2020年诺贝尔物理学奖揭晓！ 英国德国美国科学家3人 黑洞

邓文龙

作者：冯丽妃 梅进 来源：科学网微信公众号

发布时间：2020/10/6 18:15:26

刚刚，2020年诺贝尔物理学奖揭晓！

北京时间20-10月6日下午6时许，2020年诺贝尔物理学奖揭晓。Roger Penrose、Reinhard Genzel、Andrea Ghez获奖。英国科学家Roger Penrose“由于发现黑洞的形成是广义相对论的一个有力预测”而被授予了诺贝尔物理学奖。德国科学家和美国科学家Reinhard Genzel、Andrea Ghez因“在银河系中心发现了一个超大质量的致密物体”而被授予诺贝尔物理学奖。

Roger Penrose将享有一半奖金，Reinhard Genzel和Andrea Ghez将分享另一半奖金。

今年，每项诺贝尔奖奖金额为1000万瑞典克朗（约合人民币760万元），比2019年增加100万瑞典克朗。

Roger Penrose，1931年出生于英国科尔切斯特。1957年从英国剑桥大学获得博士学位。目前任职于剑桥大学。

Reinhard Genzel，1952年出生于德国巴特霍姆堡。1978年从德国波恩大学获得博士学位。目前任职于德国马普地外物理学研究所。

Andrea Ghez，1965年出生于美国纽约。1992年从美国加州理工学院获得博士学位。目前任职于加州大学洛杉矶分校。

黑洞和银河系最黑暗的秘密

三位诺贝尔物理学奖得主分享了今年的诺贝尔物理学奖，因为他们发现了宇宙中最奇异的现象之一 ——黑洞。罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）指出，广义相对论导致了黑洞的形成。莱因哈德·根泽尔（Reinhard Genzel）和安德里亚·盖兹（Andrea Ghez）发现，在银河系中心，一个看不见的、极其重的物体控制着恒星的轨道。超大质量黑洞是目前唯一已知的解释。

Roger Penrose在其证明中使用了巧妙的数学方法，证明黑洞是阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论的直接结果。爱因斯坦自己并不相信黑洞真的存在，这些超重量级的怪物会捕获所有进入它们的东西。没有东西可以逃脱，即使是光。

1965年1月，也就是爱因斯坦去世十年后，Roger Penrose证明了黑洞确实可以形成，并对其进行了详细描述；在黑洞的核心，隐藏着一个奇点，在那里，所有已知的自然法则都停止了。他那开创性的文章仍然被认为是自爱因斯坦以来对广义相对论最重要的贡献。

Reinhard Genzel和Andrea Ghez各自领导了一个天文学家小组，从20世纪90年代初开始，他们就把重点放在了银河系中心一个名为人马座A*的区域上。最亮最靠近银河系中心的恒星的轨道已经被越来越精确地绘制出来。这两组人的测量结果一致，都发现了一个非常重的、看不见的物体，它牵引着这一团恒星，使它们以令人眩晕的速度四处乱窜。大约400万个太阳的质量聚集在一个不比我们的太阳系大的区域里。

利用世界上最大的望远镜，Genzel和Ghez开发了一种方法，可以穿透星际气体和尘埃组成的巨大云团，看到银河系的中心。他们拓展了技术的极限，改进了新技术，以弥补地球大气造成的扭曲，建造独特的仪器，并致力于长期的研究。他们的开创性工作为我们提供了迄今为止最令人信服的证据，证明银河系中心存在一个超大质量黑洞。

“今年获奖者的发现为致密和超大质量物体的研究开辟了新的领域。但这些奇异的物体仍然提出了许多问题，需要得到答案，并推动未来的研究。不仅是关于它们内部结构的问题，还有如何在黑洞附近的极端条件下检验我们的引力理论的问题。”诺贝尔物理学奖委员会主席David Haviland说。

过去5年诺贝尔物理学奖得主名单

2019年——美国科学家James Peebles获奖，获奖理由是“在物理宇宙学的理论发现”；另外两位获奖者是瑞士科学家Michel Mayor和Didier Queloz，获奖理由是“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。

2018年——美法加三位科学家Arthur Ashkin、Gerard Mourou和Donna Strickland获奖，获奖理由是“在激光物理学领域所作出的开创性发明”。

2017年——三位美国科学家Rainer Weiss、Barry C. Barish和Kip S. Thorne获奖，获奖理由是“对LIGO探测器和引力波观测的决定性贡献”。

2016年——英美三位科学家David J. Thouless、F. Duncan M. Haldane、J. Michael Kosterlitz获奖，获奖理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。

2015年——日本科学家Takaaki Kajita和加拿大科学家Arthur B. McDonald获奖，获奖理由是“发现了中微子振荡，表明中微子具有质量”。

诺贝尔物理学奖小知识

——截至2019年，诺贝尔物理学奖共颁发了113次，没有颁发的六年分别是1916、1931、1934、1940、1941和1942年。

——从1901年至2019年，共213人次获奖，实际获奖个人为212人，因为美国物理学家John Bardeen于1956年和1972年两次获奖。

——113次颁奖中，47次为单独获奖者，32次为2人共享，34次为3人共享。

——最年轻的获奖者是英国物理学家Lawrence Bragg，1915年因“用X射线对晶体结构的分析所作的贡献”与父亲一起获奖，时年25岁。

——最年长的获奖者是美国物理学家Arthur Ashkin，2018年因“在激光物理学领域所作出的开创性发明”获奖，时年96岁。

——212位诺贝尔物理学奖得主中，只有3位女性。分别是1903年的居里夫人（居里夫人另外还获得1911年的化学奖）、1963年的Maria Goeppert-Mayer，以及2018年的Donna Strickland。

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