證明廣義相對論預測與證實銀河系中心有超大質量黑洞,2020 諾貝爾物理獎 3 名得主出爐

作者 | 發布日期 2020 年 10 月 06 日 19:14 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


2020 年諾貝爾物理獎由 2 項開創性研究、3 名物理學家拿下殊榮,首先是 Roger Penrose,他利用數學公式證明愛因斯坦在廣義相對論中預測的黑洞;以及 Reinhard Genzel、Andrea Ghez,他們分別拿出有力證據證明銀河系中心有個質量約太陽 400 萬倍的超大質量黑洞。

可以這樣說,如果沒有 Roger Penrose 的數學,物理學家就無法順利理解黑洞這玩意。1965 年 1 月(在愛因斯坦去世 10 年後),Roger Penrose 發明了巧妙的數學方法,證明愛因斯坦廣義相對論的直接計算結果就是黑洞的形成。

就連愛因斯坦本人也不認為黑洞確實存在,這些時空中的質量怪物能捕獲所以進入它們的物體,連逃逸速度最快的光都奈黑洞不了,而 Roger Penrose 利用數學證明黑洞心臟隱藏著一個奇異點,所有已知的物理法則在那裡都失去意義,自愛因斯坦發表理論以來,Roger Penrose 的研究仍被視為解釋廣義相對論最重要的貢獻。

證實宇宙黑洞存在後,天文物理學家就開始尋找黑洞的分布與位置了。自 1990 年代以來,Reinhard Genzel 與 Andrea Ghez 各自領導著一組團隊、專注於追蹤銀河系中心一個名為人馬座 A* 的區域。透過分析最接近銀河系中心最亮恆星的軌道,這 2 組團隊各自繪製了銀河系中心地圖且測量結果一致,他們都發現了一個非常重的、看不見的物體暴力拉動靠近銀河系中心的恆星,使它們以令人眩暈的速度奔波在宇宙,超大質量黑洞是目前唯一已知的解釋。

經計算,團隊提供了迄今為止最令人信服的證據,表明銀河系中心有個約 400 萬個太陽質量的超大質量黑洞。

Roger Penrose 獲得今年諾貝爾物理獎一半獎金(約台幣 1,600 萬),Reinhard Genzel、Andrea Ghez 則共同獲得另一半獎金。

Andrea Ghez 在今天的記者會上表示,希望能有更多年輕女性一同投入這一科學領域。

(首圖來源:諾貝爾獎直播截圖