10月6日,牛津大學(xué)數(shù)學(xué)家羅杰·彭羅斯 (Roger Penrose) 因?yàn)椤鞍l(fā)現(xiàn)黑洞形成是廣義相對(duì)論的有力預(yù)測(cè)”而榮獲2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
牛津大學(xué)數(shù)學(xué)家羅杰·彭羅斯榮獲今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
羅杰·彭羅斯(Roger Penrose),萊因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel)和安德里亞·赫茲(Andrea Ghez)三位科學(xué)家,因?yàn)樵诤诙搭I(lǐng)域的研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。羅杰·彭羅斯是牛津大學(xué)的榮譽(yù)退休數(shù)學(xué)教授(Emeritus Rouse Ball Professor),同時(shí)也是牛津大學(xué)沃德姆書院(Wadham College)的榮譽(yù)學(xué)者。2020年10月6日,他因?yàn)椤鞍l(fā)現(xiàn)黑洞形成是廣義相對(duì)論的有力預(yù)測(cè)”而獲得殊榮。根澤爾教授和赫茲教授因?yàn)椤霸谖覀冦y河系中央發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量高密度天體”而獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)。在2019年,安德里亞·赫茲教授也曾獲得牛津大學(xué)的榮譽(yù)學(xué)位。
安德里亞·赫茲(左三)于2019年榮獲牛津大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位
三位獲獎(jiǎng)?wù)咭虬l(fā)現(xiàn)了黑洞,這宇宙中最奇特的現(xiàn)象之一而共同獲得了今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。羅杰·彭羅斯的研究表明,從廣義相對(duì)論能推導(dǎo)出黑洞的形成。萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲發(fā)現(xiàn),一個(gè)不可見且極重的物體控制著我們銀河系中心星球的運(yùn)行軌道。超大質(zhì)量的黑洞是目前唯一已知的解釋。 羅杰·彭羅斯使用巧妙的數(shù)學(xué)方法來證明黑洞是阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)廣義相對(duì)論的直接結(jié)果。盡管愛因斯坦本人并不認(rèn)為黑洞真實(shí)存在。 愛因斯坦去世十年后的1965年1月,羅杰·彭羅斯證明了黑洞確實(shí)可以形成,并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)描述。在黑洞的中心,隱藏著一個(gè)奇點(diǎn),所有已知的自然法則在此都將失效。 他開創(chuàng)性的文章仍被視為自愛因斯坦以來對(duì)廣義相對(duì)論的最重要貢獻(xiàn)。
彭羅斯教授和他研究合作者斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking),照片攝于2017年霍金來牛津大學(xué)進(jìn)行演講時(shí)
羅杰·彭羅斯教授說道:“獲得這一獎(jiǎng)項(xiàng)堪稱巨大殊榮。在1964年,黑洞的存在并沒有獲得應(yīng)有的重視。自那以后,黑洞在我們理解宇宙的過程中發(fā)揮著越來越重要的作用;我相信,其重要性未來還會(huì)以無法預(yù)料的方式提升。”
牛津大學(xué)校長露易絲·理查德森教授(Professor Louise Richardson)表示:“得知本校教授羅杰·彭羅斯摘得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)這一殊榮,我們感到既欣喜又驕傲。彭羅斯爵士因其在廣義相對(duì)論和宇宙學(xué)的數(shù)學(xué)物理學(xué)領(lǐng)域的諸多建樹而聞名全球。在牛津本地,他也赫赫有名,更是牛津社群的重要元素;我校數(shù)學(xué)研究所的主樓安德魯·懷爾斯大樓入口處,還特設(shè)有一個(gè)‘彭羅斯貼磚’(Penrose tiling)區(qū),這種瓷磚拼貼技術(shù)以彭羅斯命名,紀(jì)念他于上世紀(jì)七十年代對(duì)此展開的研究?!?
數(shù)學(xué)研究所的主樓安德魯·懷爾斯大樓入口處的“彭羅斯貼磚”
牛津大學(xué)數(shù)學(xué)研究所所長麥克·吉爾斯(Mike Giles)說道:“我們都由衷為羅杰感到高興。這是對(duì)他在數(shù)學(xué)物理學(xué)領(lǐng)域作出的突破性貢獻(xiàn)的非凡認(rèn)可?!? 牛津大學(xué)數(shù)學(xué)、物理與生命科學(xué)學(xué)部部長山姆·豪伊森(Sam Howison)表示:“這對(duì)于羅杰來說是非常振奮的消息,也是對(duì)他為我們理解宇宙學(xué)所作的杰出貢獻(xiàn)的認(rèn)可。我在學(xué)生時(shí)代曾經(jīng)聆聽羅杰的廣義相對(duì)論講座,自此以后我便一直都對(duì)黑洞著迷。當(dāng)時(shí),就連黑洞是否存在都尚無定論;而如今,我手機(jī)上的應(yīng)用程序差不多每周都發(fā)送黑洞合并產(chǎn)生的引力波的觀測(cè)提示。得益于羅杰和與他同期獲獎(jiǎng)的科學(xué)家對(duì)宇宙學(xué)帶來的巨大影響,我們正進(jìn)入宇宙學(xué)理論和觀測(cè)的黃金時(shí)代。”
牛津大學(xué)數(shù)學(xué)研究所“彭羅斯貼磚”的細(xì)節(jié):這種貼磚能夠以不會(huì)周期性重復(fù)的方式鋪滿在無窮平面上
羅杰·彭羅斯爵士教授還作出了許多其他的科學(xué)貢獻(xiàn),盡管這些研究最初帶有娛樂性質(zhì),但它們同樣產(chǎn)生了不亞于諾貝爾獎(jiǎng)的影響力。他的“彭羅斯貼磚”理論,通過“非周期性”貼磚可以產(chǎn)生晶體學(xué)上五倍的“禁用對(duì)稱性”。
這些成果不僅激發(fā)了很多數(shù)學(xué)研究的靈感,隨后也在1984年被以色列物理學(xué)家丹·謝赫特曼(Dan Schechtman)發(fā)現(xiàn),并在實(shí)驗(yàn)室制造的準(zhǔn)晶體中實(shí)現(xiàn)。羅杰·彭羅斯和他的父親一起,是藝術(shù)家埃舍爾(Escher)著名和標(biāo)志性的“不可能的圖片”的靈感源頭。這一思想的碰撞也為牛津大學(xué)新數(shù)學(xué)研究所的瓷磚庭院提供了靈感。
埃舍爾標(biāo)志性的“不可能的圖片”
本文來源于英國駐華使館官微
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