目录2022年物理诺贝尔学奖 世界级物理学奖 物理奖项 2022年诺贝尔物理学家 诺奖物理2022
编译/lulu
三位获奖者因发现了键燃宇宙中最奇特的现象之一——黑洞——而分享了2020年的诺贝尔物理学奖。其中，罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)因通过广义相对论证明了黑洞的形成，获得一半奖金。莱因哈德·根策尔（Reinhard Genzel）和安德里亚·盖兹（Andrea Ghez）则因为发现银河系中心的超高质量高密度物质共享另一半奖金。而对于这个超高质量高密度物质枝察，超大质量黑洞是目前已知的唯一解释。
获奖者之一的罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)用巧妙的数学方法证明了黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果。虽然爱因斯坦本人并不相信黑洞真的存在，世上怎么会有这么奇怪的东西？不仅质量超大，还能捕获一切进入其中的物质。任何东西，包括光在内，都无法从黑洞中逃逸。
1965年1月，在爱因斯坦去世10年之后，罗杰·彭罗斯证明了黑洞确实存在，并详细描述了黑洞的特征：黑洞中隐藏一个“奇点”，在那里，所有已知的自然规律都不复存在。直到今天，彭罗斯的研究仍被认为是除爱因斯坦之外对广义相对论最重要的贡献。
而另外两位获奖者莱因哈德·根策尔（Reinhard Genzel）和安德里亚·盖兹（Andrea Ghez）则分别带领着各自的天文团队，从20世纪90年代开始，一直专注于观测研究银河系中心的人马座A*区域。随着距离银河系中心最近的恒星的轨道被越来越精确地测绘出来，两个小组得出了一致的结论，有一个质量极大且看不见的物体，吸引着这些恒星，导致它们以令人眼花缭乱的速度飞快地跑来跑去。而这个物体的密度也不是一般的大，相当于在一个不大于太阳系的区域内，挤满了400万颗太阳。根据现有的引力理论，这个位于银河系中心的奇怪物体只有可能是一个超大质量的黑洞。
利用世界上最大的望远镜，根策尔和盖兹开发出一种可以透过星际气体和尘埃观测银河系中心的方法。他们突破了技术的限制，改进了观测方法，抵消了地球大气层造成的干扰。他们的稿搭虚开创性工作为我们提供了银河系中心有一个超大质量黑洞的最令人信服的证据。
恒星的轨道是迄今为止最令人信服的证据，证明超大质量黑洞就藏在人马座A*区域。
英语 科技 类阅读系列第7篇 — 2020年诺贝尔物理学奖颁给了“见证黑洞存在”的三位科学家
Category: Physics
Text: 654 words
2020 Physics Nobel goes for delving into black holes
2020年的诺贝尔物理学奖颁给了致力亩渗于研究黑洞的科学家们
The winners showed black holes could exist, and then helped demonstrate they actually
did.
获奖者展示了黑洞可能存在，然后帮助证明他们确实存在。
Research that revealed the most mysterious objects in the cosmos — black holes. Now scientists that helped prove their existence have just won the highest honor in science, a Nobel Prize.
研究揭示了宇宙中最神秘的物体—黑洞。 现在，帮助证明它们存在的科学家刚刚获得了科学界的最高荣誉，诺贝尔奖。
Black holes are massive objects. Their gravitational field is so strong that nothing can escape it, not even light. At their centers, black holes harbor a puzzling zone called a singularity. There, the laws of physics cease to make sense.
黑洞是巨大的物体。它们的引力场非常强大，任何东西都无法逃脱，甚至光也不行。 在它们的中心，黑洞有一个令人费解的区域，称为奇点。在那里，物理定律不再有意义。
No question, these objects are strange. Three scientists who helped uncover details about black holes share this year’s Nobel Prize in physics. Roger Penrose works at the University of Oxford in England. Reinhard Genzel works in Garching, Germany at the Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics and at the University of California, Berkeley. Andrea Ghez is at the University of California, Los Angeles. The Royal Swedish Academy of Sciences announced their selection on October 6.
毫无疑问，这些物体很奇怪。帮助发现黑洞细节神银的三位科学家分享了今年的诺贝尔物理学奖。Roger Penrose 在英国牛津大学工作。Reinhard Genzel在德国加兴迅瞎脊在马克斯普朗克外星物理研究所和加州大学伯克利分校工作。Andrea Ghez就读于加州大学洛杉矶分校。瑞典皇家科学院于10月6日宣布了他们的选择。
Black holes “really represent the breakdown of our physical understanding of the laws of physics,” says Ghez. Studying such exotic objects “pushes forward on our understanding of the physical world,” she noted in a phone call during the announcement.
