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,而马约尔和奎洛兹意味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。

  那此方向的研究并不一定同的厚度帮助亲们儿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僵化 性与多样性。两者的对比引发出另一三个 很大的问题图片:宇宙的僵化 性是要怎样从均匀性中产生的?

  在宇宙历史的初期,所有的物质都趋于稳定一种高温、致密、 近乎均匀的具体情况,但会 越快膨胀。这是标准宇宙大爆炸模型的核心思想。它也能解释一些天文观测结果,包括遥远星系远离亲们儿的传输速率,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。就是没哟意外,这人余晖被观测到了,为亲们儿展示了早期宇宙的概貌。皮布尔斯将那此证据结合起来,构建出另一三个 连贯的宇宙历史框架,阐明了它们是要怎样影响星系的大小、型态和分布的。

  充盈着早期宇宙的炽热甲烷气体 的分子运动与化学组成完都不 随机的,非常接近物理学家们称之为“ 删剪热平衡”的具体情况。一般来说,当系统达到了热平衡后,就会突然趋于稳定这人态:始终保持一种均匀单调的具体情况,不要再衍生出任何型态乃至生命。

  幸运的是,亲们儿的宇宙逃脱了这人悲惨的命运。在万有引力对广袤时光图片 的作用下,均匀态不再稳定,物质更加倾向于聚集在一起。于是,在引力的作用下,厚度均匀的宇宙逐渐四分五裂开来,形成了巨大的类云状型态。  刚开使,那此云还很稀薄飘渺。随着时间的推移,其中的物质在引力的持续影响下进一步趋于稳定凝聚。宇宙因而逐渐演化成今天的型态——在广袤、虚无的宇宙空间中零星散落着另一三个 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。它们继续在另一三个 新的层次上进行分化并衍生出更多的形式——形成僵化 的化合物,甚至是形成智慧教育生命。意味行星相对较小,一种又不发光,亲们儿没法从遥远的距离探测到它们的趋于稳定。马约尔和奎洛兹开创了系外行星探测技术的先河。从此日后,系外行星的探索不再就是科幻小说的情节。它越快兴起为另一三个 蓬勃发展的、由数据驱动的科技领域。

  亲们儿现在这人僵化 宇宙离米 就是另另一三个 形成的。人类意味建立了标准宇宙学来描述这人过程,我觉得还有一些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,即从简单的初始具体情况按照简单的定律演化出富于的僵化 性,必须漫长的时间和几滴 的物质(你说不要再须一些任何条件)。谢天谢地,亲们儿的宇宙在这两方面都很富于。