2020年諾貝爾物理學(xué)獎揭曉：黑洞理論正式得到了諾貝爾獎的承認(rèn)(2)

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2020-10-07 08:00:50 新京報

雖然施瓦西在廣義相對論剛發(fā)表就提出了黑洞，彭羅斯則發(fā)現(xiàn)黑洞形成幾乎是廣義相對論中的必然。

1965年，彭羅斯在廣義相對論框架中證明了奇點(diǎn)定理，說明在很寬泛的條件下，只需要物質(zhì)的能量是非負(fù)的，黑洞確實(shí)能夠形成，它包圍了一個奇點(diǎn)（密度和時空曲率無窮大的點(diǎn)，物理定律在奇點(diǎn)失效）。諾獎委員會認(rèn)為，這個工作被認(rèn)為是愛因斯坦以來廣義相對論最重要的突破。

雷因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲各自領(lǐng)導(dǎo)一個天文學(xué)小組，從1990年代開始，用世界上最大的望遠(yuǎn)鏡，集中研究我們的銀河系中心區(qū)域人馬座（Sgittarius）A*。他們的結(jié)果一致表明，在銀河系中心存在看不見的天體，質(zhì)量高達(dá)400萬太陽質(zhì)量，將附近的星吸引過去。他們的工作是銀河系中心超大質(zhì)量黑洞的最強(qiáng)證據(jù)。

與往年相比，今年的諾貝爾物理學(xué)獎有幾個令人驚訝之處。

一是，連續(xù)兩年再次頒給了天體物理相關(guān)的方向，打破了相鄰年份不頒給同一個領(lǐng)域的潛規(guī)則。

二是，諾貝爾物理學(xué)獎的風(fēng)格發(fā)生了些許變化，開始將獲獎機(jī)會給到更多的理論學(xué)者。彭羅斯獲獎是因?yàn)樽C明了一個定理，而不是一個具體的問題，按照諾貝爾物理學(xué)獎以往的傳統(tǒng)，原本很難獲獎。

另一半獎金所獎勵的超大質(zhì)量黑洞是近年來天文學(xué)與天體物理的重要成就，也與EHT的黑洞照片有關(guān)（那是位于M87星系中心的黑洞），這是觀測方面的成就。這剛好也是EHT下一個觀測目標(biāo)——銀河系中心人馬座A*?？梢怨烙?jì)，EHT的黑洞照片也是促成這次諾獎的因素之一。

探索黑洞，研究黑洞，對于人類了解宇宙有著重要的科學(xué)意義。在正式得到諾獎的承認(rèn)后，可以預(yù)料，這將鼓勵人們繼續(xù)仰望星空，探究宇宙的奧秘，作為宇宙中時空彎曲最極端的區(qū)域，黑洞研究也將得到進(jìn)一步發(fā)展，在未來將得到更多的加冕。

□施郁（復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系教授）

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(責(zé)任編輯：苖玉軒 CN074)

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