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有人一年前就预言这对师徒要夺诺奖?因为他们捅破了天文学界花了400多年也

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发表于 2019-10-10 00:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
有人一年前就预言这对师徒要夺诺奖?由于他们捅破了天文学界花了400多年也  明星
2019年诺贝尔物理学奖授与普林斯顿大学教授James Peebles,以表彰他“在物理宇宙学的理论发现”,以及日内瓦大学的Michel Mayor教授和Didier Queloz教授,以表彰他们“发现了一颗围绕太阳型恒星运转的外行星”。
中山大学物理与天文学院副教授,博士生导师王爽多年努力于宇宙学方面的研讨。一年前,他曾发文预言Michel Mayor和Didier Queloz这对师徒早晚有一天会戴上诺奖的皇冠。
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到2019年,Michel Mayor和Didier Queloz 这两位诺贝尔奖得主的发现开启了天文学的一场反动,自那以来,银河系已经发现了4000多颗系外行星。奇异的新全国仍在不停被发现,其巨细、外形和轨道之丰富使人难以置信。
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在天文学史上,这是一个具有庞大历史意义的景点:与太阳相距50光年的飞马座51b是人类发现的第一颗绕主序星扭转的系外行星,而它的发现也宣布了系外行星摸索时代的到来。
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实在很早就有人猜疑,在茫茫宇宙中另有很多其他的行星。比如说,早在16世纪,被罗马教廷烧死的意大利哲学家乔丹诺·布鲁诺就料想,漫天繁星实在就是远处的太阳,也有很多行星在绕它们扭转。此外,台甫鼎鼎的牛顿爵士也在他的传世巨著《自然哲学的数学道理》中表达了类似的概念。
但是,根究系外行星是一件很是困难的事变。原因原由很简单。行星自己不会发光,只可以大要反射恒星的光芒;这意味着,行星的绝对亮度实在很是很是亏弱。另一方面,即使是近来的那些恒星,它们与地球之间的间隔也要以光年计。相距如此辽远的情况下,系外行星必定会被包围在它所围绕的恒星的光芒中;换句话说,系外行星底子没法被地球上的千里镜所看到。
几百年来,人们不停没法找到支持系外行星存在的有力证据。从19世纪起头,不停有人跑出来宣称他们发现了太阳系之外的行星。但究竟证实,他们几乎尽是自己看花了眼。
不停到20世纪90年月,才有人横空出世,用相当有力的证据证实白系外行星的存在。完成这一壮举的人,是一对来自瑞士的师徒。
其中的教员是米歇尔·麦耶。
1971年,麦耶在瑞士的日内瓦大学拿到博士学位。在剑桥大学、欧洲南方台和夏威夷大学工作了几年今后,他又回到了日内瓦大学任教,并在何处不停干到退休。
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其中的门生是迪迪埃·奎罗兹。20世纪90年月初,奎罗兹考进了日内瓦大学天文系,然后成了麦耶的博士研讨生。博士结业后,他在剑桥大学卡文迪许实行室找到了永久职位。
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大要有读者会问了:“这对师徒究竟是用什么法子,才捅破这层天文学界花了400多年也没能捅破的窗户纸呢?”答案是我们在旅游比邻星b的时候就已经讲过的径向速度法。下面,我就带大家回首一下这类方式。
假如一颗恒星的四周真的存在一颗行星,此恒星和此行星就会组成一个相互绕转的两体系统。你无妨把一颗恒星设想成一个在舞会上落单的人,只能孤零零地站着不动。假如它有了一颗行星,那就是有了一个舞伴,便可以与舞伴一路跳扭转舞了。固然,由于恒星质量远宏大于行星质量,恒星扭转的幅度远比行星要小。
由于在相互扭转,当行星离地球远去时,恒星就会稍微地靠近地球;此时,恒星发出的光就会发生稍微的蓝移。反之,当行星向地球飞来时,恒星就会稍微地阔别地球;此时,恒星发出的光就会发生稍微的红移。这样一来,假如一颗恒星的四周真的存在一颗行星,这颗恒星的光谱就会出现周期性的蓝移和红移交替的现象。换言之,假如发现一颗恒星的光谱出现了周期性的蓝移和红移交替的现象,便可以判定这颗恒星具有一颗行星。这类探测系外行星的方式就是径向速度法。
