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2019年诺贝尔物理学奖,奖了什么?宇宙演化相关。宇宙大爆炸理论

已有 1136 次阅读 2019-10-19 13:01 |个人分类:现代宇宙学|系统分类:科普集锦| 诺贝尔物理学奖

1、我们的宇宙到底是如何起源和演化的?在这个问题上,今年的诺贝尔奖给出了自己的态度。

2019年诺贝尔物理学奖 再次颁给了宇宙学和天体物理学领域,其中宇宙学领域的获奖者是来自普林斯顿大学的James Peebles。诺贝尔奖委员会给出的获奖理由是:“James Peebles在物理宇宙学中的理论发现,对理解宇宙演化过程所做出的贡献”。这实际上是诺贝尔奖对宇宙大爆炸理论的一种肯定,而James Peebles正是在宇宙大爆炸模型的理论创立上,做出过的多方面的奠基性工作。

2、下面介绍其中两个方面的贡献

  • 第一个方面:

按照宇宙大爆炸标准模型的理论,宇宙起源于一次大爆炸,在宇宙早期,这些“爆炸出来”的物质还处于离散的质子、中子、电子的状态,当然还存在光子,也就是电磁波。由于这时期质子和电子还没有结合成原子,而是都处于带电的离子状态,这样光子就会不断与质子和电子碰撞,无法自由传播。但是到了第38万年的时候,质子、中子和电子结合成了原子。而原子不带电,这样电磁波就不会再被碰撞。所以在此之后,宇宙大爆炸产生的这些电磁波,就会一直在宇宙中自由转播,一直传播到今天被我们探测到。

那么利用这些探测到的电磁波,我们就可以给第38万岁的宇宙绘制出一张“照片”。 所以这张“照片”就直接包含有宇宙起源时候的信息,它就像宇宙大爆炸留下的“指纹”一样。而James Peebles的主要贡献就是参与了这张“照片”的理论预言工作,并且还参与了如何计算出这些“指纹”的理论创立工作。

  • 第二方面:

随着宇宙的不断演化,在今天,宇宙中分布着各种星系,但是从很大的空间尺度上看,宇宙中物质密度的分布也会出现一些“纹路”,这些“纹路”实际上也是大爆炸过程留下来的痕迹。它们可以看成是宇宙演化过程所留下来的“年轮”。而James Peebles的主要贡献就是参与了这些“年轮”理论的建设工作。


经过几十年的不断发展,无数的宇宙学家在这些理论基础上不断深入研究,完善了宇宙大爆炸模型,得到了今天关于宇宙是如何诞生、演化的知识。所以诺贝尔奖颁给James Peebles实际上是对宇宙大爆炸理论的一种肯定。

3、关于这两方面工作的更多详细细节,可以在今日头条或者哔哩哔哩@川山洞主,观看视频第14集、第17集、第21集、第30集的详细介绍说明




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