3位科学家分享2011年诺贝尔物理学奖

美国人索尔·珀尔马特和亚当·里斯以及持有美国和澳大利亚双重国籍的布赖恩·施密特获得2011年度诺贝尔物理学奖。诺贝尔物理学奖评审委员会4日评介,这3名获奖者“研究几十颗处于爆炸状态的恒星、即‘超新星’,发现宇宙正在扩张过程中,扩张速率不断加速”。诺贝尔物理学奖评审委员会认定：

　　诺奖·结果

　　在瑞典首都斯德哥尔摩,瑞典科学院内,诺贝尔物理学奖当地时间4日11时45分(北京时间17时45分)揭晓：珀尔马特、里斯和施密特凭借他们在宇宙扩张领域的研究分享了这一殊荣。评审委员会宣布,奖金1000万瑞典克朗(约合146万美元),珀尔马特获二分之一,施密特和里斯获另外二分之一。

　　得知获奖腿发软

　　施密特现年44岁,美国出生,在澳大利亚国立大学主持超新星搜寻小组。对获得诺奖,施密特接受瑞典SVT公共电视台电话采访时说,那种兴奋感觉,“有点像我的孩子们出生”。他承认,知道获奖消息最初半个小时,他“确实激动,两腿膝盖发软,一定程度上因为这种(获奖)情形而吃惊,我不得不来回踱步以恢复知觉。”“我没有期待(获得诺奖)……我猜想,对一些事情,大家会期待,却多半不会发生,而这(诺贝尔奖)就是其中之一。”

　　52岁的珀尔马特是美国加州大学伯克利分校“超新星宇宙学研究项目”的负责人,从1988年开始研究超新星。

　　41岁的里斯是美国约翰斯·霍普金斯大学的天文学教授,也是马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学协会的成员之一。他在施密特的研究小组中发挥了重要作用,而且两人的研究都是把超新星当作了探测宇宙奥秘的“敲门砖”。

　　连续花落三人

　　继3日医学生理学奖花落三人，4日揭晓的物理学奖再次出现三人共享殊荣的局面。据悉，物理学奖再由三位科学家共同分享这种情况与权威机构汤森路透的预测吻合。不过该机构预测物理学奖或由来自法国、美国和奥地利的科学家共同分享，却与实际结果出现很大偏差。

　　诺奖·发现

　　啊?哈！宇宙最终将变成冰

　　珀尔马特、里斯和施密特都以“Ia型超新星”为观察对象,这种天体是一些大质量恒星在演化后期伴随星核与星壳分离出现的一种现象,即超级规模大爆炸。

　　“Ia型超新星”是由密度极高而体积很小的白矮星爆炸而成,质量相当于太阳的8至25倍,所显现的绝对光度可超过太阳光度100亿倍。由于每颗“Ia型超新星”爆发时质量都一致,爆炸发出的能量和射线强度也一致,因此在地球上观测“Ia型超新星”亮度的变化,可以准确推算出它们和地球距离的变化,并据此计算出宇宙膨胀的速度。

　　珀尔马特、里斯和施密特所属的研究小组发现,超过50颗超新星所显现的光度比先前预期暗淡。对这一结果的解释,是宇宙正在加速扩张。

　　“将近一个世纪,一种公认看法是,宇宙正在扩张,是大约140亿年前‘大爆炸’的结果。”“不过,发现宇宙扩张正在加速,令人惊异。”诺贝尔物理学奖评审委员会介绍说,“如果扩张继续加速,宇宙将以冰冻状态终结。”

　　声明说,宇宙加速膨胀的动力可能来源于暗能量,但暗能量究竟是什么依然是个谜。3名获奖者的研究成果表明,从科学角度看,宇宙在很大程度上依然充满未知数。

　　这三位获奖者甚至曾被自己的研究成果所震惊,因为他们原本打算找到宇宙扩张减慢的证据,结果却得出了完全相反的结论。珀尔马特告诉记者,他的研究小组一步步地发现、分析数据,然后认定结果是错的。“数月后,我们最终信服了,再也不是什么令人吃惊的事了,”珀尔马特说,“我跟别人说,这是一个我所经历过的最长的‘啊?哈!’的过程。”

　　“这个结果听起来太疯狂了,我们都不敢相信是对的,我认为我们当时对此有些恐惧,”施密特也通过电话对一个新闻发布会说。

　　这个发现被瑞典皇家科学院形容为“震动了宇宙学的基础”。美国联合量子学院的物理学家和发言人菲利普·舍韦也表示,珀尔马特等人的研究成果是他印象中“物理学界过去30年最大的突破”。

