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2019年诺贝尔物理学奖揭晓!他们的发现颠覆了对宇宙的认知!

更新时间:2019-11-22 14:00:10

蓝色的字,注意6月21日~

进入经济生活的一切

简介:刚才,2019年诺贝尔物理学奖宣布并由三位科学家分享。

10月8日,瑞典皇家科学院宣布将2019年诺贝尔物理学奖授予詹姆斯·皮布尔斯、米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹,以表彰他们对宇宙认知的颠覆性贡献。

资料来源:本文由《21世纪经济先驱报》综合而成。记者:白杨)、21tech、人民日报、界面新闻、柯燕群、万维网、中国新闻网、kjrbwx;作者:刘霞等

2019年诺贝尔物理学奖宣布!

当地时间10月8日,瑞典皇家科学院宣布将2019年诺贝尔物理学奖授予詹姆斯·皮布尔斯(james peebles)、米歇尔·马约尔(michel mayor)和迪迪尔·奎罗兹(didier queloz),表彰他们在天体物理学方面的发现。

诺贝尔奖官方网站称,该物理学奖是为了奖励“对我们理解宇宙演化和地球在太空中的位置做出的贡献”。

美国学者詹姆斯·皮布尔斯因其“物理宇宙学的理论发现”将获得今年诺贝尔物理学奖的一半。

两位瑞士学者米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹将分别获得总奖金的1/4,用于“发现太阳系外围绕太阳恒星运行的行星”。

三位诺贝尔奖获得者是谁?

三位新获得诺贝尔奖的获奖者从事什么样的科研事业?

为什么他们的贡献如此重要?

詹姆斯·皮布尔斯

詹姆斯·皮布尔斯是加拿大裔美国物理学家和理论宇宙学家。他目前是普林斯顿大学的名誉科学教授。

他于1935年4月25日出生于加拿大马尼托巴省温尼伯,并在马尼托巴大学获得学士学位。他于1958年离开曼尼托前往普林斯顿,并于1962年获得普林斯顿大学的博士学位。

皮布尔斯对大爆炸模型做出了许多重要贡献。

他和罗伯特·h·迪克等人一起预测了宇宙微波背景辐射。

他对大爆炸核合成、暗物质和暗能量做出了巨大贡献。

此外,他是20世纪70年代宇宙结构形成理论的主要先驱。

一直以来,皮布尔斯都在不断创新基本概念。例如,他在1987年提出了原始等曲率重子模型。他在20世纪70年代早期促成了暗物质问题的产生。他还以奥斯特里克尔-皮布尔斯标准而闻名,该标准与银河系形成的稳定性有关。

赢取体验:

爱丁顿奖章(爱丁顿奖章,1981年);

亨曼奖(亨曼奖,1982年);

皇家学会会员(皇家学会会员,1982年);

亨利·诺里斯·拉塞尔讲座(亨利·诺利斯·罗素讲座,1993年);

布鲁斯奖章(布鲁斯奖章,1995年);

奥斯卡·克莱因奖章(奥斯卡·克莱因奖章,1997年);

皇家天文学会金奖,1998年;

格鲁伯宇宙学奖(格鲁伯宇宙学奖,2000年);

哈维奖(哈维奖,2001年);

肖奖(肖奖,2004年);

克劳福德奖(克拉福德奖,2005年);

狄拉克奖章(狄拉克奖章,2013年);

诺贝尔奖(2019)。

米歇尔·迈耶(米歇尔g. e .市长)

米歇尔·迈耶是瑞士天文学家。2007年退休前,他在日内瓦大学天文系任教。目前,他作为名誉退休教授继续在日内瓦天文台进行研究。

迈耶于1942年出生于瑞士埃查兰。1966年在洛桑大学获得物理学学士学位后,他于1971年在日内瓦大学获得天文学博士学位。1971年,他在剑桥大学天文研究所工作,然后休假去智利的欧洲南方天文台和夏威夷大学天文研究所学习。

他和迪迪尔·克罗泽在1995年发现了第一颗围绕类太阳恒星飞马座51运行的行星:飞马座51b。从那以后,他的研究集中在寻找系外行星上。

赢取体验:

1998年8月,迈耶获得马塞尔·贝努瓦奖(Marcel Benoit Prize),该奖专门授予瑞士国籍或瑞士居留权的科学家。

同年,他获得了法国天文学会的最高奖项——皮埃尔·让森奖。

2000年,他获得了贫瘠奖。

2004年,他获得了阿尔伯特·爱因斯坦奖章和法国荣誉骑士勋章。

2005年,他获得了肖天文学奖。

2010年,迈耶获得了维克多·安巴特苏米安国际奖和德国天文学会卡尔·史瓦西奖章。

2015年1月,他被英国皇家天文学会授予最高荣誉金牌。

迪迪埃·克罗泽

迪迪埃·克罗泽出生于1966年2月。他是瑞士天文学家,卡文迪许实验室和日内瓦大学的物理学教授。

1995年,在日内瓦大学攻读博士学位时,克洛泽和他的导师米歇尔·迈耶发现了太阳系外的第一颗巨大行星。这一发现挑战了当时公认的行星形成观点,并给行星形成和演化理论带来了一场革命。

