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诺奖研究改变了我们对宇宙和生命的认知

2019-11-02 10:55:46 |来源:​匿名

在飞马座中,太阳系外的第一颗行星飞马座51b被发现围绕着一颗类似太阳的恒星运行。

这位记者刘霞

早在2000年前,伟大的诗人屈原在田文写道:“谁在远古时代就布道了?身体的上部和下部不成形。我们如何测试它们?”试图找到宇宙诞生的原因。

宇宙从哪里来?在过去的140亿年里,它是如何演变成这个奇妙而神秘的样子的?我们在宇宙中是独一无二的吗?其他星球上有生命吗?这是困扰每个人的“天堂问题”。今年诺贝尔物理学奖得主的研究将有助于解答这些古老的谜团。

詹姆斯·皮布尔斯的研究改变了我们对宇宙结构和历史的理解。米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎罗兹为我们揭开了天文学的新篇章,让我们第一次看到围绕着类太阳恒星运行的外行星的“美”。

他的理论框架为现代宇宙学奠定了基础。

詹姆斯·皮布尔斯对物理宇宙学的深刻见解丰富了宇宙学研究的整个领域。在过去的50年里,他的研究也把宇宙学变成了一门严肃的科学。他的理论框架从20世纪60年代中期开始发展,现在是我们了解和理解宇宙的基础。自1970年以来,他被广泛认为是世界上领先的理论宇宙学家。他在原始核合成、暗物质、宇宙微波背景和结构形成等领域做出了理论贡献。

皮布尔斯也对大爆炸模型做出了许多重要贡献。宇宙大爆炸模型从大约140亿年前诞生的那一刻开始描述宇宙。

该理论认为,在鸿蒙之初,宇宙是炽热而致密的。自大爆炸以来,宇宙一直在膨胀,变得越来越大,越来越冷。大爆炸后仅40万年,宇宙变得透明,光线能够穿过太空。即使在今天,这种古老的辐射,宇宙微波背景辐射,仍然围绕着我们,承载着许多等待我们揭示的宇宙奥秘。皮布尔斯可以用他的理论工具和计算方法来解释宇宙起源时的这些“余辉”,并发现新的物理过程。

因此,大爆炸模型向我们展示了一个宇宙,其中只有5%是已知物质,包括太阳、月亮、星星、山脉、河流、风、花、雪和月亮,以及我们有情生物。其余95%是未知的暗物质和暗能量。暗能量和暗物质是现代物理学中未解之谜,揭示它们的“真实颜色”是我们面临的一个巨大挑战。

他们发现了第一颗太阳系外行星,引发了一场天文革命。

1995年10月,米歇尔·马约尔(Michel Majoor)和迪迪埃·奎罗兹(Didier Queloz)宣布,他们首次发现了太阳系外的一颗行星,围绕着银河系中一颗类似太阳的恒星运行。

在法国南部的普罗旺斯高级天文台,他们使用定制的仪器发现了飞马座51b(51 pegasi b),一颗位于飞马座的外行星,距地球约50.9光年,轨道周期为4.2天。它是人类发现的第一颗围绕类太阳恒星运行的太阳系外行星,也是一颗相当于太阳系最大的气态巨行星木星的气态行星。它的出现挑战了当时公认的行星形成观点。

一块石头激起成千上万的波浪!这一发现,就像哥伦布发现新大陆一样,引发了天文学革命。从那以后,科学家们在银河系发现了4000多颗系外行星。此外,不断有新的美丽新世界“出现”,它们有不同的大小、外观和轨道,向我们展示了宇宙的丰富和美丽。

这些系外行星挑战了我们对行星系统的先入之见,迫使科学家们修改他们关于行星起源背后物理过程的理论。

对系外行星的搜寻并没有停止!Nasa的“过境太阳系外行星探索卫星”(tess)目前正在寻找一个可以支持附近恒星周围生命的新世界。2021年,新的“系外行星捕捉器”和取代哈勃的新一代太空望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜(kwst)将升入天堂。欧洲的阿里尔望远镜,致力于研究太阳系外行星大气,也计划于2028年发射。此外,美国国家航空航天局已经开始制定一项计划,建造新一代太空望远镜,即先进技术大孔径太空望远镜(atlast),其目的也是寻找外星生命。可以想象,在这些超级望远镜的“包围”下,未来将会有更多的系外行星。

此外,新一代太空望远镜使得研究较弱系外行星的大气成为可能。观察更大的样本将有助于人类理解系外行星(尤其是可居住区的系外行星)的组成和大气。其他行星上是否有生命这个永恒问题的答案也有望被揭示。Nasa曾声称我们有能力在未来20年内找到外星生命。它可能在我们太阳系之外。

三位诺贝尔物理学奖获得者的智慧改变了我们对宇宙的看法。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。另一方面,马约尔和奎罗兹探索了我们的宇宙邻居,并开始了寻找未知行星和未知生命的旅程。他们的发现永远改变了我们对自己在宇宙中位置的理解。

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