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【諾貝爾物理獎】拓宇宙認知 三傑奪物理諾獎

2019-10-09

革新觀測理論 發現系外行星先驅

人類多年來致力探索宇宙,試圖在地球以外找出其他生命,並揭開生命起源之謎。瑞典皇家科學院昨日公佈,美國普林斯頓大學教授皮布爾斯、瑞士日內瓦大學教授馬約爾和教授奎洛茲分別憑革新宇宙觀測理論,以及發現首個太陽系外行星,擴闊人類對宇宙的認知,共同奪得本年度諾貝爾物理學獎。

科學家目前普遍相信,宇宙源於140億年前的大爆炸,此後持續擴張和冷卻,直至大爆炸後40萬年,宇宙釋出首波光線,其帶來的輻射至今仍然流傳,成為環境輻射,波長約為數毫米。

計算宇宙暗能量比例

皮布爾斯由1960年代中期起研究物理宇宙學,1971年推出首本著作《物理宇宙學》,運用溫度與輻射量的關係,透過解讀環境輻射,計算出宇宙大爆炸後每個時期宇宙產生的能量和物質數量。

人類認知中的甯P和行星等物質,只相當於整個宇宙的5%,另外95%仍屬未知的物質和能量。皮布爾斯指出由於宇宙正在擴張,故背後必然存在能量,推算宇宙除已知物質和暗物質外,尚有69%空間由暗能量組成,這理論在1998年獲其他科學家印證,天文學家目前正進一步探究暗物質和暗能量,期望揭開它們的神秘面紗。

自製望遠鏡捕捉50光年外行星

馬約爾和奎洛茲則是發現太陽系外行星的先驅,1995年10月公佈在地球外50光年的飛馬座,發現首個系外行星「飛馬座51b」。

科學家早已研究運用徑向速度測量法尋找行星,由於星體間受萬有引力牽引,故假如甯P周邊存在行星,其位置亦會受行星影響而有所改變,當甯P靠近地球時藍光會較強,遠離地球時發出的紅光則會較強。然而由於行星相對於甯P的引力非常小,科學家因觀測技術所限,早年無法運用這方式找出系外行星。

馬約爾和奎洛茲於1994年在法國南部的上普羅旺斯天文台自製望遠鏡,運用光纖技術提高光線進入望遠鏡的準確度,並改用電子感光元件,捕捉更多光線,再借助電腦分析照片,估計可捕捉小至每秒10至15米的徑向速度變化,結果迅速發現「飛馬座51b」,震驚世人。

二人的發現掀起太空探索革命,科學家後來更在二人研究的基礎上,運用凌日法尋找更多系外行星,至今已在銀河系發現4,000多顆行星,大大加深人類對系外行星的認識。

評委:永遠改變人類看法

瑞典皇家科學院形容,3名科學家對人類認識宇宙有重大貢獻,解答人類存在的基本問題,其中皮布爾斯把宇宙學由推測性質,轉化為嚴謹的科學,助人類理解宇宙在大爆炸以後的演化;馬約爾和奎洛茲則通過尋找系外行星,擴闊人類對宇宙其他「鄰居」的認識,永遠改變人類對世界的看法。

皮布爾斯將取得900萬瑞典克朗(約713萬港元)獎金的一半,馬約爾和奎洛茲則會分享另一半。■綜合報道

皮布爾斯

84歲 1/2獎金

美國普林斯頓大學物理學教授

●2004年邵逸夫獎天文學獎得主,表揚其對宇宙學開創性貢獻

●幾乎一手建立現今宇宙學理論與觀測基礎,使本來純為理論推測的學科脫胎成為一門精確科學

奎洛茲 53歲 1/4獎金

瑞士日內瓦大學物理學教授

●1995年與馬約爾共同發現首個系外行星「飛馬座51b」

●2011年與馬約爾共同獲得BBVA基礎科學知識前沿獎

馬約爾 77歲 1/4獎金

瑞士日內瓦大學天文系榮休教授

●1995年與奎洛茲共同發現首個系外行星「飛馬座51b」

●2005年與美國天文學家馬西共同獲得邵逸夫獎天文學獎

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