此后,克洛泽参与了一系列精密光谱仪的成功开发,大大提高了多普勒技术的精度。

2007年,他与英国wasp团队在新兴的行星轨道探测领域建立了成功的国际合作,为光谱确认、精确光度跟踪和新行星确认提供了新的研究方法。他还积极参与探索过境行星。

由于观测太阳系外行星的新天文仪器和实验技术的发展,克洛泽(和他的博士生导师迈耶)于2011年获得bbva基础科学高级知识奖,克洛泽于2017年获得沃尔夫物理学奖。

2013年,他成为剑桥大学的教授,负责领导一项旨在进一步了解系外行星的形成、结构和可居住性的综合研究计划,并促进和分享这一激动人心的事情。

他的研究兴趣是系外行星、恒星物理学和宇宙生命。

2019年诺贝尔物理学奖:

重新考虑我们在宇宙中的位置

照片来源/错误想法

今年的诺贝尔物理学奖授予了对宇宙结构和历史的新理解的研究,以及围绕类太阳恒星运行的第一颗系外行星的发现。

詹姆斯·皮布尔斯(James peebles)对物理宇宙学的见解丰富了整个研究领域,并为过去50年宇宙学研究从猜测转向科学奠定了基础。他在20世纪60年代中期发展起来的理论框架现在已经成为我们理解宇宙的基础。

宇宙大爆炸模型描述了大约140亿年前宇宙诞生之初的状态,当时宇宙的温度和密度极高。从那以后,宇宙一直在膨胀,变得越来越大,越来越冷。大爆炸后仅仅40万年,宇宙变得透明,允许光线通过。即使在今天,这种古老的辐射仍然围绕着我们,隐藏着宇宙的许多秘密。皮布尔斯使用理论工具和计算来解释早期宇宙留下的痕迹,并发现了新的物理过程。

这些结果向我们展示了这样一个宇宙——我们只知道其中的5%,这些物质构成了恒星、行星、树木和我们。剩下的95%仍然是未知的暗物质和暗能量,这是现代物理学面临的一个谜和挑战。

1995年10月,米歇尔·迈耶和迪迪尔·克罗泽宣布发现第一颗太阳系外行星——系外行星。它位于我们银河系中,围绕着一颗类似太阳的恒星运行。在法国南部的上普罗旺斯天文台,他们用专门设计的望远镜发现了飞马座51b(pegasi b 51),这是一颗气态行星,质量相当于太阳系最大的气态巨行星木星。

这一发现引发了天文学的一场革命。从那以后,我们在银河系发现了4000多颗系外行星。奇怪的新世界仍在被发现。它们有不同的尺寸、形状和轨道。这种差异令人难以置信。他们挑战了我们关于行星系统的旧观念,并迫使科学家们修改行星起源背后的物理过程理论。有更多的计划开始寻找系外行星,我们可能最终会找到一个永恒问题的答案,那就是宇宙中是否还有其他生命。

今年的获奖者改变了我们对宇宙的看法。

詹姆斯·皮布尔斯的理论发现帮助我们理解宇宙在大爆炸后的演变。米歇尔·迈耶和迪迪尔·奎罗兹寻找未知的行星,探索我们宇宙的“邻居”。他们的发现永远改变了我们对世界的理解。

诺贝尔物理学奖的事实和轶事

诺贝尔奖官方网站今天与我们分享了1901年至2019年诺贝尔物理学奖的相关事实和轶事。

奖牌介绍

诺贝尔奖奖章的正面是诺贝尔先生的头像,但不同的是奖章的背面。物理奖和化学奖的奖牌相同,如下图所示。

诺贝尔物理奖奖章背面的图片来自互联网。

诺贝尔物理奖奖章由瑞典雕塑家和雕刻家埃里克·林德伯格设计。

徽章图案大致如下:女神伊希斯从云中出现。圣母手持象征财富和科学智慧的号角,轻轻地揭开女神的面纱,露出她冰冷的脸,象征着人类文明的不断进步和发展。伊希斯是埃及女神,后来在希腊和罗马神话中占有一席之地。她被认为是自然和魔法的守护神。

