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日博best: 刚刚,三位科学家获诺贝尔物理学奖!他们的研究你看懂了吗?

每日经济新闻 2019-10-08 21:49:35

每经编辑 何小桃 肖勇    

北京时间10月8日傍晚,瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔物理学奖授予美国科学家吉姆·皮布尔斯(James Peebles)、瑞士科学家米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和瑞士科学家迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)。

此前舆论普遍认为今年粒子物理和凝聚态物理领域科学家获奖可能性最大,且其中很可能有日本科学家获奖,三位天体物理学家获奖也算爆了一个不大不小的冷门。

吉姆·皮布尔斯的获奖原因是对宇宙演化过程的理论发现,米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹的获奖原因是他们对地球在宇宙中的地位的发现。

他们将获得金质奖章、证书,并分享900万瑞典克朗(约合人民币654万元人民币)的奖金。其中吉姆·皮布尔斯获得450万瑞典克朗,米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹共享450万瑞典克朗。

颁奖词:

2019年诺贝尔奖得主吉姆·皮布尔斯研究了拥有数十亿个星系和星系团的宇宙。他的理论框架发展了20多年,是我们现代理解从大爆炸到现在的宇宙历史的基础。

米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹探索了我们的家星系——银河系,寻找未知的世界。1995年,他们首次在太阳系外发现了一颗行星,一颗系外行星,围绕着一颗太阳型恒星——51帕伽西。他们开启了天文学的一场革命,自那以后银河系已经发现了4000多颗系外行星。奇异的新世界仍在不断被发现,其大小、形状和轨道之丰富令人难以置信。

三位科学家的研究

吉姆·皮布尔斯

吉姆·皮布尔斯于1935年4月25日出生在加拿大曼尼托巴省的温尼伯,是一位加拿大裔的美国物理学家和理论宇宙学家,目前是普林斯顿大学的阿尔伯特·爱因斯坦科学名誉教授。他在曼尼托巴大学获得了学士学位。1958年秋天,他离开曼尼托巴进入普林斯顿大学,在Robert Dicke的指导下完成了博士学位。他整个职业生涯都留在了普林斯顿。

自1970年以来,他被广泛认可是“世界上领先的理论宇宙学家之一”,其对原始核合成、暗物质、宇宙微波背景和结构形成做出了重要的理论贡献。

吉姆·皮布尔斯编写过三本教科书,包括1971年的《物理宇宙学》,1980年的《宇宙的大规模结构》和1993年的《物理宇宙学原理》均已成为该领域的标准参考书。

米歇尔·麦耶

米歇尔·麦耶于1942年1月12日出生在瑞士洛桑,是一名瑞士天体物理学家,也是日内瓦大学天文学系名誉教授。他于2007年正式退休,但目前仍活跃在日内瓦天文台担任研究员。

米歇尔·麦耶在1966年获得了瑞士洛桑大学的物理学硕士学位,并在1971年获得了日内瓦天文台的天文学博士学位。他曾发表过一篇“关于太阳附近恒星的运动学特性的论文:与银河系螺旋结构的可能关系”文章。1971年,他在剑桥大学天文研究所担任研究员。随后,他在智利北部的欧洲南方天文台(ESO)和夏威夷大学系统的天文研究所度过了休假学期。

学术成就:他发现第一颗围绕类似太阳的恒星运转的系外行星。同时,米歇尔·麦耶是2010年Viktor Ambartsumian国际奖的共同获奖者,同时他在2015年还获得了京都奖(Kyoto Prize)。

在1995年,他与迪迪埃·奎洛兹一起发现了飞马座51b(51 Pegasi b),这是第一颗绕太阳状恒星运行的太阳系外行星。系外行星的发现,对于现代天文学来说,如同开辟了新的大航海时代。

虽然在1992年就有人用脉冲星自转的细微变化推算出两颗系外行星(后来增加到四颗),但真正掀起革命的还是1995年麦耶发现的飞马座51b。这是被发现的第一颗围绕类似太阳的恒星运转的系外行星,同时也是热木星的原型。

