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科普:寻找地球“近亲”解码宇宙“成长日记”——解读2019年

来源: 霞辉网
更新时间: 2019-12-02 07:35:26

10月8日,在斯德哥尔摩的瑞典皇家科学院,一个屏幕显示了这位2019年诺贝尔物理学奖获得者。新华社记者郑焕松照片

新华社斯德哥尔摩10月8日电-在浩瀚的宇宙中,我们从哪里来?宇宙中还有像地球这样的星球进化出生命吗?这三位科学家分享了2019年诺贝尔物理学奖,因为他们在探索这两个基本问题上取得了成就。

瑞典皇家科学院8日在新闻稿中表示,美国的詹姆斯·皮布尔斯(James peebles)获得了宇宙学研究奖,瑞士的米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹(Didier Queloz)获得了太阳系外行星首次发现奖。今年的获奖者改变了我们对宇宙的看法,并帮助“我们理解宇宙的演变和地球在宇宙中的位置”。

公报说,皮布尔斯对宇宙学的见解丰富了整个领域的研究,并成为当代宇宙学的基础。马约尔和奎罗兹探索了我们宇宙附近未知的行星。他们的研究指向一个永恒的问题:地球之外有生命吗?

许多科学先驱预测天空中的许多恒星一定有行星围绕着它们运行。然而,这些行星离地球太远,反射光太弱。“看到”他们并不容易。

直到1995年,马约尔和奎罗兹才宣布首次发现太阳系外的一颗行星,这是基于恒星因行星重力变化而产生微小抖动的理论。围绕类太阳恒星飞马座51运行约50光年的行星被命名为飞马座51b,这是一颗类似于太阳系最大行星木星的气态行星。这项成果发表在国际著名学术期刊《自然》上。有些人认为这个星球的发现给人类在宇宙中找到伴侣带来了新的希望。有些人还称马约尔和奎罗兹为“新大陆的发现者”,并认为这一发现可与哥伦布发现新大陆相媲美。

“飞马座51b”的发现点燃了系外行星探索的“火花”。由于各种观测技术的快速发展,科学家们迄今已经在银河系中发现了4000多颗行星。各种新的天体仍在被发现,它们的大小、形状和轨道令人难以置信。它们挑战了我们对行星系统的现有理解,迫使科学家们修改行星起源理论。

人类还有一个永恒的命题:“它从哪里来?”20世纪60年代以皮布尔斯为代表的一群科学家奠定了基础,使宇宙学成为一门现代科学,并迎来了50年的“黄金时代”。

皮布尔斯不断完善他提出的理论框架,最终帮助我们形成了自大爆炸以来对宇宙形成和演化的基本理解。

大约140亿年前,宇宙在大爆炸开始时是炽热而致密的。从那以后,宇宙一直在膨胀,变得越来越冷。大爆炸后大约40万年,宇宙开始变得“透明”,光线能够穿过它。正是在这种早期辐射中,宇宙诞生和进化的秘密被记录了下来。

利用他创造的理论工具和计算方法,皮布尔斯成功地“解码”了宇宙起源留下的“线索”。根据他的理论,宇宙的95%是神秘的暗物质和暗能量,而普通物质中只有5%被普遍观察到。

今天,暗物质被认为是空间研究中最具挑战性的课题之一。只有通过理解暗物质,我们才能对浩瀚宇宙及其起源有更深刻的理解。因此,世界各地的科学家长期以来一直在寻找暗物质,并开始了许多相关的大规模实验项目,如阿尔法磁谱仪和大型强子对撞机。

预计中国首颗暗物质粒子探测卫星悟空也将于2015年发射升空。中国项目组最近在美国杂志《科学进步》(Science Progress)上发表了第二批科学成果。悟空在世界上首次利用空间实验精确绘制高能质子宇宙射线的能谱,观察能谱的新结构,这有助于“捕捉”暗物质。

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