奖牌上的拉丁词“独家发明”源于古罗马诗人维吉尔的《埃涅阿斯》,大意是“发明使世界生活更美好”。

113次

自1901年以来,诺贝尔物理学奖已经颁发了113次,其中1916年、1931年、1934年、1940年、1941年和1942年没有获奖。

212

1901年至2019年间,诺贝尔物理学奖共授予213枚奖牌,其中美国物理学家约翰·巴丁(john bardeen)两次获奖,是世界上仅有的两个在同一领域两次获得诺贝尔奖的科学家之一(英国生物化学家弗雷德里克·桑格在1958年和1980年两次获得诺贝尔化学奖)。因此,在1901年至2019年间,212人获得了诺贝尔物理学奖。其中,1次、2次和3次分别获奖47次、32次和34次。

25和96

迄今为止,最年轻的诺贝尔物理学奖获得者是英国物理学家劳伦斯·布拉格。他在1915年获得诺贝尔物理学奖时才25岁。

迄今为止最老的诺贝尔物理学奖获得者是美国科学家亚瑟·阿什·金,他在2018年获得诺贝尔奖时已经96岁了。他获奖的原因是光镊的发展及其在生物系统中的应用,这再次生动地说明:“只要我们活着,好事就会发生。”

巴丁获得了两个奖项。

在1956年和1972年,巴丁负责晶体管效应和bcs超导理论(乙:巴丁;里昂·库珀;约翰·施里弗)两项诺贝尔物理学奖。

晶体管是20世纪最重要的划时代发明,因此人类直接进入了数字时代。“哪里有井水,哪里就能唱刘慈”,只要我们能想到电子产品,几乎都使用晶体管技术;超导理论也被认为是自量子理论发展以来对理论物理最重要的贡献之一。

约翰·巴丁的照片来自互联网。

巴丁的第二个奖项也有点意思。提出bcs理论后,考虑到他已经获得了诺贝尔晶体管奖,巴丁分别提名库珀和施里弗为诺贝尔奖候选人。因为在过去,没有在同一领域获得两个诺贝尔奖的先例。

但是上帝保佑好人!瑞典皇家科学家打破了巴丁的惯例,他们三人一起获得了1972年诺贝尔物理学奖。然而,获得两个诺贝尔奖对巴丁来说只是一个“一杆进洞”(巴丁喜欢打高尔夫)。

3名妇女

在获得诺贝尔物理学奖的212名个人中,有3名是女性。

其中,法国著名科学家玛丽·居里(著名的居里夫人)因其对放射性的研究获得了1903年诺贝尔物理学奖(居里夫人后来因发现镭而获得了1911年诺贝尔化学奖)。美国物理学家玛丽亚·格佩尔·迈耶因开发了一个解释原子核结构的数学模型而获得1963年诺贝尔物理学奖。加拿大科学家唐娜·斯特里克兰(Donna strickland)因1985年对“激光啁啾脉冲放大”的研究获得2018年诺贝尔物理学奖。

一对夫妇

实验室里居里夫妇的照片来自诺贝尔奖官方网站

玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里于1903年获得诺贝尔物理学奖。

三对跟随他们父亲的脚步。

所谓“虎父无子”和“门有相,门有志”。在诺贝尔物理学奖的百年沧桑中,也有许多孩子跟随父亲的脚步。照耀你胜过蓝色。有三对父子。

布拉格和他的儿子们

父亲亨利·布拉格(右)和儿子劳伦斯·布拉格(左)的照片来自互联网。

通过对x光光谱的研究,威廉·亨利·布拉格和他的儿子威廉·劳伦斯·布拉格提出了晶体衍射理论,建立了布拉格公式,改进了x光光谱仪,为此父子共同获得了1915年诺贝尔物理学奖。

这对父子都获得了诺贝尔奖,这在历史上是独一无二的。除了分享相同的研究方向和获得诺贝尔物理学奖之外,这对父子还有一个共同的学习场所:剑桥大学三一学院(Trinity College)。

波尔和他的儿子

尼尔斯·玻尔神父(右)和阿格·玻尔儿子(左)的照片来自互联网。

1922年,铪元素72的发现证明了尼尔斯玻尔的理论。尼尔斯·玻尔因对原子结构理论的贡献而获得诺贝尔物理学奖。此后,他的儿子阿格尔·玻尔(Agger Bohr)因发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系以及基于这种联系发展起来的核结构理论而获得了1975年诺贝尔物理学奖。

汤姆森一家

父亲约瑟夫·约翰·汤姆逊(左)和儿子乔治汤姆森(右)的照片来自互联网。

1897年,英国著名物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊在研究稀薄气体放电实验时,证明了电子的存在。他测量了电子的荷质比,并在整个物理学圈引起轰动,因此获得了1906年诺贝尔物理学奖。他的儿子乔治·汤姆森与戴维逊分享了1937年诺贝尔物理学奖,因为他发现了晶体中电子的干扰。

除了从事物理研究和获得诺贝尔物理学奖之外,乔治和他的父亲还有许多共同点,比如被授予爵士头衔。两人都曾担任剑桥学院院长。更巧合的是,父亲和儿子都死于84岁,这是“孩子跟随父亲的脚步”的最好证明。

