2020年諾貝爾物理學獎由3名研究宇宙黑洞的科學家奪得,分別是英國的潘羅斯(Roger Penrose)、德國的根策爾(Reinhard Genzel)及美國的吉茲(Andrea Ghez)。吉茲同時是這個獎項歷來第4名女性得主。共1,000萬瑞典克朗(折合約870萬港元)獎金,潘羅斯將得一半,其餘就由根策爾及吉茲對分。

三人因探索黑洞這個宇宙最神秘現象之一,而奪得今年諾貝爾物理學獎。獲分一半獎金的潘羅斯,他的研究顯示黑洞是由愛因斯坦提出的廣義相對論的直接結果。另外根策爾和吉茲就分別發現在銀河系中心,存在一個超大質量黑洞,引領著恆星的運行軌道。

【按此訂閱《香港財經時報》HKBT 新聞快訊】

潘羅斯用數學證實黑洞並非只是理論

潘羅斯巧妙地運用數學方式,證明由愛因斯坦提出的廣義相對論中,有關黑洞存在的預言並非紙上談兵,更可以用數學來描述它。黑洞是宇宙中超大質量的星體,能夠捕捉一切進入它的物質,就連光線都無法逃脫。其實愛因斯坦在提出這個理論時,他自己都不相信黑洞的存在。

繼愛因斯坦後 對廣義相對論最重要貢獻

不過在1965年1月,即愛因斯坦離世10年後,潘羅斯證明了黑洞的確可以形成,並能詳細地描述它,包括在黑洞奇異點後,所有已知的物理法則都會變得毫無用處,完全不成立。潘羅斯這項研究仍被認為是自愛因斯坦後,對廣義相對論最重要的貢獻。

黑洞橫切面
(圖片:瑞典皇家科學院/香港財經時報翻譯)

發現及研究丙型肝炎病毒 3名美英科學家奪諾貝爾醫學獎 平分約870萬港元獎金

2020搞笑諾貝爾獎 廣西殺手懶到判上判 仇口督灰全被拘 竟獲管理學獎

發現銀河系中心黑洞 質量相當於400萬個太陽

證實了黑洞的真實存在後,就輪到另外兩位科學家根策爾及吉茲,尋找位於宇宙的黑洞。兩人各自帶領的天文學家團隊,在1990年代初,專注研究位於銀河系中心,一個名為「人馬座A*」(Sagittarius A*)區域,透過分析最接近銀河系中心較亮恆星的軌道,發現了一個質量極大且看不見的天體,質量相當於400萬個太陽,正在拉動近中心的恆星,使他們高速地運轉,據廣義相對論,這個現象唯一推算就是該處有個超大質量黑洞。

銀河系中心
銀河系中心「人馬座A*」位於太陽系外26,000光年,兩名獲獎科學家透過分析最接近銀河系中心較亮恆星的軌道,推算出黑洞的位置。(圖片:瑞典皇家科學院/香港財經時報翻譯)

研發方法看穿星塵 直接觀察銀河系中心

團隊運用全球最大的天文望遠鏡,研發一個能夠看穿星際氣體和塵埃的巨大雲層的方法,直接觀察銀河系中心。他們的研究提供了迄今最有力的證據,論證銀河系中心存在一個超大質量黑洞。