
【新三才編譯首發】 瑞典皇家科學院4日宣布,2011年諾貝爾物理學獎得主為美國科學家索爾•珀爾馬特、擁有美國和澳大利亞雙重國籍的科學家布賴恩•施密特以及美國科學家亞當•里斯。皇家科學院在頒獎聲明中說,這三位科學家對超新星的觀測證明,宇宙在加速膨脹、變冷,這一發現“震動了宇宙學的基礎”。
波爾馬特今年52歲,在美國加州大學伯克利分校主要研究宇宙超新星項目。44歲的布萊恩•施密特就職於澳大利亞國立大學;42歲的亞當•里斯在美國巴蒂摩爾約翰霍普金斯大學及空間望遠鏡研究所研究天文物理。
他們的發現不符合現有的理論,因而對我們理解世界帶來很大影響。20世紀90年代,兩個獨立的研究小組試圖為宇宙“稱重”。這些天體物理學家知道宇宙的大部分是空的,其中點綴著恆星星系。他們也知道宇宙已擴張了數十億年。像其他天文學家,他們預期宇宙的擴大將減緩。 獲得諾貝爾獎的實驗正是意在衡量宇宙擴張速度的下降幅度,從而衡量宇宙中的物質總量。
然而實驗數據表明,宇宙的擴張在加快。超新星似乎更加遙遠,這表明一種新的、完全未知的能源在推動星系擴張,我們稱之為“暗能量”。
在2003年,NASA的宇宙衛星令人信服地表明,暗能量是宇宙的主導成分。在獲得諾貝爾獎的天文學家和物理學家公布測量結果之前,沒有任何物理理論和實驗發現過這種暗物質。這要求我們從新理解空間、時間等概念,物理學從根本上需要新的理論。
事實是,暗能量是科學領域最大的奧秘。在過去十年中,它催生了大量的研究。科學家急需更好的測量暗能量,詹姆斯韋伯太空望遠鏡目前已近完成,未來十年內還將建成一個紅外太空望遠鏡。
兩個團隊都通過測量超新星來探測宇宙的擴張速度。天文學家知道某種類型的超新星總是發出大約相同數量的光線,這意味著它是一個“標準光源”,可以用來測定距離。為了測量超新星,這些團隊在世界各地使用望遠鏡觀測。
光從這些超新星到達地球需要成千上萬年,甚至數十億年。大衛和施密特的團隊發現,宇宙的擴張在加速。
Adam Riess 的研究發現,距離宇宙大爆炸137億年的今天,重力遠遠超過暗能量。
暗能量不會直接影響我們的生活。但是,了解粒子物理學、空間和時間會帶來技術創新,推動我們的經濟發展。
20世紀20年代的量子力學理論導致了今天計算機的普及,天文學的科技帶來了數碼相機電子成像設備的發展。機場X射線掃描儀技術也源於天文發現。施密特等人的發現挑戰了最先進的物理學理論,我們對暗能量的了解可能對整個人類的存在產生深遠的影響。
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