【诺贝尔物理学奖】解构黑洞主宰银河系 3名科学家获奖
继诺贝尔生理学或医学奖后,物理学奖在10月6日揭晓。2020年诺贝尔物理学奖由彭罗斯(Roger Penrose)、根策尔(Reinhard Genzel)及吉兹(Andrea Ghez)获得,以表扬他们在宇宙研究黑洞的成就。
2020年诺贝尔物理学奖,分别由英国89岁物理学家彭罗斯、德国68岁物理学家根策尔、及美国55岁天文学家吉兹获得。他们的成就是成功解构黑洞的特性,并成功解释黑洞正控制银河系中心恒星的轨道,建构今天人类已知的宇宙世界。
“奇异点”打破一切物理法则
著名物理学家爱因斯坦(Albert Einstein),凭着广义相对论解释了重力可以影响光的运动,提出了可能存在“极大重力无光可逃脱”的物体,不过他本人并未相信这个“黑洞”的存在。
1965年,爱因斯坦逝世后的十年,彭罗斯巧秒地运用数学的方法,证明黑洞的存在,同时提出黑洞的可能结构。彭罗斯指出,在黑洞的正中心隐藏着一个“奇异点”,一切物理法则在奇异点中都会被打破,同时提出“宇宙审查假说”(Cosmic censorship hypothesis),以数学方式解释黑洞的结构。
这个奇异点与假说,被视为是研究黑洞的重大贡献之一。
巨大黑洞就在银河系中心
说明黑洞可能存在,那么黑洞会在哪里?根策尔与吉兹透过以新方法,成功观察就在银河系的中心,存在着一个巨大黑洞。
两人自1990年以来,一直专注研究名为人马座A*的区域。这个区域自1970年代已被发现,作为最接近银行系中心的位置,吸引了很多科学家的研究。根策尔与吉兹分别领导的两个团队,均认为在那区域,似乎存在着一个“非常重且看不见”的东西,扭曲着附近的星团。
两人期后开创新的方法,建造仪器和使用新技术,经过十数年的观察,成功发现巨型黑洞的存在。而两人提出的理论,成功解释了这个数百万倍太阳质量的黑洞,正主宰着银河系,一众恒星的移动轨迹。
尽管至今无人能亲眼确认黑洞的存在,人马座A*的黑洞亦只是假设,但它的存在是目前最合理的解释,人马座A*自始成为人类研究黑洞的最佳目标。
回顾2019年得奖
2019年的诺贝尔物理学奖得主,分别由加裔美国物理学家皮布尔斯(James Peebles),瑞士天文学家马约尔(Michel Mayor)及奎洛兹(Didier Queloz)共享殊荣,以表扬他们在探索宇宙及地球演化的成就。
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