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1995年末,麦耶和奎罗兹在《自然》杂志上颁发了一篇论文,公布他们用位于法国普罗旺斯天文台的一台新型光谱仪,测出一颗与太阳相距50光年、名叫飞马座51的恒星的光谱中,存在一个周期为4.2天的蓝移红移交替的现象。由此可以揣度出,在离飞马座51仅仅800万千米的地方,有一个和木星差不多巨细、公转周期为4.2天的行星。麦耶和奎罗兹把这颗行星称为飞马座51b。它是人类历史上发现的第一颗绕主序星扭转的系外行星。
这个划时代的庞大发现,为人类翻开了一扇通往新全国的大门。在此后的20多年的时候里,跟从着麦耶和奎罗兹的萍踪,天文学家们发现了快要4000颗系外行星。著名的《纽约时报》以致把麦耶和奎罗兹发现系外行星这件事与哥伦布发现美洲大陆等量齐观,并称这对师徒为“新全国的发现者”。
这个诺奖级的庞大发现,给麦耶带来了数不清的声誉。不外,奎罗兹就没这么侥幸了。长达20年的时候里,他不停被断根在天文学界的各大奖项之外。为什么奎罗兹会如此倒霉呢?由于有一个“程咬金”从半路杀了出来。这人就是美国天文学家杰弗里·马西。
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马西本来是一个理科生。他本科就读于加州大学洛杉矶分校,主修文学学士学位。在此时代,他又选修了一个天文学的双学士学位,而这个决议完全改变了他的人生轨迹。本科结业后,马西挑选了转行,前往加州大学圣克鲁斯分校攻读天文学博士学位。获得博士学位今后,他在卡内基研讨院和威尔逊山天文台做了几年博士后,然后在旧金山州立大学找到了毕生教职。
20世纪90年月初,马西也起头搜寻系外行星。他没有斗过麦耶、奎罗兹师徒,后者在1995年率先发现飞马座51b。固然输在了起跑线上,可是马西乐成地后来居上。究竟上,在人类发现的前100颗系外行星中,有70多颗是马西的研讨团队发现的。
为什么马西能在根究系外行星的角逐中一骑绝尘呢?由于他率先利用了此外一种探测系外行星的方式,也就是所谓的凌星法。
凌星法的道理很是简单。我们在旅游太阳系的时候已经讲过,全部太阳系内的天体底子都处在同一个平面上。一样的道理,全部银河系内的天体也底子都处在同一个平面上。这意味着,假如一颗远方的恒星具有一颗行星,那末此行星围绕此恒星扭转的平面,就不太大要与我们看这颗恒星的视野偏向垂直。这样一来,当这颗行星活动到地球与恒星之间的时候,就会盖住恒星发出的部分光芒,从而使此恒星的视星等在一段时候内出现细小的下降;而当行星活动到其他地方的时候,恒星的视星等又会规复一般。
由于行星总在以一个牢固的周期绕恒星扭转,它在地球和恒星之间穿行的时候将具有周期性,从而使恒星视星等也出现周期性的下降。换句话说,假如我们观察到某颗恒星的视星等总是周期性的下降(随后又规复一般),便可以判定这颗恒星必定具有自己的行星。这类探测系外行星的方式就是凌星法。时至本日,凌星法已经横跨了径向速度法,成了发现系外行星的头号利器。
凭借着搜寻系外行星服从上的压服性上风,马西挤掉了奎罗兹,成了与麦耶不相高低的系外行星摸索范围的标志性人物。1999年末,马西跳槽到了加州大学伯克利分校(美国排名第一的公扬名校);又过了3年,他就被选为美国科学院院士。此后,他和麦耶拿遍了天文学界的全数大奖,包含2005年的邵逸夫天文学奖。
由于在系外行星摸索范围的杰出进献,马西也一度成为了诺贝尔物理学奖的大热人选。大要有一些读者已经留意到这类说法的诡异之处了:为什么要说是“一度”呢?由于现在的马西,已经从神坛坠入了深渊。
2015年,前后有4位姑娘向加州大学伯克利分校赞扬,说马西曾对她们举行性骚扰。随后,校方对马西展开了一个为期6个月的观察,并于2015年10月公布观察报告。这份观察报告指出,从1995年起头,在长达20年的时候里,马西最少对7位姑娘举行过性骚扰。此观察报告一经公布,立即在学术界掀起了轩然大波。加州大学伯克利分校的一多量教职员工随即颁发联名信,要求马西立即从黉舍滚开。
迫于压力,马西于2015年10月7日在网上贴出了一封公然信,公布对自己的所作所为道歉,而且辞去加州大学伯克利分校的讲席教授职位。此后,马西在学术界销声匿迹。这个系外行星摸索范围的先驱,就这样成了后来另一场影响深远的著名社会活动的“先烈”。
马西坠入深渊,为奎罗兹扫除了进步门路上最大的障碍。2017年,他取代了马西,与自己的前导师麦耶一路获得了著名的沃尔夫物理学奖。
我在此预言,早晚有一天,这对师徒会戴上诺奖的皇冠。

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