诺奖得主维尔切克:19年的诺贝尔物理学奖意义深远

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  2019年的诺贝尔物理学奖颁给了詹姆斯·皮布尔斯 (James Peebles)、米歇尔·马约尔(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)。其中,皮布尔斯因对宇宙物理理论的贡献独享一半奖金,而马约尔和奎洛兹或者 发现了绕着类日恒星运动的太阳系外行星而共享另一半奖金。

  哪几个方向的研究难能可贵同的深度1帮助你这人人认识宇宙以及地球在宇宙中的位置。现代宇宙学表明,宇宙在诞生初期具有惊人的简单性和均匀性。系外行星的发现则揭示出了当前宇宙的复杂性性与多样性。两者的对比引发出俩个 多 很大的问题图片:宇宙的复杂性性是怎么从均匀性中产生的?

  在宇宙历史的初期,所有的物质都存在你这人高温、致密、 近乎均匀的情形,或者 比较慢膨胀。这是标准宇宙大爆炸模型的核心思想。它能能解释你这人天文观测结果,包括遥远星系远离你这人人的波特率单位,以及不同化学元素的相对丰度。

  尤其值得一提的是,该模型预测宇宙中还残存着大爆炸的余晖,即充满了整个宇宙空间的微波背景辐射。什么都没法了意外,你这人余晖被观测到了,为你这人人展示了早期宇宙的概貌。皮布尔斯将哪几个证据结合起来,构建出俩个 多 连贯的宇宙历史框架,阐明了它们是怎么影响星系的大小、内外部和分布的。

  充盈着早期宇宙的炽热氯化氯化氢液体体的分子运动与化学组成完有的是随机的,非常接近物理学家们称之为“ 全部热平衡”的情形。一般来说,当系统达到了热平衡后,就会时不时 存在你这人态:始终保持你这人均匀单调的情形,不让衍生出任何内外部乃至生命。

  幸运的是,你这人人的宇宙逃脱了你这人悲惨的命运。在万有引力对广袤时光里的作用下,均匀态不再稳定,物质更加倾向于聚集在并肩。于是,在引力的作用下,深度1均匀的宇宙逐渐四分五裂开来,形成了巨大的类云状内外部。  刚现在开始,哪几个云还很稀薄飘渺。随着时间的推移,其中的物质在引力的持续影响下进一步存在凝聚。宇宙因而逐渐演化成今天的内外部——在广袤、虚无的宇宙空间中零星散落着俩个 多 个星系,其中分布着恒星和行星。

  构成行星的物质温度较低,密度较高。它们继续在俩个 多 新的层次上进行分化并衍生出更多的形式——形成复杂性的化合物,甚至是形成智慧网生命。或者 行星相对较小,你这人又不发光,你这人人不能自己从遥远的距离探测到它们的存在。马约尔和奎洛兹开创了系外行星探测技术的先河。从此要是我,系外行星的探索不再要是我科幻小说的情节。它比较慢兴起为俩个 多 蓬勃发展的、由数据驱动的科技领域。

  你这人人现在你这人复杂性宇宙大慨要是我曾经形成的。人类或者 建立了标准宇宙学来描述你这人过程,真是还有你这人关键的细节尚待填补,但它的基本内容是很清晰并被广泛接受的,即从简单的初始情形按照简单的定律演化出充足的复杂性性,需用漫长的时间和少许的物质(我知道你不需用你这人任何条件)。谢天谢地,你这人人的宇宙在这两方面都很充足。