　　另外,3人的研究,确认了最初由科学家阿尔伯特·爱因斯坦提出的一种理论,即他称之为“宇宙学常数”的理论。1998年,珀尔马特主持一个研究小组,施密特则主持成员包括里斯的另一个研究小组。两个小组各自努力,相互“竞争”,而观测结果可谓“不约而同”。

　　诺奖·解析

　　三人研究很前沿，重要性堪比相对论

　　中国科学院理论物理研究所所长吴岳良院士表示，今年的物理学奖应该是预期中的，不算意外。

　　吴岳良介绍说，三位获奖者的领域应该属于宇宙学、天体物理，他们的重要发现，就是未来超新星以越来越快的速度离开我们。

　　他表示，通常情况下，由于引力效应，我们的物质受引力的影响，应该是越来越慢，而不是越来越快地膨胀，所以他们发现的超新星和我们通常预期的不一样，在加速膨胀，这是一个惊奇的发现。其中一种解释就是，宇宙当中存在一种我们现在还不清楚的物质形态，这种物质形态具有负的压强我们通常的物质压强都是正的，这种负压强的物质形态才能解释我们观测到的这一类星球以越来越快的速度在远离我们，这类物质称为暗能量。

　　吴岳良说，在我们认识的宇宙中，自人类文明时期以来，我们所认识的物质被发现的只占整个宇宙不到4%，而宇宙成分中约3/4都由暗能量组成。这需要物理学家和天体物理学家共同来解释和理解。这个问题已成为科学发展前沿研究，是一个可以和爱因斯坦的相对论相比拟的一个新的领域。

　　诺奖·连线

　　中国学者成功预测 奖金分配有点不公

　　中国科学院理论物理研究所研究员李淼去年就预测索尔·珀尔马特、布赖恩·施密特和亚当·里斯应该获得诺贝尔物理学奖，他指出，2006年的诺贝尔物理学奖颁给的是宇宙学和天体物理学家，2002年的物理学奖也是这样。

　　如果按4年一个周期算，2010年也应该是天体物理学家获奖。而天体物理学中，最值得期待的就是1998年发现宇宙加速膨胀的这三位科学家。去年他没有猜中，不过今年物理学奖结果公布之前，李淼在博客中发文，表示要继续去年的猜测，结果终于应验。

　　目前正在做博士后研究的南京大学天文系博士王发印对本报记者介绍说，施密特是里斯的师兄，他们都毕业于哈佛大学，并且领导“高红移超新星搜寻团队”。珀尔马特领导“超新星宇宙学工程”团队，他们两个组竞争很激烈。里斯当年从哈佛毕业后，曾经差一点去了珀尔马特的团队做博士后。

　　1997年，珀尔马特小组曾发表一篇文章，证明宇宙是减速膨胀。可是等施密特和里斯发表了他们的加速膨胀结果后，珀尔马特又在自己的研究中加入了新的数据，也发现了宇宙的加速膨胀。所以王发印博士觉得珀尔马特得一半奖金，施密特和里斯平分另一半，不是很公平。

　　李淼也认为，本届诺贝尔物理学奖的分配对施密特和里斯稍有不公，因为珀尔马特小组的第一篇文章还是说减速，看到里斯等人的文章后发了第二篇说是加速，而他“老人家”得了一半奖金，另外两人只分得另一半。

　　获奖感言

　　我很高兴、激动并深感荣幸……这是那种全球共同参与研究并共同庆祝成功的发现。

　　索尔·珀尔马特

　　我猜想,对一些事情,大家会期待,却多半不会发生,而这(诺贝尔奖)就是其中之一。

　　布赖恩·施密特　　如果你向空中抛一个球,它持续向上飞而非落回地面,你会非常惊奇。得出宇宙加速膨胀的结论时,我们正是如此惊奇。这项发现有关宇宙在加速膨胀,并暗示暗能量存在。我参与到其中,是一场令人难以置信的探险。能够在卓越的研究机构与优秀的同事合作,我感到非常幸运。

　　亚当·里斯

　　评价

　　约翰斯·霍普金斯大学校长罗纳德·丹尼尔斯:我们都感到非常自豪。里斯博士(现为约翰斯·霍普金斯大学教授)努力获得更多知识的激情和能力,阐释了所有约翰斯·霍普金斯人的承诺,即通过知识创造更美好、更人性化的世界。

　　劳伦斯·伯克利国家实验室主任保罗:这项发现揭示,我们看到和理解的天空其实只代表一个充满神秘、需要更多探测的宇宙的一小部分。

　　2006年诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特:他们的发现开启了名为暗能量的新的研究领域,这令很多研究人员深感激动。我期待他们继续获得成功。

前来祝贺下