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没有他们 宇宙可能还被神秘主义笼罩着

时间:2019-11-07 19:14:07 人气:4818

资料来源:钱江晚报

哲学家罗素说,他对“哲学”的理解是“介于神学和科学之间的东西”。他说:“所有确切的知识都属于科学;所有超出确切知识的教条都属于神学。在两者之间,没有任何一方的领土受到双方的攻击,这就是哲学。”

那么,昨天下午颁发的2019年诺贝尔物理学奖可以从这样一个角度来理解:

没有胜利者詹姆斯.皮布尔斯、米歇尔.马约尔和迪迪尔.奎罗兹的指导,我们对宇宙和系外行星的理解只能从神秘主义、神学和哲学的角度来探索。

他们是科学家。他们只相信实验或观察所证明的东西。因此,他们也选择了一条又重又无聊的路。

2019年诺贝尔物理学奖奖励了这些研究了几十年的科学家。詹姆斯·皮布尔斯因“物理宇宙学的理论发现”获得了一半的奖项;另一半奖给了米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗斯,因为他们“发现了围绕太阳恒星运行的系外行星”。

谢尔登眼中的暗物质

这是获奖者的理论成果之一。

84岁的詹姆斯·皮布尔斯教授把他的一生都集中在拥有数十亿个星系和星系团的宇宙上。在天体物理学中,他是祖父。经过20多年的发展,皮布尔斯的理论框架已经成为我们从大爆炸开始对宇宙结构和历史的新理解的基础。他把高度投机的领域变成了精密科学。

昨天,诺贝尔奖委员会的科学家用一杯咖啡解释道:“让我们把宇宙比作一杯咖啡。大部分是咖啡,它是暗能量。然后我开始添加奶油,这是暗物质,然后我添加了一点糖,这是普通物质。”

暗物质占宇宙中物理物体总量的80%,这意味着它实际上控制着宇宙中结构的形成。哪里有普通物质,哪里就有暗物质,在银河系中运动的地球也可能捕捉到暗物质。

许多人对暗物质并不陌生,因为这是谢尔顿在美国电视剧《生活大爆炸》中的“真爱”。即使在最后一季,“谢尔顿”和他的女朋友艾米去结婚登记,也有很多关于暗物质的线索——我能找到你真是个奇迹。就像发现暗物质一样。

事实上,在科学界,科学家对暗物质的认识长期以来一直处于混乱状态。即使在20世纪70年代末,许多人仍然不相信暗物质的存在。

20世纪80年代,皮布尔斯教授描述了一种叫做“冷暗物质”的模型。这种暗物质粒子相对于早期宇宙中的光速移动非常缓慢,因此被称为“冷”。

在这种由暗物质主导的宇宙中,形成的第一个结构是质量非常低的小块暗物质。这些团块通过合并和增加它们周围的暗物质而生长。普通物质将沉积在暗物质团的中心,直到恒星点燃,星系形成。

最后,来杯咖啡。在皮布尔斯教授的贡献下,我们现在正在计算我们在宇宙中的位置,“奶油和咖啡混合在一起,画出一个像条纹一样精致的复杂结构。我们是宇宙咖啡杯里的漩涡。”

嘿,你像我一样,打着哈欠燃烧你的大脑,一边喝着咖啡一边刷诺贝尔奖,然后被吓了一跳,我正在摧毁一个平行的宇宙?

由于瑞士大师和学徒的发现

20年内发现近4000颗系外行星

人类很久以前就想知道宇宙中是否有类似的生命。然后,人们需要首先找到一个可居住的外星球。

外星行星极难找到——行星本身不发光,它们只能反射恒星的光,即使反射了,它们也肯定会被周围恒星的光所包围,地球上的望远镜看不见。

在300到400年间,这一事业没有任何进展。然而,在20世纪90年代,来自瑞士的大师和学徒马约尔和奎罗斯出生了,用相当有力的证据证明了系外行星的科学存在。他们被当时的《纽约时报》称为“新大陆的发现者”,可以与哥伦布和美洲的发现相提并论。

他们是怎么做到的?方法是径向速度法。

在昨天的新闻发布会上,诺贝尔奖委员会物理学会秘书长做了一个类比:“就像火车进站出站时,声音是不同的。”

如果一颗恒星周围真的有一颗行星,恒星和行星将形成一个相互绕轨道运行的两体系统。

好像你有一个比你重得多的人,你邀请ta和你一起绕圈——你会发现因为ta比你大,自转比你小,你看起来像那个太阳系外行星。ta象征着那颗星。

当这样一对天体相互旋转时,地球有一种感知方式-

当行星远离地球时,恒星会稍微靠近地球,恒星发出的光会稍微带蓝色。相反,当行星到达地球时,恒星会稍微远离地球,恒星发出的光会稍微带红色。

这是指导系统系外行星存在的基础:如果发现恒星的光谱有周期性的蓝移和红移交替,就可以得出恒星有行星的结论。这是径向速度法。

1995年底,马约尔和奎罗斯利用这一理论和一个新的光谱仪推断,在距离飞马座51仅有800万公里的地方,有一颗大约木星大小的行星飞马座51b,在公转周期为4.2天。这是人类历史上第一颗围绕主序星旋转的太阳系外行星。

这一里程碑式的发现为人类打开了通向新世界的大门。在接下来的20年里,随着马约尔和奎罗斯的足迹,天文学家发现了近4000颗系外行星。

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