Ghez说，黑洞“确实代表了我们对物理定律的物理理解的崩溃”。她在公告期间的电话中指出，研究这些奇异的物体“推动了我们对物理世界的理解”。
When black holes were first proposed, scientists were not sure that they existed. The idea for them arose out of Albert Einstein’s general theory of relativity. Penrose eventually performed mathematical calculations that showed black holes are physically possible. For his contribution, Penrose will receive half of the 10 million Swedish kronor prize (more than $1.1 million).
当黑洞首次被提出时，科学家们并不确定它们是否存在。 他们的想法源于阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论。 Penrose最终进行了数学计算，证明黑洞在物理上是可能的。 由于他的贡献，Penrose将获得 1000 万瑞典克朗奖金（超过 110 万美元）的一半。
The other half will be split between Genzel and Ghez for their work showing that one of these dark objects lurks at the center of our galaxy, the Milky Way.
另一半将在 Genzel 和 Ghez 之间分配，因为他们的工作表明这些黑暗物体之一潜伏在我们银河系的中心。
“For many years, physicists questioned the very idea of a black hole,” said David Haviland. He chaired this year’s Nobel Committee for Physics. During an announcement of the prize, he noted that it “celebrates … the discovery of one of the most exotic objects in our universe.”
“多年来，物理学家质疑黑洞的想法，”大卫哈维兰说。他是今年诺贝尔物理学委员会的主席。在宣布该奖项时，他指出它“庆祝……发现了我们宇宙中最奇特的物体之一。”
Penrose invented strategies to tackle the complexities of black holes. His work revealed that black holes were not just mathematical ideas suggested by Einstein’s theory. His math showed they could form in conditions likely to exist in the universe. In 1965, he published a landmark paper in Physical Review Letters. It described how matter could collapse to form a black hole. It also would have a singularity at its center.
Penrose发明了解决黑洞复杂性的策略。他的工作表明，黑洞不仅仅是爱因斯坦理论提出的数学思想。他的数学表明，它们可以在宇宙中可能存在的条件下形成。 1965年，他在《物理评论快报》上发表了具有里程碑意义的论文。它描述了物质如何坍缩形成黑洞。它的中心也会有一个奇点。
Some of Penrose’s insights came while walking in the woods, he said. “I would think about these questions as I was walking … thinking about what it would be like to be in this situation with all this material collapsing around you and what would happen.”
他说，Penrose的一些见解是在树林里散步时得出的。 “我边走边想这些问题……想一想在这种情况下，所有这些材料都在你周围坍塌，以及会发生什么。
Beginning in the 1990s, Ghez and Genzel each led teams that used telescopes to peer at the center of the Milky Way. They were measuring the orbits of stars that zip around the galaxy’s heart. Those stars move so fast, both teams found, that only an incredibly compact, massive object such as a giant black hole could explain their trajectories. That work, which has continued in the decades since, helped confirm the existence of black holes. They also helped confirm the predictions of general relativity.
从1990年代开始，Ghez和Genzel各自领导了使用望远镜观察银河系中心的团队。 他们正在测量环绕银河系心脏的恒星的轨道。 两个团队都发现，这些恒星移动得如此之快，以至于只有像巨大黑洞这样非常紧凑的大质量物体才能解释它们的轨迹。这项工作在此后的几十年里一直在继续，帮助证实了黑洞的存在。 他们还帮助证实了广义相对论的预测。
The Milky Way’s central black hole is called Sagittarius A*. It has 4 million times the mass of the sun. Scientists now think such supermassive black holes sit at the center of most large galaxies.
银河系的中央黑洞被称为人马座A*。 它的质量是太阳的 400 万倍。 科学家现在认为这种超大质量黑洞位于大多数大型星系的中心。
Ghez is only the fourth woman to win the Nobel Prize in physics. Marie Curie was the first, in 1903. After her were Maria Goeppert Mayer in 1963 and Donna Strickland in 2018.
