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霍金缺席!彭罗斯等荣获了2020年诺贝尔物理学奖
网友【了不起】 2020-10-07 17:46:57 分享在【时代发展的印记】版块    1    2

2020年10月6日,诺贝尔物理学奖正式公布,由三位科学家分享了这一奖项,分别是英国数学和物理学家Roger Penrose,获奖原因是"黑洞形成是广义相对论的稳健预测";另外两位科学家,德国天体物理学科学家Reinhard Genzel和美国天文学家Andrea Ghaz,原因是在银河系中心发现超级质量的致密物体,也就是黑洞。

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瑞典皇家学会发布的2020年诺贝尔物理学奖获奖人名单

不能不说,最近这十年里,诺贝尔物理学奖对天体物理情有独钟。从2011年开始,2011年观测遥距超新星发现宇宙加速膨胀、2017年"探测引力波"、2019年宇宙物理学及系外行星的发现,还有今年,十年之内颁发了四次奖给天体物理学。尤其是2017年到2020年的四年,三次颁给了天体物理学,这频率实在是有点高啊。

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近十年来诺贝尔物理学奖得主

这次颁发的物理学奖其实跟2019年人类首次观测到黑洞有关。2019年4月发布了人类第一张黑洞照片,证实了黑洞的存在。前不久EHT(Event Horizon Telescope)又通过更多的数据,制作了黑洞视频。

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EHT最新发布的黑洞视频

上图是清晰版的视频。经过模糊处理之后,就变成下图的模样,就是去年发布的黑洞照片那种样子了。

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模糊处理后的黑洞图像

诺贝尔奖的提名截止时间的每年的1月31日,因此2019年的这一发现,获奖时间最早就是2020年。

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年轻时的罗杰·彭罗斯

这次获奖的罗杰·彭罗斯,算得上是在世的最著名的科学家之一,终于在黑洞被证实之后获得了诺贝尔奖。可以这么说,彭罗斯恐怕是近年来诺贝尔物理学奖得主中最重量级、名气最大的人物。

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罗杰·彭罗斯

出生于1931年代罗杰·彭罗斯,今年已经89岁高龄了。彭罗斯出生于一个富有学术传统的家庭。父亲Lionel Penrose是英国著名的遗传学家、精神病学家,对数学也颇有贡献,喜欢下国际象棋。哥哥Oliver Penrose是物理学家、弟弟Jonathan Penrose是英国顶尖的国际象棋棋手、国际象棋特级大师,还有个妹妹Shirley Hodgson也是遗传学家。可见,彭罗斯一家从作为遗传学家的父亲那里遗传到了强大的遗传基因!

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彭罗斯的父亲Lionel

彭罗斯对广义相对论和宇宙学的研究做出了很大的贡献。他最出名的贡献是和史蒂芬·霍金一起提出了著名的彭罗斯-霍金奇点定理,并因此而获得了1988年的沃尔夫物理奖,这一奖项通常被认为是诺贝尔物理学奖之外最重要的物理学奖,许多沃尔夫奖获得者也是诺贝尔物理学奖得主。诺贝尔奖的规则是只颁给活着的人。因此,彭罗斯的好朋友、好同事,2018年去世的史蒂芬·霍金,成了诺贝尔奖永久的遗憾。

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霍金与彭罗斯

说起来,彭罗斯算得上是霍金的老师。彭罗斯1958年从剑桥博士毕业之后呆在大学当老师,和现代宇宙学的奠基人之一Dennis Sciama很熟。Sciama是保罗·狄拉克的学生,狄拉克是二十世纪最伟大的物理学家之一。当时Sciama在剑桥大学当教授,史蒂芬·霍金正跟着他读博士。

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Dennis Sciama

霍金出生于1942年,比彭罗斯小了11岁。霍金17岁上大学,1962年开始在剑桥大学读研究生。正是在读研期间,霍金被发现患上了渐冻症。不过那时他还可以行走,不需要轮椅。

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霍金1965年时的结婚照,旁边是他的第一任夫人Jane Wilde

彭罗斯当时在研究宇宙的时空问题,他的研究思想深深影响了霍金。在博士毕业的1966年,霍金与彭罗斯合写了一篇文章"Singularities and the Geometry of Space-Time"《奇点与时空几何》。这篇文章赢得了当年的亚当斯奖Adams Prize,后来被称作彭罗斯-霍金奇点定理。

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宇宙的奇点

彭罗斯与霍金一起证明了,奇点可以从大质量天体的坍缩中产生,在这个点上,所有的物理学定律将不适用。霍金后来和彭罗斯把奇点的存在性推广到更加一般的情况,比如早期的宇宙。

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The Theory of Everything

2014年,好莱坞拍了一部电影,叫做The Theory of Everything,中文名《万物理论》,由Eddie Redmayne扮演霍金,后来他还靠这个角色获得了奥斯卡最佳男主角奖。

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Eddie Redmayne在电影中的剧照,和前面霍金的结婚照比比看

在拍摄期间,霍金还曾经到片场看过,也参加了在伦敦举行的电影首映式。

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霍金和Redmayne在伦敦首映式上

David Thewlis扮演霍金的导师Dennis Sciama,就是在电影《哈利波特》系列中卢平老师的扮演者。

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David Thewlis

扮演罗杰·彭罗斯的则是Christian McKay。

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Christian McKay

在电影中有一段彭罗斯给霍金上课的片段,讲述时空坍缩的问题,台下的霍金若有所思。在所有的诺贝尔物理奖获得者中,能够被作为电影角色来刻画的,彭罗斯在近年来的获奖者来说应该是唯一的一位。

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电影中彭罗斯在讲课

假如霍金还活着,霍金必然与彭罗斯一同获得诺贝尔奖。只不过很不幸的是,霍金于2018年3月14日去世。之前曾有人问霍金,你有可能获得诺贝尔奖吗?霍金说,我的理论跟黑洞有关,诺贝尔奖只能颁发给被证实的理论,黑洞是没有被证实存在的啊,所以没法把诺贝尔奖颁给我。

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彭罗斯和霍金在一起(1994年)

或许是出乎霍金的预料,霍金去世的第二年,黑洞的照片就有了,黑洞被明确无误地证实存在。霍金只要能再多熬两年,就能拿到诺贝尔奖。不过对霍金来说,这不是他的遗憾,这是诺贝尔奖的遗憾。

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Reinhard Ganzel

至于这次获奖的另外两位科学家,Reinhard Genzel是做天文测量的。他和他的团队的工作显示在银河系中央,射手座A*那里有个巨大的物体,就是所谓的黑洞。

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Andrea Ghez

另一位获奖者Andrea Ghez,是做天文图像数据处理的。她和她的团队测量了银河系中央黑洞的质量。

撰文:沈东旭、邱亚明

出处:见配图水印

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