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2011诺贝尔物理学奖:科学之迷“暗能量”(图)

2011-10-12 作者:石振麟   
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【新三才编译首发】  瑞典皇家科学院4日宣布,2011年诺贝尔物理学奖得主为美国科学家索尔•珀尔马特、拥有美国和澳大利亚双重国籍的科学家布赖恩•施密特以及美国科学家亚当•里斯。皇家科学院在颁奖声明中说,这三位科学家对超新星的观测证明,宇宙在加速膨胀、变冷,这一发现“震动了宇宙学的基础”。

 

波尔马特今年52岁,在美国加州大学伯克利分校主要研究宇宙超新星项目。44岁的布莱恩•施密特就职于澳大利亚国立大学;42岁的亚当•里斯在美国巴蒂摩尔约翰霍普金斯大学及空间望远镜研究所研究天文物理。

 

他们的发现不符合现有的理论,因而对我们理解世界带来很大影响。20世纪90年代,两个独立的研究小组试图为宇宙“称重”。这些天体物理学家知道宇宙的大部分是空的,其中点缀着恒星星系。他们也知道宇宙已扩张了数十亿年。像其他天文学家,他们预期宇宙的扩大将减缓。 获得诺贝尔奖的实验正是意在衡量宇宙扩张速度的下降幅度,从而衡量宇宙中的物质总量。

 

然而实验数据表明,宇宙的扩张在加快。超新星似乎更加遥远,这表明一种新的、完全未知的能源在推动星系扩张,我们称之为“暗能量”。

 

在2003年,NASA的宇宙卫星令人信服地表明,暗能量是宇宙的主导成分。在获得诺贝尔奖的天文学家和物理学家公布测量结果之前,没有任何物理理论和实验发现过这种暗物质。这要求我们从新理解空间、时间等概念,物理学从根本上需要新的理论。

 

事实是,暗能量是科学领域最大的奥秘。在过去十年中,它催生了大量的研究。科学家急需更好的测量暗能量,詹姆斯韦伯太空望远镜目前已近完成,未来十年内还将建成一个红外太空望远镜。

 

两个团队都通过测量超新星来探测宇宙的扩张速度。天文学家知道某种类型的超新星总是发出大约相同数量的光线,这意味着它是一个“标准光源”,可以用来测定距离。为了测量超新星,这些团队在世界各地使用望远镜观测。

 

光从这些超新星到达地球需要成千上万年,甚至数十亿年。大卫和施密特的团队发现,宇宙的扩张在加速。

 

Adam Riess 的研究发现,距离宇宙大爆炸137亿年的今天,重力远远超过暗能量。

 

暗能量不会直接影响我们的生活。但是,了解粒子物理学、空间和时间会带来技术创新,推动我们的经济发展。

 

20世纪20年代的量子力学理论导致了今天计算机的普及,天文学的科技带来了数码相机电子成像设备的发展。机场X射线扫描仪技术也源于天文发现。施密特等人的发现挑战了最先进的物理学理论,我们对暗能量的了解可能对整个人类的存在产生深远的影响。
 

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最后更新: 周五, 2011年 10月 14日 19:05