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2019年诺贝尔奖物理学奖获得者的成果是什么?

诺贝尔奖物理学奖获得者的成果奠定了我们当代宇宙观!

为了表彰三位“为我们理解宇宙演化和地球在宇宙中的地位作出贡献”的杰出物理学家,2019年诺贝尔奖授予了美国科学家吉姆·皮布尔斯(James Peebles)(左),瑞士科学家米歇尔·麦耶(Michel Mayor)(中)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)(右)。

吉姆·皮布尔斯独享了一半的奖金,嘉奖其“物理宇宙学的理论”;而米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹均享另一半奖金,嘉奖其共同“发现了一颗围绕太阳型恒星运行的系外行星”。

吉姆·皮布尔斯1935年出生于加拿大温尼伯,为加拿大裔美国物理学家和理论宇宙学家。吉姆·皮布尔斯对物理宇宙学的见解丰富了整个研究领域,并为宇宙学在过去五十年中从高度推测到精密科学的转变奠定了基础。他的理论框架是20世纪60年代中期发展起来的,是人类当代宇宙观的基础。

米歇尔·麦耶,1942年出生于瑞士洛桑,瑞士天文学家。迪迪埃·奎洛兹,1966年生于瑞士,瑞士天文学家。1995年10月,米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹宣布在我们的太阳系外首次发现一颗行星。这一发现开启了天文学的一场革命,人类从此轰轰烈烈的展开了对系外行星的探索和系外生命的探索,人类的对于人类自身和地球的定位也被改变。

宇宙从何而来?

宇宙从何而来?大爆炸宇宙论是现代宇宙学最有影响力的一种学说,这种观点认为现在的宇宙是由最初一个致密炽热的奇点经过如同爆炸一样的膨胀而来。大约在140亿年前,那时的宇宙处于最开始的时刻,它是一个极其炽热和稠密的奇点。之后宇宙不断膨胀变大,越来越冷。在宇宙大爆炸仅仅40万年后,宇宙变得透明,光线能够穿越太空。即使在今天,大爆炸发出的古老的辐射仍然存在我们的周围。而宇宙演变的很多秘密,可以通过解码这些古老的辐射得到。

我们把这种古老的辐射称为“宇宙微波背景辐射”,而验证这种宇宙微波背景辐射的存在是检测大爆炸宇宙模型的里程碑。1960年代初,吉姆·皮布尔斯和其他科学家从理论上预测了宇宙微波背景辐射的存在,并被仪器所探测到。皮布尔斯通过他的理论很好的预测了宇宙的形状及其所包含的物质和能量。

系外行星的发现

历史上天文学家一般相信在太阳系以外存在着其它行星,然而它们的普遍程度和性质则是一个谜。而1990年代,米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹发现的第一个系外行星飞马座51b(图)以来,人类在探索系外行星的兴趣有增无减。或许在太阳系之外存在着类似地球一样的星球,可以成为人类的备用家园,又或许太阳系之外某个星球上也存在着生命!

那么,第一个系外行星飞马座51b是怎么被发现的呢?目前广泛使用的是凌日法(TRANSIT PHOTOMETRY),开普勒太空望远镜使用的就是这种方法。这种原理的方法是当行星周期性的从恒星前面通过时行星就会遮挡一部分恒星的光线,使恒星的亮度稍微的减弱,望远镜会观测到这一变化。

但是当时歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹使用的却是径向速度法(THE RADIAL VELOCITY METHOD)。行星的引力会使得恒星在人类观察的视线内前后摆动。恒星的径向速度也会发生周期性的变化,这个速度可以通过开普勒效应来确定。

最后,让我们一起感谢为了我们人类科技进步作出贡献的这三位伟大的物理科学家。

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