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华中师范大学教授解读诺贝尔物理学奖:天体物理学正进入高速发展时期

时间:2019-10-09 18:03:53 来源:www.facai518.com 作者:发菜网 阅读:

 楚天都市报10月8日讯(记者揭明玥 通讯员党波涛)北京时间10月8日17时许,2019年诺贝尔物理学奖揭晓,授予三位天体物理学家——詹姆斯·皮布斯(James Peebles)、米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和迪迪尔·奎洛兹(Didier Queloz)。那么,这三位科学家为何能获奖?他们的研究与我们人类的发展有何联系?我国在天体物理学领域的发展又如何?昨日,楚天都市报记者就此采访了华中师范大学物理科学与技术学院教授、博导俞云伟。

作为我国高能天体物理研究领域专家,俞云伟教授介绍,今年的物理学奖主要包含两个主题,一是关于宇宙的基础理论研究,一是对太阳系外行星的观测方向。其中,詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)的宇宙学理论,实际上早已是天文学专业的必修课内容,所以对大家来说并不陌生,他也常常翻阅这位获奖科学家写的一些专著作为研究参考。

“今年诺贝尔奖授予天体物理学家,我还是感到比较意外的。”俞云伟说,2017年,这一奖项才颁授给发现引力波的三位天体物理学家,按照一般“规律”,似乎更应该授予物理学其他领域。不过,本世纪以来,天体物理成果得奖的概率明显增大,这也反映出这一学科领域正在进入高速发展的时期。

俞云伟解释,James Peebles的研究,主要是为人类理解宇宙建立了物理理论基础,使人们能够通过望远镜对宇宙的具体性质做出精确的测量。实际上,有关宇宙的研究早在1978年和2011年已获得过两次诺贝尔物理学奖,而作为理论奠基人之一的James Peebles却一直没能入围,这不能不说是一种遗憾。所以,今年的诺奖,他认为是实至名归。

分享另一半诺奖的Michel Mayor和Didier Queloz,其主要贡献是第一次发现了太阳系以外的行星,可以说开启了一个新的时代。因为大家都对外星生命很感兴趣,而要发现外星生命,当然首先是要发现可能存在生命的行星。虽然Mayor和Queloz发现的第一颗行星是一颗与木星类似的气态行星,不适合生命存在。但从那时起,人们就开始了对系外行星的疯狂寻找,迄今已经发现了几千颗,其中当然不乏与地球非常类似的系外行星。

俞云伟介绍,天文学研究目前的主要任务是揭示宇宙当中那些不为人知的自然奥秘,帮助人们理解宇宙、天体、生命的起源和发展这一类宏大的问题,看起来似乎与人类的实际生活没有太多直接联系,除了与人类很近的太阳外。但是,科学研究常常是无心插柳柳成荫的。“一方面,有关天文观测的技术发展常常会对人类生活产生深刻影响,比如数码相机的发明。另一方面,人类的发展一日千里,说不定哪天真要飞向太空深处,现在这些前沿研究到那时就成了人们日常的必备知识。”

“我们国家在宇宙学研究方面,也已经具备了比较强的实力,形成了一定的研究规模,有较多的研究成果。”俞云伟举例说道,比如利用一些著名的超级计算机,开展一些模拟早期宇宙演化的研究;再比如正在西藏阿里建设的一个针对宇宙微波背景辐射的天文台,其主要研究目标是希望发现宇宙大爆炸时期原初引力波留下的痕迹。华中师范大学在早期宇宙学研究方面,就具有较强实力,也是阿里原初引力波探测项目的参与单位。

关于系外行星的探索,虽然国内目前的研究比较少,但已有学者开始在进行。相比于国外,我国原先的观测设备太少,因而造成了较大的制约。但随着国家经济实力的大幅提升,我国对天文学研究的投入也越来越大,比如以贵州“天眼”射电望远镜的建成为代表。“所以,我相信我们国家的天文学研究也将进入快车道,也希望有越来越大的年轻人能够投入到这一领域中。”