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這次諾貝爾物理學獎讓我們仰望星空

http://dailynews.sina.com   2019年10月08日 14:23   中國新聞網

  這次諾貝爾物理學獎讓我們仰望星空

  本報記者 高 博

  新出爐的物理學諾獎,一半頒給“首次發現類日恆星的行星”。這絲毫不令同行驚訝。媒體“Inside Science”頒獎前就準確預測。復旦大學物理系教授施鬱也在2015年預測過這一成就能拿諾獎。

  1995年,日內瓦大學的迪迪埃·奎洛茲和米歇爾·馬約爾發現了第一顆圍繞類日恆星運行的系外行星。

  “近代有很多人宣稱發現太陽系外的行星,但都被證實是錯誤的。”天文學家、南京大學教授周禮勇告訴科技日報記者,“1992年才發現了一顆圍繞脈衝星運行的行星。”

  大家真正關心的是類似於太陽的恆星。“這些恆星離我們實在太遠了,而且它們的光芒又太亮,望遠鏡只能看到這些恆星,根本不可能看得清其周圍到底有沒有行星在繞着它們轉動。”科普名人、國家天文臺科學傳播中心主任鄭永春說。

  馬約爾和奎洛茲1995年用的是“視向速度法”。周禮勇解釋說,利用恆星光譜的“紅移”和“藍移”,確定行星對其運動的干擾。這好比媽媽跟孩子手握手相對旋轉。質量大得多的媽媽看似靜止,實際上媽媽也在圍繞兩人的質心轉動。恆星小小的走位,導致觀察者能看到光譜頻率改變(好像運動的火車,汽笛聲會尖利或低沉一點)。周禮勇說,藉此能計算出行星的質量和軌道。

  “馬約爾和奎洛茲並不是唯一用這個方法的人。”周禮勇說,“他們率先突破,是因爲使用好的光譜器件,測得特別準。”

  迄今已發現4000多顆太陽系外行星了。還有幾種別的方法,比如“專家”開普勒太空望遠鏡,用的是凌星法。鄭永春解釋說:“像日食一樣,只要注意一下恆星發出的光芒是否有時候會被擋住,就可判斷它們身邊是否有行星。”

  周禮勇說,現在還有一種很重要的“微引力透鏡法”,是中國天文學家毛淑德提出來的。

  “1995年首次發現的那顆行星,質量相當於0.47個木星,軌道卻小於水星,大家沒想到這麼怪。”周禮勇說,地外行星甚至“第二地球”的大量發現,得益於1995年的那次“刺激”。

  周禮勇說,如今馬約爾和奎洛茲仍然活躍在學術前沿。

  宇宙學一代宗師

  另一位本屆物理學諾獎得主,詹姆斯·皮布爾斯則是宇宙學的泰山北斗。

  國家天文臺研究員陳學雷告訴科技日報記者:“皮布爾斯最有名的成就,可能是提出宇宙大爆炸後有微波背景輻射。其實最早是伽莫夫及其學生提出這個想法,但皮布爾斯繼續深入,在怎麼計算輻射,怎麼得到準確的預測上,發揮了重要作用。”

  陳學雷說:“皮布爾斯另一項重要工作,是研究宇宙大結構怎麼生成。或者說,微擾怎麼在宇宙演化中放大到今天所見的不均勻。他不是唯一的研究者,但他將物理過程想得比較清楚,而非數學化地處理。”

  “宇宙學的很多人是沿着皮布爾斯的方向走下去的,所以大家覺得他遲早能夠獲獎。”陳學雷說,“他的很多研究都是開創性的,就像武俠小說裏張三丰創立太極拳一樣,能提出一套方法。”

  陳學雷說,學術會議上常見皮布爾斯。“我的印象:他是個樸實的、一心做學術的古典意義上的學者。他的研究深度和廣度超過了其他人。”

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