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霍金老友获诺贝尔物理学奖,曾一同研讨黑洞,为什么霍金没获奖?

2020年的诺贝尔物理学奖现已正式发布,取得此次荣誉的是英国数学物理学家的罗杰·彭罗斯、德国天体物理学家莱因哈德·根泽尔和美国天文学家安德烈娅·米娅·盖兹,他们对黑洞的研讨做出了突出贡献。

值得注意的是,接连两年的物理学奖颁给了世界学或许天体物理学范畴。咱们再加上2017年的引力波,这是诺奖四年来第三次颁给世界学。

彭罗斯

彭罗斯经过谨慎的数学逻辑证明,爱因斯坦的广义相对论可以有力地猜测黑洞的构成。黑洞可谓是世界中最为独特的天体之一,由于巨大的引力效果,任何力气都无法对立,黑洞前身天体的物质悉数坍缩到中心的奇点,并在其周围构成一个关闭的空间,可以把光也捆绑在其间。

关于黑洞这样反直觉的天体,就连爱因斯坦都觉得世界中不行能存在。不过,彭罗斯却严格地证明,广义相对论的确预言了黑洞的存在。而在2019年,天文学家总算第一次直接捕获了黑洞的相片,黑洞的存在被直接证明。正由于彭罗斯的突出贡献,他取得了本年的诺奖。

提到彭罗斯,咱们可能会想到一位已故的闻名物理学家——霍金。他们两位是多年的老友,而且还一同协作研讨过黑洞。

已然彭罗斯都获奖了,为什么霍金却没有呢?

霍金和彭罗斯协作证明了奇点定理,但这并不是诺奖级的成果,而且有关奇点的理论开始是由彭罗斯提出的。彭罗斯在这方面的研讨具有开创性,他获奖是实至名归。

霍金的更重要成果是提出霍金辐射。真空的随机量子涨落会发生虚粒子对,咱们这一进程发生在黑洞的事情视界边际,那么,反虚粒子会掉进黑洞中,而正虚粒子会取得质量成为实粒子,逃离到远方,导致黑洞质量下降,这便是霍金辐射。

但是,霍金辐射极点弱小,黑洞需求千万亿年的时刻才干蒸腾殆尽,导致这种效应至今还没有探测到,所以霍金没能取得诺奖。更重要的是,诺奖不会颁发给已故的人,即使未来霍金辐射被发现,现已离世的霍金也不会因此而获奖。

根泽尔和盖兹

这两位物理学家的获奖的理由也与黑洞有关,他们发现了潜伏在银河系中心的一个质量超大的细密天体——人马座A*,间隔太阳系2.6万光年,这被认为是银心中的超大质量黑洞。

在上一年直接发现黑洞之后,天文学家关于黑洞的研讨都是根据直接办法。尽管黑洞自身不会发光,但它们的极点引力会影响到周围天体的运动,经过观测这些天体,就能知道黑洞的存在,而且还能了解黑洞的质量等物理特征。

根泽尔和盖兹的两个研讨团队对银心的恒星运动轨迹进行了常年追寻,成果发现一些特别的恒星绕着一个不行见的细密天体在运动,其质量估量可达太阳的430万倍,地球的1.4万亿倍。

根泽尔团队观测到,一颗编号为S2的恒星在2018年运转到近心点,间隔中心仅120天文单位,其轨迹速度高达7650公里/秒,相当于光速的2.6%。种种迹象表明,人马座A*是一个超大质量黑洞。

事情视界望远镜最早发布的黑洞相片来自于M87星系中心的超大质量黑洞,间隔咱们5350万光年。事实上,EHT也现已捕捉了人马座A*,未来几年应该就会发布,到时将会直接证明银心超大质量黑洞的存在。

最终,尽管爱因斯坦自己并没有由于广义相对论而取得诺奖,但广义相对论无疑是一个珍宝,它的许多预言都被相继证明,不少的物理学家因此而取得诺奖。不得不说,爱因斯坦是名副其实的殿堂级物理学大师。

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