刚刚，2020年诺贝尔物理学奖颁布！霍金“战友”获奖，黑洞“吸纳”全部奖金

央视新闻报道，当地时间10月6日，瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松宣布，将2020年诺贝尔物理学奖一半授予罗杰·彭罗斯（Roger Penrose），“因为发现黑洞的形成是对广义相对论的有力预测”。另外一半授予莱因哈德·根泽尔（Reinhard Genzel）和安德里亚·格兹（Andrea Ghez），因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体，总奖金为1000万瑞典克朗（约合760万人民币）。

罗杰·彭罗斯爵士，英国数学物理学家、牛津大学数学系名誉教授。他在数学物理方面的工作拥有高度评价，特别是对广义相对论与宇宙学方面的贡献。

莱因哈德·根泽尔，德国天体物理学家，出生于巴特洪堡。

安德里亚·格兹，美国天文学家，加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授。

因新冠肺炎疫情，本次活动诺贝尔委员会对进入瑞典皇家科学院会场的人数进行了严格控制，全场人数不超过30人，并在进场时为每个人发放一个口罩。

接下来，诺贝尔奖后续颁布日程如下：

10月7日，瑞典当地时间11:45，诺贝尔化学奖颁布；

10月8日，瑞典当地时间13:00，诺贝尔文学奖颁布；

10月12日，瑞典当地时间11:45，诺贝尔经济学奖颁布。

黑洞“吸纳”全部奖金

据诺奖官方介绍，本次诺贝尔物理学奖一半授予罗杰·彭罗斯，获奖原因是其“发现黑洞的形成是对广义相对论的稳定预测”。

官方表示，罗杰·彭罗斯发明了巧妙的数学方法，探索了爱因斯坦的广义相对论，“他证明了该理论可预测黑洞的形成，这种时空中的怪物可以捕获进入其中的万物。”

另一半则授予莱因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹，获奖原因是他们“发现银河系中心的超大致密物体”。他们的研究成果认为，一个隐形且非常重的天体控制着我们银河系中心恒星的轨道。目前唯一已知的解释是，那是一个超大质量的黑洞。

今年诺奖奖金为1000万瑞典克朗（约合760万人民币），这意味着罗杰·彭罗斯拿到500万克朗，另外两位物理学家分享500万克朗。

今年物理学奖公布之后，很快就有多位科学界人士感叹史蒂芬·霍金的逝去。霍金在科学上有许多贡献，包括与本次诺奖得主之一的罗杰·彭罗斯共同合作提出在广义相对论框架内的彭罗斯-霍金奇性定理，以及他对关于黑洞会发放辐射的理论性预测（现称为霍金辐射）。霍金是第一个提出由广义相对论和量子力学联合解释的宇宙论理论之人。

彭罗斯和霍金还有深厚的研究友谊。为了理解量子引力，彭罗斯在20世纪60年代提出了一个激进的想法。在彭罗斯的扭量理论中，几何中的点被扭量所取代，其实体类似于一种可拉伸的线。在这个扭量空间内，彭罗斯发现了一种可以高效描述以光速行进的场（如电磁场和引力场）的方法。但现实空间包括多种类型的不同的场，任何理论都需要够解释不同场之间的相互作用，例如电荷间的电荷力，或是在更复杂的广义相对论中由于场本身的能量所产生的引力。然而，包括广义相对论在这张照片中的相互作用已被证明是一项艰巨的任务。

霍金在掌握了彭罗斯的理论后，在1974年利用量子理论宣布黑洞应该散发热量并最终消失。对于正常的黑洞来说，这并不是一个快速的过程，比宇宙的时代要长得多，太阳质量蒸发的黑洞。但在生命的尽头，迷你黑洞以惊人的速度释放热量，最终以百万吨级氢弹的能量爆炸。霍金指出，宇宙中的微型黑洞，每个重达10亿吨，但大小不超过质子。此外，霍金还提出了对黑洞本质的一系列见解，以及我们所在的宇宙源于“大爆炸”后扩张过程的这一新论点。这一新颖的论点由霍金与另一位 Dennis 的学生乔治·埃利斯共同完成的，他们一起撰写了名为“时空的宏观结构《The Large-Scale Structure of Space-Time》的论文。

当物理学遇到天文学：

爱因斯坦陪哈勃“看星星”

德国哲学家康德曾说过，世界上有两样东西最能震撼人们的心灵，其中一个就是我们“头顶浩瀚灿烂的星空”。

而在过去一百多年间，诺贝尔物理学奖就见证了人类百年的探索领域，从脚下的这颗星球，扩展到头顶的星空。

2019年，随着该奖项被同时授予宇宙学和系外行星学两个领域，作为天文学分支的天体物理学迎来高光时刻。

再加上2015年的中微子振荡、2017年的引力波，过去五年中，天体物理学的研究成果已经三次斩获诺贝尔物理学奖。

天文领域的研究者屡屡摘得诺奖桂冠，这在半个世纪前，是完全不可想象的事情。因为，那时的天文研究，还很难入诺奖的“法眼”。

正是由于诺贝尔没有设立专门的天文学奖项，过去一些科学价值不逊于物理学研究的天文学发现，只能折戟诺奖“名利场”。

哈勃望远镜拍摄到的爱因斯坦环的图片。图中央是一个星系团，它的质量足够大，以至于严重扭曲了它周围的时空，形成了环绕这个星系团的奇怪环线，这就是爱因斯坦环。图片来源：NASA官网

这其中，可能要数宇宙膨胀发现者哈勃数十年无缘诺奖一事，最为遗憾。

这位美国天文学家，不仅建立了哈勃定律，被认为是宇宙膨胀的有力证据，还被称为“星系天文学之父”。1931年冬，就连著名物理学家爱因斯坦都慕名跨越大西洋，来到美国西海岸的威尔逊山天文台，和哈勃一起，用胡克望远镜“看星星”。

在那之后，一心想拿下诺贝尔奖的哈勃，又等了22年，但令人扼腕的是，他在1953年9月下旬的一天，因脑血栓发作猝然离世。此时，距离公布诺奖得主仅剩下几天。

值得庆幸是，20世纪下半叶以来，物理学和天文学相互渗透与融合的趋势日益明显。天文学观测的新发现、一些天体物理学的突出成果，更是推进了物理学的发展。有非凡成就的天文学家获物理学奖，就变得更加顺理成章了。

《物理研究杂志》的一篇研究，通过分析2017年及之前的诺贝尔物理学奖数据，发现天文学所占比例已经从最初的完全空白，升到了现在的7%。未来，可能还会有更多的科学家，凭借天文学研究成果斩获诺奖。

编辑|何小桃 杜波

校对|郑直

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