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他们因对宇宙学研究的贡献获得了诺贝尔物理学奖 精选

已有 4220 次阅读 2022-9-5 13:34 |系统分类:科普集锦

现在我们所说的标准宇宙模型是指以弗里德曼宇宙模型为基础,伽莫夫将其运用于早期宇宙的演化而形成的一种宇宙模型,是一种结合核物理、粒子物理、相对论、量子力学等前沿研究成果对宇宙起源和演化的科学解释。这种宇宙模型有一个起点,也被称为大爆炸宇宙学,是当前主流的宇宙模型。目前的研究取得了丰硕的成果,取得的诺贝尔物理学奖如下:

1、美国科学家彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊获得了1978年的诺贝尔物理学奖。1965年,他们二人在《天体物理学报》上发表了题为《在4080兆赫上额外天线温度的测量》的论文,宣布了宇宙平均噪声的发现。随后,普林斯顿大学的狄克和皮布尔斯等人在同一杂志上把他们的发现解释为宇宙微波背景辐射。宇宙微波背景辐射的发现为宇宙大爆炸理论提供了有力证据。彭齐亚斯和威尔逊也因此获得1978年诺贝尔物理学奖。

1978年诺贝尔物理学奖获得者彭齐亚斯和威尔逊

2、美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯莫特获得了2006年的诺贝尔物理学奖。微波背景辐射作为大爆炸的“余烬”,均匀地分布于宇宙空间。测量宇宙中的微波背景辐射,可以“回望”宇宙的“婴儿时代”场景,并了解宇宙中恒星和星系的形成过程。马瑟和斯穆特等借助借助1989年发射的卫星的测量发现,宇宙微波背景辐射在不同方向上温度有着极其微小的差异,存在所谓的各向异性。这种微小差异揭示了宇宙中的物质如何积聚成恒星和星系。诺贝尔奖评审委员会提供的材料介绍说,如果没有这样一种机制,那么今天的宇宙很可能完全不是现在这个样子,其中的物质也许像淤泥一样均匀分布。马瑟和斯穆特等人实现了对微波背景辐射的精确测量,标志着宇宙学进入了“精确研究”时代。


2006年诺贝尔物理学奖获得者马瑟和斯穆特

3、美国加州大学伯克利分校天体物理学家索尔·佩尔马特、美国/澳大利亚物理学家布莱恩·施密特以及美国科学家亚当·里斯获得2011年诺贝尔物理学奖。由于每颗“Ia型超新星”爆发时的能量和射线强度都一致,因此在地球上观测“Ia型超新星”亮度的变化,可以准确推算出它们和地球距离的变化,并据此计算出宇宙膨胀的速度。珀尔马特和施密特分别领导两个研究小组,用最先进的天文观测工具对准了一种“Ia型超新星”。并于1998年得到了一致的结论:宇宙的膨胀速度不是恒定的,也不是越来越慢,而是不断加快。


2011年诺贝尔物理学奖获得者

4、美国科学家詹姆斯·皮布尔斯获得2019年诺贝尔物理学奖。皮布尔斯关于宇宙及其数以十亿计星系与星系团的理论架构,是“从大爆炸至今,我们了解的宇宙史的基础”,他的研究使用理论工具和计算过程,诠释宇宙初期以来的痕迹,这些研究创造了适当条件,促使过去五十年来的宇宙学“彻底改观”。皮布尔斯的研究显示,人类知道的物质如恒星、行星和人类自己,只占宇宙5%,其余95%都是由“未知的暗物质和暗能量”构成。皮布尔斯对宇宙学的洞见丰富了整个领域的研究,皮布尔斯不断完善他提出的理论框架,最终帮助塑造了我们对于大爆炸以来宇宙形成和演化的基本认知成为当代宇宙学的基础。


2019年诺贝尔物理学奖获得者詹姆斯·皮布尔斯






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