科普:尋找地球“近親” 解碼宇宙“成長日記”——解讀2019年諾貝爾物理學獎成果
2019-10-09 09:08:24 來源: 新華網
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    新華社斯德哥爾摩10月8日電  茫茫宇宙,我們從哪裏來?宇宙中還有沒有其他類似地球的星球也演化出生命?因為對這兩個基本問題的探索成就,三名科學家分享了2019年諾貝爾物理學獎。

    瑞典皇家科學院8日發布新聞公報説,來自美國的詹姆斯·皮布爾斯因宇宙學相關研究獲獎,來自瑞士的米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎洛茲因首次發現太陽係外行星獲獎,今年的獲獎者改變了我們對宇宙的看法,幫助“我們理解宇宙演化和地球在宇宙中的位置”。

    公報説,皮布爾斯對宇宙學的洞見豐富了整個領域的研究,成為當代宇宙學的基礎。馬約爾和奎洛茲探索了我們宇宙鄰域的未知行星,他們的研究指向一個永恒的問題:地球之外是否還有生命存在?

    許多科學先驅都曾預言,滿天繁星中,一定有許多恒星也擁有繞它們旋轉的行星。然而那些行星距地球太過遙遠,所反射的光又太過微弱,想要“看”到它們並不容易。

    直到1995年,馬約爾和奎洛茲基于恒星會因行星引力變化而産生微小擺動的理論,才宣布首次在太陽係外發現一顆行星。這顆繞著約50光年外飛馬座內類日恒星“飛馬座51”運轉的行星被命名為“飛馬座51b”,它是一顆與太陽係最大行星木星相倣的氣態行星。這項成果發表在國際著名學術刊物《自然》上。有人認為這顆行星的發現為人類尋找宇宙中的夥伴帶來了新希望;也有人稱馬約爾和奎洛茲為“新世界的發現者”,認為這一發現堪比哥倫布發現新大陸。

    “飛馬座51b”的發現點燃了係外行星探索的“星星之火”。得益于各類觀測技術的突飛猛進,迄今科學家們在銀河係發現的行星數量已超過4000顆。各種各樣的新天體仍在不斷被發現,其大小、形狀、軌道之豐富令人難以置信。它們挑戰了我們對行星係統的已有認識,迫使科學家們修正行星起源理論。

    人類還有一個永恒命題就是“從哪裏來”。正是以皮布爾斯為代表的一批科學家從上世紀60年代開始奠定的基礎,讓宇宙學成為一門現代科學,並迎來了長達50年的“黃金時代”。

    皮布爾斯不斷完善他提出的理論框架,最終幫助塑造了我們對于大爆炸以來宇宙形成和演化的基本認知。

    大約140億年前,宇宙在大爆炸之初是炙熱而密實的。自那以後,宇宙開始不斷擴張、變冷。大爆炸約40萬年以後,宇宙開始變得“透明”,光線得以穿梭其中。就在這早期輻射中,記錄著關于宇宙誕生和演化的秘密。

    利用他創建的理論工具和運算方法,皮布爾斯將宇宙誕生之初留下的“蛛絲馬跡”成功“解碼”。根據他的理論可以推算出,宇宙中95%都是神秘的暗物質和暗能量,而我們通常觀測到的普通物質只佔5%。

    如今,暗物質被認為是宇宙研究中最具挑戰性課題之一。了解暗物質才有機會深入認識浩瀚宇宙及其起源。因此,全球科學家長期以來一直孜孜不倦地尋找暗物質,並啟動了許多相關大型實驗項目,如阿爾法磁譜儀、大型強子對撞機等。

    2015年升空的中國首顆暗物質粒子探測衛星“悟空”也被寄予厚望。中國項目團隊近日在美國《科學進展》雜志上公布第二批科學成果,“悟空”在國際上首次利用空間實驗精確繪出高能質子宇宙射線能譜,並觀察到能譜新結構,有助于“捕捉”暗物質。

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【糾錯】 責任編輯: 魏曉航

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