诺贝尔物理学奖往届获奖者名单

诺贝尔物理学奖是根据诺贝尔遗嘱设立的五大奖项之一,在一百多年的历史中有许多杰出的获奖者。

21世纪以来诺贝尔物理学奖获得者的情况如下:

2018年,诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin)、法国科学家杰拉德·穆鲁(Gerard Muru)和加拿大科学家唐娜·斯特里克兰(Donna strickland),表彰他们在激光物理学方面的突破性贡献。

图片:当地时间2018年10月2日,2018年诺贝尔物理学奖得主加拿大科学家唐娜·斯特里克兰(donna strickland)出席新闻发布会,向媒体展示实验室。

2017年,赖纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩获得引力波探测研究奖。

2016年,英国科学家大卫·索利斯(David Solis)、邓肯·霍尔登(Duncan Holden)和迈克尔·科斯特尔利兹(Michael Kosterlitz)因对物质的拓扑相变和拓扑相的理论发现而获奖。

2015年,日本科学家梶田隆章和加拿大科学家亚瑟·麦克唐纳分享了诺贝尔物理学奖。这两个人因发现中微子振荡和证明中微子有质量而获得了这个奖项。

2014年,诺贝尔物理学奖授予了日本科学家赤崎勇、日裔美国科学家中村修二(60岁)和日本科学家段丽阳·天野。他们开发了蓝色发光二极管(led),使得省电和高亮度照明设备成为可能,极大地改变了人们的生活,并因此受到高度赞扬。

2013年,诺贝尔物理学奖授予比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯,他们都因预言了被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在而获奖。

图:当地时间2013年10月8日,比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯因成功预测希格斯玻色子(也称为“上帝粒子”)而获得诺贝尔物理学奖。

2012年,诺贝尔物理学奖被授予法国科学家谢尔盖·阿罗奇(Serge Aroche)和美国科学家大卫·温兰(David Weinland)。两位物理学家因在量子光学领域研究光与物质的密切关系和相互作用而受到称赞。

2011年,诺贝尔物理学奖授予了美国加州大学伯克利分校的天体物理学家萨尔·波尔马特(sal polmat)、美国/澳大利亚物理学家布莱恩·施密特和美国科学家亚当·里斯,因为他们“通过观测遥远的超新星发现了宇宙加速膨胀”

2010年,诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学的科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺·瓦沙洛夫,表彰他们在石墨烯材料方面的杰出研究。石墨烯是目前已知最薄的材料,人们普遍认为它最终会取代硅,从而引发电子工业的另一场革命。

2009年,诺贝尔物理学奖授予了中英科学家高锟和美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。高锟在“光通信光纤中的光传输”方面取得了突破。博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件——电荷耦合器件图像传感器。

2008年,诺贝尔物理学奖授予了美国科学家南部阳一郎和两名日本科学家小林富一和李春川。南部阳一郎因发现亚原子物理学的自发对称性破缺机制而获奖。日本科学家小林和明仁立川因发现对称性破缺的起源而获奖。

2007年,诺贝尔物理学奖由法国科学家阿尔伯特·费尔和德国科学家彼得·格伦伯格共同获得。这两位科学家获奖是因为他们独立发现了“巨磁阻”效应。

2006年,美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特因发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性而获奖。

2005年,美国科学家罗伊格·劳伯(Roig Lauber)、约翰·霍尔(John Hall)和德国科学家特奥多尔·亨施(teodor Hensch)因其“对光学相干量子理论的贡献”以及对基于激光的精密光谱学发展的贡献而获奖。

2004年,诺贝尔物理学奖授予了美国科学家大卫·格罗斯、大卫·波利泽和弗兰克·维尔切克。他们在粒子物理的强相互作用理论中发现了渐近自由现象。

2003年,俄罗斯和美国双重国籍的科学家阿列克谢·阿布里科夫(Alexei Abrikosov)、俄罗斯科学家维塔利·金茨堡(Vitaly Gintsburg)和英国和美国双重国籍的科学家安东尼·莱格特(Anthony leggett)因在超导体和超流体理论方面的开创性贡献而获奖。

2002年,美国科学家雷蒙德·戴维斯、日本科学家小柴昌俊和美国科学家里卡多·贾科尼获得诺贝尔物理学奖。他们在天体物理学方面做出了开创性的贡献,包括他们在“探测宇宙中微子”和“发现宇宙x光源”方面的成就。

2001年,美国科学家埃里克·康奈尔、卡尔·魏曼和德国科学家沃尔夫冈·凯特勒分享了诺贝尔物理学奖。根据玻色-爱因斯坦理论,他们发现了一种新的物质状态——“碱金属原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚”。

本期杂志编辑刘翔


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