1895 年 11 月 27 日，阿爾弗雷德·諾貝爾(Alfred Nobel)籤署最後遺囑，將他最大的一部分財產用於一系列獎項，即諾貝爾獎。而物理學獎是阿爾弗雷德·諾貝爾 1895 年遺囑中第一個提到的科學領域。

正如諾貝爾的遺囑所描述的那樣，其中一部分獻給「在物理學領域內做出最重要發現或發明的人」。

19 世紀末，在大眾的觀念中，物理學是最重要的科學，或許諾貝爾也這麼認為，而且他自己的研究也與物理學密切相關。

物理學是自然科學中最基礎的學科，它涉及物質的基本組成部分和它們的相互作用，以及原子的性質和分子和凝聚態物質的積累。在某些應用中，物理學接近於化學的經典領域，而在其他一些應用中，物理學與天文學家傳統研究的現象又有著明顯的聯繫。

雖然化學和天文學顯然是獨立的科學學科，但他們都是建立在物理學的基礎之上的。甚至在某些跨學科的領域，區分項目到底是化學還是物理就會變得很困難。

諾貝爾物理學獎的頒發歷史

諾貝爾物理學獎自 1901 年開始頒發。1901-2019 年，諾貝爾物理學獎共授予了 213 位獲獎者。其中，約翰·巴丁曾兩次獲得諾貝爾物理學獎，因此，自 1901 年以來，共有 212 人獲得過諾貝爾物理學獎。

在 1916 年、1931 年、1934 年、1940 年、1941 年和 1942 年有六次暫停頒發。原因是當時正在第一次和第二次世界大戰期間。

而諾貝爾基金會章程中也寫道:「如果沒有一件正在考慮的作品被發現具有第一段所述的重要性，獎金將被保留到下一年。」

當基普·索恩(Kip Thorne)接過諾貝爾獎(Nobel Prize)獎章時，他看著同為諾貝爾獎得主的阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)的照片，激動不已。

物理諾獎的共享記錄

47 次物理獎項授予單個個人。

32 次物理獎項由兩位獲獎者共享。

34 次物理學獎由三位獲獎者共享。

諾貝爾基金會章程中寫道:「獎金可以平分給被認為值得獲獎的兩部分。二人、三人創作受獎勵的，應當聯合頒發。在任何情況下，獎金不得分給三人以上的人。」

最年輕的諾獎得主

迄今為止，最年輕的諾貝爾物理學獎得主是勞倫斯·布拉格，他在 1915 年和父親一起獲得諾貝爾獎時只有 25 歲。

最年長的物理諾獎得主

迄今為止，最年長的諾貝爾物理學獎得主是亞瑟·阿什金，他在 2018 年獲得諾貝爾獎時已經 96 歲了。

物理諾獎的女性得主

在 212 名獲得諾貝爾物理學獎的人中，有 3 名是女性。

1903 年：瑪麗·居裡（也被授予 1911 年諾貝爾化學獎）

1963 年：瑪麗·戈佩特

2018 年：唐娜·斯特裡克蘭

多個諾獎的得主

約翰·巴丁是唯一一位兩次獲得諾貝爾物理學獎的人，分別是 1956 年和 1972 年。

瑪麗·居裡兩次獲得諾貝爾獎，一次是在 1903 年的物理學上，一次是在 1911 年的化學上。

物理諾獎的家庭得主

已婚夫妻:

瑪麗·居裡和皮埃爾·居裡夫婦於 1903 年獲得諾貝爾物理學獎。

居裡夫人和皮埃爾·居裡夫婦的女兒艾琳·約裡奧-居裡與丈夫弗雷德裡克·約裡奧，於 1935 年一起獲得了諾貝爾化學獎。

父子組合(均獲諾貝爾物理學獎)：

威廉·布拉格和勞倫斯布拉格（1915）

尼爾斯·波爾（1922）和梅·波爾（1975）

曼勒西格巴恩（1924）和凱·西格巴恩（1981）

J·湯姆森（1906）和喬治 佩吉特湯森（1937）

▲ 皮埃爾·居裡和瑪麗·居裡在法國巴黎體格和工業學院的「機庫」中(1898年拍攝)

諾貝爾物理學獎獎章

諾貝爾物理學獎章是由瑞典雕刻家埃裡克·林德伯格設計的，獎章採用了女神伊希斯的形象，伊利斯是大自然的象徵。獎章上，她從雲層中冒出來，懷裡抱著一個聚寶杯。她那冰冷嚴肅的臉上的面紗漂浮著，像是被科學天才們的才氣撐起的。

諾貝爾物理學獎證書

每一張諾貝爾證書都是由瑞典和挪威最重要的藝術家和書法家創作的獨一無二的藝術作品。

近年獲獎記錄一覽

2019 年諾貝爾物理學獎

詹姆斯·皮伯斯因「物理宇宙學的理論發現」而獲獎

米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎洛茲「發現了一顆繞太陽型恆星運行的系外行星」而獲獎

2018 年諾貝爾物理學獎

阿瑟 阿斯金因其「光學鑷子及其在生物系統中的應用」的突破而獲獎

傑拉德·莫魯和唐娜·斯特裡克蘭因「他們發現高強度、超短光脈衝的方法」而獲獎

2017 年諾貝爾物理學獎

瑞諾·維斯、巴裡·巴裡斯和基普·索恩因「對 LIGO 探測器和引力波的觀測做出了決定性的貢獻」而獲獎

2016 年諾貝爾物理學獎

大衛·索利斯、鄧肯·霍爾丹和麥可·科斯特利茨因「對於物質的拓撲相變和拓撲相的理論發現」而獲獎

2015 年諾貝爾物理學獎

卡吉他·高明和阿瑟·麥當勞因「對中微子振蕩的發現而表明中微子有質量」獲獎

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/

https://www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-prizes-in-physics/

https://www.nobelprize.org/prizes/facts/facts-on-the-nobel-prize-in-physics/

本文來源：學術頭條

來源 | 中國科訊

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