2020年诺贝尔物理学奖为何颁发给黑洞研究？这是对人类探索未知领域的又一次褒奖
发布时间:2020-12-18 | 发布者： 东东工作室 | 浏览次数： 次2020年诺贝尔物理学奖昨天揭晓，再次“花落”天体物理学。三位获奖者分别是英国科学家罗杰·彭罗斯，德国科学家赖因哈德·根策尔和美国科学家安德烈娅·盖兹，以表彰他们发现了宇宙中最奇特的现象之一——黑洞。
“黑洞的形成与宇宙结构形成有着十分紧密的联系。天体物理学家所做的努力，是为全人类揭示宇宙的奥秘，最终所要回答的便是困扰人类已久的终极问题：人类从何而来。”中国科学院院士、上海交通大学物理与天文学院教授景益鹏昨天接受本报记者采访，在解读今年诺贝尔物理学奖时直言，“今年的三位获奖者各自从擅长的领域出发，为全人类找到了黑洞，并为其他人的研究打开了一扇新的大门。”
如果霍金还活着，或许也可以分享今年的诺奖
黑洞是爱因斯坦的广义相对论中提及的预言产物，它被认为是一个巨大的能量集合体，具有吞噬一切物质的特性。然而，黑洞究竟是否存在，却是百年来物理学家竞相争论的焦点。
爱因斯坦提出广义相对论时，其实他本人并不相信黑洞存在，是罗杰·彭罗斯使用了巧妙的数学方法，证明黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果。1965年1月，彭罗斯证明了黑洞真的可以形成，并对其进行了详细的描述：黑洞的核心隐藏有一个奇点，在这个奇点中，所有已知的自然法则都失效。他的这篇开创性的文章至今仍被认为是自爱因斯坦以来对广义相对论最重要的贡献。
赖因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹两位科学家，分别观测到了银河系中间的高质量致密天体。
“三位科学家的成果，可以说是理论与观测的完美结合。其实，人类自从诞生以来就一直在追寻自身起源以及人类在宇宙中的位置。这次颁出的物理学奖，是对人类探索未知的又一次褒奖。”上海交大物理与天文学院教授刘江来专门提到，彭罗斯和霍金是合作伙伴，“如果霍金还活着，也许可以和他分享这个诺奖。”
李政道研究所天文研究部兼职研究员、上海交大物理与天文学院教授张鹏杰介绍，在1965年彭罗斯发表第一篇划时代的论文后，又经过他和霍金长达5年的努力，才最终诞生了彭罗斯—霍金奇点定理，从理论上证明了黑洞（时空奇点）的存在，此后才诞生了黑洞观测成果，以及去年的黑洞照片。作为一名顶尖的数学物理学家，彭罗斯在该领域称得上是彪炳史册，“虽然霍金的公众影响力比他大，但业界公认彭罗斯的贡献在霍金之上。”
在物理学领域，优秀的女性科学家崭露头角
令人欣喜的是，今年获奖的安德烈娅·盖兹是诺贝尔物理学奖史上第四位获奖的女性得主。
这一奖项颁发以来，已获奖的三位女科学家分别是玛丽·居里（1903年获奖）、玛丽亚·梅耶（1963年获奖）和唐娜·斯特里克兰（2018年获奖）。从第一位女性获奖到第二位，之间用了60年时间，而从第三位到第四位，仅用了两年。由此观之，在物理学领域，一批优秀女科学家正崭露头角。
景益鹏认为，这与近年来科学界出台的一些扶持女性科研人员的政策有一定关联。比如，大学和研究所的入职，都会有一些硬性指标，要求保证一定的女性比例，鼓励更多女性参与科学研究。
昨天，安德烈娅·盖兹在得知自己得奖消息后，接受媒体采访时就表示，很高兴能够得奖，她希望以此激励更多年轻女性能进入这一研究领域，“只要你对科学有热情，就可以成就更多的事。”
天文学领域竞争激烈，诺奖得主的课题组也不例外
今年的新晋诺奖得主，和我国本土学者之间有不少学术交流。
景益鹏与赖因哈德·根策尔就打过不少交道。“根策尔时常到上海参加国际学术会议，与这座城市、和我们的学者交流频繁。”在他眼里，根策尔是位非常有天赋且严谨的观测天文学家，研究黑洞的形成仅是他众多课题中的一个。目前，根策尔将更多精力放在星系的形成上，“2005年之后，他主要研究高红移星系，即观测100亿年前的星系的物理性质”。
上海交大物理与天文学院教授沈俊太也曾与赖因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹打过交道。“天文学领域的竞争非常激烈，这两个课题组一直都是竞争对手。尤其是在20多年前，观测数据还不那么丰富的情况下，不论是赖因哈德·根策尔还是安德烈娅·盖兹，他们对对方数据的严苛程度都令人叹服。”