同时,此发现也是人类第一次发展出实用而系统的探测系外行星的方法:利用行星对恒星位置的微扰产生的恒星光谱多普勒频移推算出行星/恒星的质量比。

迪迪埃·奎洛兹

迪迪埃·奎洛兹出生于1966年2月23日,是一名瑞士的天文学家。他在剑桥卡文迪许实验室的天体物理学小组以及日内瓦大学发现太阳系外行星方面拥有着丰富的记录。

迪迪埃·奎洛兹于1995年获得日内瓦大学的博士学位。作为日内瓦大学的一名学生,他和博士生导师米歇尔·麦耶一同发现了第一颗围绕类似太阳的恒星运转的系外行星——飞马座51b(51 Pegasi b)。同时,奎洛兹使用径向速度测量(多普勒光谱仪)对飞马座51b进行了分析,惊讶地发现了一个轨道周期为4.2天的行星。飞马座51b的发现,挑战了当时公认的行星形成观点。

学术成就:他因开发新的天文仪器和实验技术从而首次观察了太阳系以外的行星,与米歇尔·麦耶共同获得了2011年BBVA基础科学知识前沿奖。2017年,他获得了沃尔夫物理学奖。

“数读”诺贝尔物理学奖

25岁与96岁

在物理学奖得主中,有人登顶已是耄耋之年,但有人获奖时才年逾弱冠。2018年,物理学奖一半授予时年96岁的阿希金,使他成为诺奖史上最年长获奖者;而1915年,年仅25岁的劳伦斯布拉格与父亲一起摘得桂冠。

一人2次得奖

在1901年至2016年间,奖项共颁发给了204人次,但却只有203人获得过这一奖项,因为约翰巴丁曾于1956年和1972年,两次获得这一殊荣。

6座物理学奖杯

在这张“星光熠熠”的成绩单中,华人占据着重要位置。在百余年中,物理学奖是华人拿奖最多的奖项,共6位华人科学家获此殊荣,包括李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。

他们与物理学奖“擦肩而过”

提起诺贝尔物理学奖的“遗珠”,不得不提的就是爱因斯坦。他提出的相对论,动摇了牛顿物理学的理论基础,但在其有生之年,因没有给出有效论证,导致他未能因此获物理学奖。

因为同样原因“错失”诺奖的还有霍金。1974年,他提出了通过“霍金辐射”来观察黑洞的方法,但也因为理论“过于超前”,尚未被证实,成为了他永远的遗憾。

不过,即使科学家提出的“超前”理论被证实,也可能与奖项无缘。拉尔夫阿尔珀自1948年起研究宇宙大爆炸理论,但因条件限制,其观点未被证实。随着当代研究进入更深层次,越发证明其理论的正确性。可惜,他已于2007年过世。而诺奖不会颁给已经去世的人。

此外,华裔女物理学家吴健雄利用实验方法,验证了宇称不守恒,但因未能提出该理论,错失诺奖。

诺贝尔物理学奖近五年得主

2018年

亚瑟·阿斯金、杰哈·莫罗和唐娜·斯特里克兰,因在激光物理学领域的奠基性工作获奖。


截图来源:诺贝尔奖官方网站

2017年

雷纳·韦斯、巴里·巴瑞斯和吉普·索恩因引力波探测研究获奖。

截图来源:诺贝尔奖官方网站

2016年

大卫·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨,因在理论上发现了物质的拓扑相变和拓扑相而荣获该奖项。


截图来源:诺贝尔奖官方网站

2015年

梶田隆章和亚瑟·麦克唐纳因发现中微子振荡,证明中微子有质量而获奖。

截图来源:诺贝尔奖官方网站

2014年

赤崎勇、中村修二和天野浩开发了蓝色发光二极管(LED),使节电的高亮度照明器材成为可能,极大改变了人们的生活,并因此受到高度评价。

截图来源:诺贝尔奖官方网站

10月7日起,2019年的诺奖即将拉开帷幕,公布各奖项的具体时间如下(均为北京时间):

生理学和医学奖:美国科学家威廉·凯林、格雷格·塞门扎以及英国科学家彼得·拉特克利夫

物理学奖:美国科学家吉姆·皮布尔斯、瑞士科学家米歇尔·麦耶和瑞士科学家迪迪埃·奎洛兹。

化学奖:不早于10月9日下午5:45

文学奖:不早于10月10日下午7:00(2018与2019两年同颁)

和平奖:不早于10月11日下午5:00

经济学奖:不早于10月14日下午5:45

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