低氧诱导因子还没消化，关注人类命运的宇宙学和系外行星又来了！ | 解读诺贝尔物理学奖

当地时间10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔物理学奖授予詹姆斯·皮布尔斯（James Peebles）、米歇尔·马约尔（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz）。普林斯顿大学皮布尔斯教授获奖，表彰他的是“在物理宇宙学的理论发现”；日内瓦大学的马约尔教授和奎洛兹教授获奖，表彰他们的是“发现了一颗围绕太阳型恒星运行的外行星”。

在复旦大学物理系教授施郁看来，“虽然同为天体物理学家，但宇宙学和系外行星的领域相差较大”，本次诺贝尔物理学奖的组合可谓南辕北辙，却共同关注人类的命运，关注的是宇宙从何而来，我们人类从何而来，人类将往何处去。早在2015年，施郁已经预测到马约尔和奎洛兹将获得此大奖。

“苍茫宇宙，究竟有没有外星高级生命”

“跳出太阳系，有没有类似地球的行星”

“未来，人类能否找到一个移民星球”

——北京时间昨天傍晚，南京大学天文与空间科学学院原院长周济林教授乘坐的飞机抵达澳门机场，打开手机获悉“系外行星发现”得到诺贝尔物理奖的消息，第一时间向咖啡师解读其中的意义。

周济林介绍，在几十年前，寻找系外行星的想法还被认为是近乎疯狂。许多人曾经怀疑，拥有数颗种类不同行星的太阳系，在宇宙中也许是个异数，没有证据表明其他恒星系也会如此。再说，即便那里存在行星，它们也太小、太暗了，被它们所环绕的恒星的光芒所掩盖，而无法被我们探测到。但是，1995年10月6日，历史被改写了。马约尔和奎洛兹首先发现距离地球50.9光年、被称为“飞马51”（Pegasi 51）的一个位于飞马座的恒星拥有一个行星，这是第一个被发现的太阳系外行星。此后，被证实的系外行星已超过3500颗，而且数量还在攀升。

马约尔和奎洛兹的突破性发现得益于一种恒星光谱仪器。其原理是，一颗恒星在其伴星引力的作用下，径向速度发生周期性的变化，根据多普勒效应的原理，在光谱上表现为光谱的周期性移动。通过光谱仪检测到的微小移动，经过几个行星轨道周期内的数据收集，能够检测到天体的存在。

周济林表示，目前，南京大学天文与空间科学系外行星团队，利用国内多单位合作的南极冰穹A巡天望远镜，采用一种叫行星凌食主星(transit)的方法，已寻找到100多颗候选行星。这些候选行星要通过上述的视向速度方法才能确认。周济林说，“相信人类一定能够寻找到第二个地球、第三个地球。”

来源/诺贝尔奖官网

自1970年以来，皮布尔斯教授被广泛认为是世界上领先的理论宇宙学家之一，对原始核合成、暗物质、宇宙微波背景和结构形成具有重要的理论贡献。他的三本教科书（《物理宇宙学》，1971年；《宇宙的大规模结构》，1980年；《物理宇宙学原理》，1993年）已成为该领域的标准参考书。皮布尔斯为大爆炸模型做出了许多重要的贡献。与狄克等人一起，他还预测了宇宙微波背景辐射。

何谓微波背景辐射？

它是指宇宙学中“大爆炸”遗留下来的热辐射。在早期的文献中，“宇宙微波背景”称为“宇宙微波背景辐射”或“遗留辐射”，是一种充满整个宇宙的电磁辐射。此后，皮布尔斯的预测被证实。1978年，微波背景辐射的发现获得诺奖；2006年，微波背景辐射的黑体形式和各向异性再次获奖。值得一提的是，通过微波背景辐射的微小涨落，科学家们确定了很多宇宙学参数，比如宇宙年龄（137亿年）、宇宙中的物质密度、宇宙早期的原初涨落。确定在宇宙的总密度中，普通物质占4.5%，暗物质占22%，暗能量占73.5%。

天体物理博士、中科院上海天文台副研究员左文文认为，“此次诺贝尔物理学奖颁发给理论工作，算是对微波背景理论工作的纪念，也是一次迟到的颁奖。”

米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹的获奖也说明了，基础科学研究和技术的发展是相互促进的，正因为基础科学研究的需求，促使了新技术的发展，而新技术的发展促进了新发现；再拔高一点，前沿基础科学研究的新发现离不开整个国家的工业实力。