【快訊】我們對於宇宙的認識,從此不一樣了──2019年諾貝爾物理學獎

抬頭仰望星空,我們知道人類在宇宙當中相當渺小,但我們的野心很大:我們想要知道宇宙從何而來、我們想要知道太陽系外的宇宙。而今年的諾貝爾物理學獎的得獎理由說出來相當的中二浪漫:對理解宇宙演化和地球在宇宙中的位置做出貢獻。

獲獎的科學家為 James Peebles 和 Michel Mayor、Didier Queloz,獲獎者的研究領域分為兩個部分,第一部分為:理解宇宙的結構和歷史;另一個部分,則是人類首次在太陽系外發現行星繞著類太陽恆星公轉。

source: Nobel Prizes

James Peebles 對於宇宙物理學的洞見,豐富了整個研究領域,在過去 50 年內,也為宇宙學的轉變奠定了基礎,從猜測、投機,轉變為實證科學。他從 1960 年代中期開始發展出的理論架構,奠定了我們現今對於宇宙的理解。

大霹靂模型描述了宇宙在約 140 億年以前,處於溫度密度極高的初始狀態。從那個點開始,宇宙快速擴張,越變越大也越變越冷。差不多在大爆炸的 40 萬年後,宇宙變得透明,讓光線得以穿透空間。即使到了今天,古代的輻射也依然在我們周邊,並且隱藏了許多宇宙的秘密。James Peebles 便是利用他的理論工具與計算,解密宇宙早期的線索。

從宇宙背景輻射讓我們得知宇宙的秘密。source: Nobel Prizes

這些結果讓我們了解到,我們僅僅了解了 5% 的宇宙,而這 5%,塑造出了恆星、行星、花草樹木、眾生及我們。那麼,剩下的 95% 呢?這些我們尚不了解的部分,則是所謂暗物質、暗能量,至今仍是現代物理極欲了解的謎題。

如果用一杯咖啡來形容,那麼,你看到那黑漆漆的咖啡就是暗能量、加在裡面的鮮奶則是暗物質;而我們真正了解的物質部分,則是一小小撮最後加進去的糖。(只是一小小撮,不是一整個糖包啊各位!)

就是這一小撮的糖。source:諾貝爾獎直播截圖

接下來讓我們來看另外一半的獎項。

在 1995 年十月,Michel Mayor 與 Didier Queloz 公布發現了第一個太陽系外行星,這個系外行星就位在我們的銀河系,環繞著一個類太陽恆星。他們在南法的上普羅旺斯天文台 (Haute-Provence Observatory),利用訂製器材,找到了大小相當於木星的系外行星: 51 Pegasi b。

這個發現在天文學掀起了一場革命,從那時開始,我們陸續在銀河系中發現了 4000 顆系外行星。這些行星的大小、形狀和軌道都有著很大的差異,彷彿為我們開啟了一個新的世界。這些新的發現,讓人們不得不回過頭來重新思考我們原本對於行星系統的理解,也使得科學家們需要修改原先的關於行星起源背後的物理理論。

而現在,有越來越多研究計劃要開始尋找系外行星,或許,終有一天,我們可以解答那個終極的疑問──究竟宇宙中有沒有其他生命?

今年的得獎者改變了我們對於宇宙的想法。James Peebles 的理論發現讓我們了解宇宙從大霹靂後如何演化;Michel Mayor 與 Didier Queloz 找到了新行星,擴展了我們對於鄰近宇宙的認知。他們的發現永遠改變了我們對於世界的認知。

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