纠正爱因斯坦错误50年如一日预测宇宙未来今年诺奖实至名归

放大字体  缩小字体 2019-10-09 19:35:17  阅读:8159 作者:责任编辑NO。谢兰花0258

1984年,詹姆斯-皮布尔斯将ΛCDM规范模型框架下的世界学常数从头引进,让爱因斯坦的广义相对论平稳过渡,与大爆炸理论相吻合,也契合咱们对微波布景辐射的观测成果,这是詹姆斯-皮布尔斯在物理世界学中最大的奉献。

2019年诺贝尔物理学奖给了三位科学家,分别是詹姆斯-皮布尔斯、米歇尔-马约尔和迪迪尔-奎洛兹。本期笔者就带你解读下独占奖金一半的科学家詹姆斯-皮布尔斯,一起也深度剖析一下詹姆斯-皮布尔斯为何能够取得诺奖,他的成果对物理世界学有哪些杰出的奉献,以及物理世界学究竟是个什么东西。这儿简略介绍下布景,詹姆斯-皮布尔斯的主攻方向是物理世界学,他是加拿大裔美国天体物理学家,现在是普林斯顿大学爱因斯坦科学名誉教授,生于1935年,从1970年代初步,致力于研讨物理世界学,现已84岁,50年如一日重现世界诞生,本年诺奖实至名归。

物理世界学究竟是什么

物理世界学这个学科是个二级学科,最大的一个类别叫做天文学,天文学是研讨天体和现象的天然学科,但凡地球之外的东西都归西文学。天文学的一个分支叫做世界学,专门研讨世界来源、演化等问题,因而这个科学简单呈现一些哲学家,从哲学的视点看世界,带入了一些宗教颜色,来源于哥白尼年代。世界学的一个分支叫做物理世界学,专门从物理学理论视点解说世界来源、结构、动力学等问题,爱因斯坦提出的广义相对论是物理世界学的初步。

由此看出,物理世界学掩盖的规模很大,从世界来源到加快胀大,演化、暗物质、规范模型等等,都是物理世界学的研讨规模。詹姆斯-皮布尔斯便是这个范畴的一员,因而论詹姆斯-皮布尔斯生计的研讨,也是十分广泛的,由于物理世界学自身就掩盖了许多的范畴。具体来说,物理世界学首要偏重世界诞生之后的30至40万年时期,大爆炸理论及其规范模型、微波布景辐射、大规范结构及其演化、暗物质暗能量的问题、引力波等,都是物理世界学的研讨方向。

詹姆斯-皮布尔斯的奉献

在爱因斯坦提出广义相对论之后,科学家就在这个根底之上进行弥补,1920年代,弗里德曼发现了爱因斯坦的世界学解法,描绘了弗里德曼世界,暗示咱们的世界能够胀大和缩短,其几许形状能够是敞开的,也可能是关闭的。弗里德曼是个俄罗斯世界学家,也是最早深挖爱因斯坦广义相对论的人,在该理论中建立了数学模型。

弗里德曼的方程便是对世界加快胀大的数学解说,那么为什么世界会进入加快胀大呢?经过观测,科学家发现咱们的世界中有暗物质和暗能量,暗物质占世界质能的26%,暗能量占69%,剩下5%是咱们能够看到的物质,比方星系、恒星、行星等等可见天体。明显咱们的世界只展示出5%给人类看,剩下的95%被躲藏起来了。暗能量的存在会迫使星系加快远离,这是对爱因斯坦静态世界的丧命一击。

在爱因斯坦的广义相对论方程中,有一个世界学常数λ,这个参数可让爱因斯坦的世界变成静态,契合爱因斯坦的哲学观,由于爱因斯坦以为世界是静态的。可是哈勃在发现红移之后,直接枪决了爱因斯坦的静态世界,爱因斯坦也撤回了世界学常数,以为世界是动态的。

但随着咱们对微波布景辐射、世界加快胀大的深入研讨,霍金、罗杰-彭罗斯等人发现,世界学常数不行能为零,因而爱因斯坦最初参加世界学常数是对的,由于世界中还有暗能量这个要素在作怪。而依据暗能量表述的世界学常数的创始者之一正是詹姆斯-皮布尔斯,这便是ΛCDM规范模型。这个英文单词有两个意思,第一个Λ,代表世界学常数,约为0.74,代表世界中74%的能量是暗能量,CDM是冷暗物质缩写。1984年,詹姆斯-皮布尔斯将ΛCDM规范模型框架下的世界学常数从头引进,让爱因斯坦的广义相对论平稳过渡,与大爆炸理论相吻合,也契合咱们对微波布景辐射的观测成果,这是詹姆斯-皮布尔斯在物理世界学中最大的奉献。

猜测下一个诺奖方向

依据物理世界学的描绘,咱们不难看出这个学科依然会呈现诺奖得主,ΛCDM规范模型所描绘的世界还有暗能量、暗物质的介入,这两个疑团依然人类的常识盲区。能够以为谁要是方向了暗能量、暗物质粒子之谜,取得诺奖是妥妥的,100%铁板钉钉的事。综上,物理世界学从爱因斯坦广义相对论初步,终极目标便是解说世界的诞生、演化以及未来的命运,在这条路上的任何一个发现都有实力竞赛诺贝尔奖。

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