作者 | 陈大鑫
物理学诺贝尔奖一直都是大家最期待的诺奖之一,下面这张号称20世纪世界上最伟大的物理学家合照,大家有认识多少呢? 文末有答案。
刚刚!北京时间10月6日18点左右,2020年诺贝尔物理学奖由瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松揭晓!
今年的诺贝尔物理学奖一半颁给英国数学物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),一半由德国天体物理学家莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel) 和美国天文学家安德里亚·格兹(Andrea Ghez)共同获得,以表彰 Roger Penrose 在发现黑洞形成是广义相对论的可靠预测方面做出的贡献,以及 Reinhard Genzel 和 Andrea Ghez 在银河系中心发现了一个超大质量致密物体(不正是黑洞吗?)的贡献。
三位获奖者因发现了宇宙中最奇特的现象黑洞,将分享1000万瑞典克朗奖金(约合760万人民币)。
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黑洞基本介绍
不用多说大家也知道,真正的黑洞不是下面这个网页版黑洞:
也不是下面这样很拉丝很炫酷的黑洞:
而是这样的“蜂窝煤之眼”的黑洞:
黑洞 M87 (图片来源: Event Horizon Telescope Collaboration)
黑洞是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解,这个解表明,如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值,其周围会产生奇异的现象,即存在一个界面——“视界”,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径,这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。
黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹,还可以取得位置以及质量。
北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世,该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。
近日,EHT 的研究人员将几张黑洞照片连在一起按时间顺序切换放映,生成了一段 M87黑洞在 2009 至 2017 年间的低帧演变影像。
M87 黑洞的吸积盘模拟图,旨在体现出其动态特征:
图源:EHT / HOTAKA SHIOKAWA
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获奖者简介
罗杰·彭罗斯(Roger Penrose ),科学哲学家,英国数学物理学家与牛津大学数学系W. W. Rouse Ball名誉教授。他在广义相对论与宇宙学方面贡献很大。他在1988年因与斯蒂芬 · 霍金共同的彭罗斯-霍金奇点理论获得了沃尔夫物理学奖。
图注:右一为彭罗斯,左一为霍金。
赖因哈德·根策尔(Reinhard Genzel),出生于巴特洪堡,德国天体物理学家。美国和德国天文和物理学会会员,美国物理学会会员,美国国家科学院外籍院士。
图注:Reinhard Genzel
安德里亚·格兹(Andrea Ghez),美国天文学家,加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授。2004年,《发现》杂志将盖兹(Ghez)列为美国20大科学家之一
图注:Andrea Ghez
截至2019年,各国共有613位科学家荣获诺贝尔奖,其中包括9位华人。
在诺奖的历史上,有3人两次获得诺贝尔科学奖,分别是玛丽·居里(1903年物理学奖、1911年化学奖),弗雷德里克·桑格(1958、1980年化学奖),约翰·巴丁(1956、1972年物理学奖)。
受疫情影响,今年的诺贝尔奖在斯德哥尔摩市政厅线上直播颁奖仪式,并于10月5日至12日陆续颁布各个奖项。
直播观看网址:https://www.nobelprize.org
今年诺贝尔奖获得者的奖金将增加至1000万瑞典克朗(约763.8万人民币),比往年的奖金多出100万克朗!
最后,附上1927年索尔维会议物理学家人名:
其实,要说当今世上最伟大的理论物理学家,当属杨振宁先生,毕竟除了引力,其它三种力都是用杨-米尔斯理论描述的,物理大一统理论,杨-米尔斯理论同一了三种力。
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