文／本刊實習(xí)生 付云笛

今年的諾貝爾物理學(xué)獎跟我們對于宇宙的顛覆性認(rèn)知有關(guān)，其中一半獎金頒發(fā)給詹姆斯·皮布爾斯（James Peebles），獎勵他對于物理宇宙學(xué)的理論發(fā)現(xiàn)；另一半獎金共同頒發(fā)給米歇爾·麥耶（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛茲（Didier Queloz），獎勵他們對于類似太陽恒星的發(fā)現(xiàn)。

2019年諾貝爾物理學(xué)獎表彰了天體物理學(xué)界的突破性發(fā)現(xiàn)，它有助于我們更好地理解宇宙的發(fā)展，以及地球在中間的角色，它是我們理解宇宙變化過程的一座金礦。詹姆斯·皮布爾斯（James Peebles）的發(fā)現(xiàn)，在過去二十年精確測量了類日恒星的輻射量。

1995年，兩位瑞士科學(xué)家米歇爾·麥耶（Michel Mayor）、迪迪埃·奎洛茲（Didier Queloz）發(fā)現(xiàn)了一個圍繞著類日恒星旋轉(zhuǎn)的地外行星。之后有大約超過400個地外行星被發(fā)現(xiàn)，這其中的個別地外行星上有可能還孕育著生命！

詹姆斯研究領(lǐng)域是天體物理學(xué)，宇宙在很久以前開始了快速擴(kuò)張，我們不知道之前發(fā)生了什么，但是在幾十萬年的時間里面，宇宙降溫了幾千攝氏度，并不斷擴(kuò)張著。科學(xué)家通過宇宙微波輻射發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。當(dāng)光與物質(zhì)間的聯(lián)系斷開，星系開始形成，才有了恒星、行星和生命。除此之外，宇宙中的暗物質(zhì)和暗能量也非常多。

我們可能生活在星系時代的末端，而從此之后，宇宙可能會變成一個更黑暗、更孤獨的地方。

當(dāng)我們把宇宙比作咖啡的話，大部分都是咖啡，這就是暗能量。再加入一些咖啡伴侶，這些是暗物質(zhì)。而加入那一點點的糖，就是常規(guī)物質(zhì)。這是我們?nèi)祟愒谶^去幾千年唯一研究出來的，直到今天。

詹姆斯研究了當(dāng)時的輻射量，并發(fā)明了一些新工具來幫助觀測宇宙的暗物質(zhì)和暗能量。通過他的工作以及他提出的新研究方式，宇宙學(xué)才有了長足的進(jìn)步。他的貢獻(xiàn)使得宇宙學(xué)成為了天體物理學(xué)，從此真正成為了一門科學(xué)。

兩位瑞士科學(xué)家，米歇爾與迪迪埃研究了那些“糖”，那些常規(guī)物質(zhì)中的一部分。他們找到了另一個太陽，和圍繞它旋轉(zhuǎn)的行星。

米歇爾與迪迪埃研究了五十光年之外的星星，他們在天馬座找到了一個恒星，并可以直接觀測到它的行星。

根據(jù)多普勒效應(yīng)，火車向我們靠近和遠(yuǎn)離時，汽笛聲的頻率是不一樣的，而對于光來說也是一樣的。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)行星圍繞這顆恒星旋轉(zhuǎn)的時候，這顆恒星本身也在自轉(zhuǎn)。當(dāng)這顆星向著我們地球運動時，它的光會微微變藍(lán)；當(dāng)它遠(yuǎn)離時，則會微微變紅。這種變化是細(xì)微的，但根據(jù)光譜的變化，諾獎獲得者總結(jié)出了下面這個圖表，從而知道了這顆類日恒星其我們的相對運動位置。

從此，這顆星星就有了非常特殊的意義?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)這顆行星跟木星一樣大，表面溫度幾千攝氏度。以前，人類一直以為其它恒星形成的星系會和太陽系十分相似。但事實是，我們錯了。宇宙中有許多互不相同的行星，即使在銀河系中就有數(shù)十億計的星系，它們有些與我們的地球相似，有些則與我們不同。

對這些地外行星的研究，可以使我們從一個全新的角度更深入地對我們自己的太陽系的變化形成過程進(jìn)行探索。兩位諾獎獲得者的研究為我們描述了一幅比以前任何時候所想象、所認(rèn)識的宇宙，更加美好、更加神奇的畫卷。從此以后，我們對于宇宙的觀點以及我們自己在宇宙中的地位將會和從前大不一樣。

詹姆斯·皮布爾斯接受采訪

問：您認(rèn)為宇宙中是否有其他的生命？

答：我們確定有很多類地行星，也有很多適合生命生存的環(huán)境，上面也許有生命。但我們生活在地球上，無法做出準(zhǔn)確的預(yù)測，可能也沒有機(jī)會見到這些地外生命。

問：您如何看待理論天體物理學(xué)和實際應(yīng)用的相互影響？

答：我覺得在任何領(lǐng)域，沒有實踐操作都是空的。我們對于宇宙的認(rèn)識一直在變化中，沒有實踐操作都是無意義的。我們需要實踐科學(xué)家與理論科學(xué)家互動。發(fā)現(xiàn)行星對我們來說是非常重要、激動的，天文學(xué)還有很多任務(wù)要完成、很多理論要證實、很多星星要觀測。

問：您在進(jìn)行研究時預(yù)想過獲獎嗎？對年輕科學(xué)家有什么建議？

答：當(dāng)然有過。1964年，我導(dǎo)師邀請我研究這個領(lǐng)域，當(dāng)時我很不適應(yīng)，實踐觀測結(jié)果不多。當(dāng)觀測和理論開始結(jié)合的時候，我被現(xiàn)在能夠證實猜想的觀測手段震驚了。對剛進(jìn)入科學(xué)界的年輕人，我希望你們開始這個領(lǐng)域的探索是對于科學(xué)的熱愛。我知道你們有著為人類做貢獻(xiàn)等遠(yuǎn)大的理想，但我希望你們能為科學(xué)本身所著迷。

問：您對天體物理學(xué)最重要的認(rèn)識是什么？

答：1964年我就開始研究了，這么多年、這么多時間都去哪兒了？我在這個領(lǐng)域深耕了半個世紀(jì)之久，見證了這個領(lǐng)域的飛速發(fā)展。我覺得這是我一生所追求的東西。我不是一個人在努力。上世紀(jì)80年代，這個領(lǐng)域還不為人所重視，但是我和我的同事合作很多，前蘇聯(lián)著名天體物理學(xué)家杰克也做出了非常重要的貢獻(xiàn)。當(dāng)時我還是普林斯頓大學(xué)在讀研究生，是杰克組建了我們現(xiàn)在仍然稱之為“重力研究團(tuán)隊”的隊伍。我當(dāng)時也有很多錯誤想法、走過很多彎路。