在深奥的,无形的物质-暗能量和暗物质-与同样复杂但有形的发现-系外行星之间,2019年的获胜者使我们更加接近地掌握了我们在宇宙中的位置。
在我们宇宙范围内的巨大未知之中,我们人类以及其他动物,恒星甚至是遥不可及的行星仅占已知物质的5%。
今年的诺贝尔物理学奖既认可了给我们带来已知和未知物质概念的理论,也认可了对我们以外世界的观察。
詹姆斯·皮布尔(James Peeble),米歇尔·马约尔(Michel Mayor)和迪迪尔·奎洛兹(Didier Queloz)这三位科学家因对宇宙的演化及其在宇宙中的位置的发现而获得了该奖。皮埃尔(Peeble)的一半奖金是由于他对我们宇宙的理论映射,另一半是瑞士二重奏市长和Queloz(因为他们发现了我们太阳系之外的第一个行星)。
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理论:宇宙的进化
尽管在诺贝尔新闻发布会上说他在宇宙学领域的职业生涯开始感到“不安”,但皮布尔斯(Peebles)的理论框架(自1960年代中期以来发展起来)构成了对宇宙的现代理解的基础。
他意识到宇宙大爆炸后大约40万年后弥漫在宇宙中的微弱的微波辐射是绘制宇宙演化的关键,这使他得以发现新的物理过程。这些发现向我们表明,我们宇宙的组成可以分为三类。
人类,其他动物,树木,星星和我们能看到并触摸到的所有其他东西构成“正常物质”,仅占宇宙总质量能量密度的5%。 暗能量,暗物质和一杯咖啡
尽管对于这仅一小部分的质量仍有更多发现,但其他95%的可见性甚至更低。
科学家将其中的25%称为“暗物质”-不能发光,因此无法看到,但确实具有可检测的引力-其余70%称为暗能量,物理学家认为这是暗物质的完全不同的组成部分。宇宙,并被认为是推动宇宙膨胀的动力。
诺贝尔委员会的乌尔夫·丹尼尔森(Ulf Danielsson)提供了一个有用的类比,将我们的宇宙与一杯咖啡进行了比较:“主要是咖啡,这是一种黑暗的能量,然后是相当数量的奶油,是暗物质,然后是一点点糖-这是很平常的事情,这是直到现在为止数千年来科学的全部内容。”
观察:太阳系外的行星
迈克尔·马约尔(Michael Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)将毕生的工作奉献给了丹尼尔森所说的“咖啡杯中的糖”,即已知宇宙含量的5%。毕竟,正如皮布尔斯所说,理论是“空无观察”。
这导致他们在1995年发现了一个超越我们自身的世界-一个巨大的气体系外行星,这是我们太阳系之外的一个行星,位于飞马座50多个光年之遥。51 Pegasi b的重量仅为木星的一半,非常接近其恒星,其灼热表面温度为1000摄氏度。
马克斯·普朗克太阳能系统研究所的勒内·海勒(Rene Heller)对DW说,这样的突破性发现并非没有争议。“五年来一直在争论。它们真的是行星吗?它们不只是低质量的恒星吗?”
海勒说:“地球是如此不寻常,与我们太阳系中的任何事物都大不相同。”
此后,天文学家发现了4000多颗系外行星。他们的发现“开辟了一个全新的研究领域,” 德国航空航天中心行星研究所所长Heike Rauer说。“我想,'最后!'。”她谈到了对市长和奎洛兹的工作的认可。
“伟大的发现是行星的多样性:椭圆形的行星,非常靠近恒星的气体行星,比氢大得多但由氢组成的微型气体行星,低温的微型气体行星,绕行行星完全不同类型的恒星。我们没有想到的所有这些多样性,” Rauer告诉DW。
一生的工作
詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)生于1935年,并于1964年进入天体物理学领域,他说他将“很难”在他多年的研究中找到一个最大的见解,称他的发现累计是“一生的工作”。
宣布消息后,他通过电话告诉瑞典皇家科学院:“我从来没有一个伟大的观察计划。” “我可以考虑在宇宙学中要做一两件事,所以我一直坚持下去。”
当被问到他对年轻有抱负的科学家们是否有智慧的话时,皮布尔斯这样说:“您应该出于对科学的热爱而参加。奖项是迷人而感激的,但是您应该因为对科学着迷而进入科学。通过它。”
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