Ghez 是第四位获得诺贝尔物理学奖的女性。 居里夫人是第一个，于1903 年。在她之后是 1963 年的 Maria Goeppert Mayer 和 2018 年的 Donna Strickland。
当地时间5日，诺贝尔奖开奖周进入第二天，瑞典皇家科学院揭晓了又一重磅奖项。根据诺贝尔奖消息，2021年诺贝尔物理学奖被授予科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)、克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)和乔治·帕里西(Giorgio Parisi)，以表彰他们“对于我们对复杂物理的理解”，所做的开创性贡献。
翻开诺贝尔物理学奖颁奖史，仿若打开了一本厚重的书籍。在120年的 历史 长河中，从原子核研究至宇宙 探索 ，一项项突破性研究，改变了你我的生活，也书写着人类的未来。
3位科学家分享奖项
他们帮助我们了解气候变化
诺贝尔称，意大利科学家乔治·帕里西(Giorgio Parisi)，因为“发现了从原子到行星尺度的物理中无序和波动的相互作用”，而被授予一半2021年诺贝尔物理学奖项。
另一半被授予科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)和德国科学家克劳斯·哈岁余锋塞尔曼(Klaus Hasselmann)，“以表彰对地球气候的物理建模、量化变化和可靠地预测全球变暖”。
指出，真锅淑郎的研究展示了大气中二氧化碳含量的增加，如何导致地球表面温度升高，而克劳斯·哈塞尔曼的部分研究，则被用于证明大气温度升高，是由于人类排放的二氧化碳。
当科学照进现实：
“逃离地球”会成为现实吗？
通过虫洞穿梭宇宙，乘坐飞船探寻新家园……科幻片中关于天文学的种种想象，令无数人着迷。近年来，诺贝尔物理学奖似乎也对这一领域颇为青睐。
2020年的获奖研究就关乎“宇宙最黑暗的秘密”。英国物理学家罗杰·彭罗斯，用数学方法论证了黑洞可以形毁银成，并对其进行了详细描述。
据介绍，在黑洞的核心隐藏着一个奇点，它的时空曲率无穷大，密度也趋于无限大。一旦物质开始坍缩，就没有什么能阻止坍缩的继续，所有物质只能沿一个方向走向奇点。而这是一条通往时间尽头的“单行道”。
在2019年，来自瑞士的米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹则因首次发现太阳系外行星获奖。
迪迪埃·奎洛兹在获奖后表示，这一发现，可能会让人们找到宇宙中是否存在其他生命的答案。他认为，宇宙有太多的行星和恒星，而孕育生命的化学反应必定发生在其他地方。
这是否也意味着，当地球不再宜居时，人类有可能移居到其他系外行星？
对此，米歇尔·马约尔表示，即使是距离地球最近的宜居系外行星，也在几十光年之外，如此遥远的空间距离，以人类目前的 科技 水平，尚无法抵达。
“照亮世界的新光”
身边的这些诺奖成果，你知道多少？
不止于仰望头顶星空，诺贝尔乎晌物理学奖得主们的研究成果，也深刻影响着每个人的生活。
新冠疫情期间，当你与千里之外的亲友通话报平安，又或上网查找防控措施资料时，可曾想到，这些习以为常的便捷，其实都与2009年诺奖得主高锟有关。
素有“光纤之父”之称的他，早在1966年，就取得了光纤物理学上的突破性成果，计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输，最终促使光纤通信问世，为互联网的发展铺平道路。
而法国科学家热拉尔·穆鲁和加拿大科学家唐娜 斯特里克兰，则通过“驾驭”光，在激光物理学领域取得突破性贡献，由此获得2018年诺贝尔物理学奖。
他们研究的新技术被称为“啁啾脉冲放大”(CPA)，被应用于物理、化学以及医学等众多领域，例如需要分毫不差地在眼球上进行操作的激光视力矫正手术。
日本科学家赤崎勇、日裔美国科学家中村修二及日本科学家天野浩开发了蓝色发光二极管(LED)，并因此为世界带来了明亮、节能的白色光源。
诺贝尔评奖委员会认为，全球数亿人无法接入电网，LED灯为解决这些问题“提供了极其光明的前景。”其研究成就，也因此被形容为“照亮世界的新光”。
数说诺奖
6位华人科学家斩获殊荣
自1901年至2020年，诺贝尔物理学奖颁发了114次，共216人获奖，其中仅4名女性。
25岁和96岁： 最年轻的得主是劳伦斯·布拉格，1915年获奖时仅25岁。最年长的为2018年诺奖得主阿瑟·阿什金，他获奖时已96岁。
一对夫妇档： 1903年，广为人们熟知的居里夫妇因对放射性现象的研究获奖。
6位华人科学家： 包括李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。
新晚报综合中国新闻网
物理学家1901年获得诺贝尔奖的是伦琴。
1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学家伦琴（Wilhelm Konard Rontgen，1845－1923），以表彰他在1895年发现了X射闭旦线。
1895年，物理学已经有了相当的发展，它的几个主要部门--牛顿力学、热力学和分子运动论、电磁学和光学，都已经建立了完整的理论，在应用上也取得了巨大成果。这时物理学家普遍认为，物理学已经发展到顶了，以后的任务无非是在细节上作些补充和修正而已，没有太多的事好做了。
正是由于X射线的发现唤醒了沉睡的物理学界。它像一声春雷，引发了一系列重大发现，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从而揭开了现代物理学革命的序幕。
伦琴在发现X射线时，已经是五十岁的人了。当时他已担任维尔茨堡（Wurzburg）大学校长和该校物理研究所所长，是一位造诣很深，有丰硕研究成果的物理学教授。在这之前，他已经发表了几篇科学论文，其中包括热电、压电、电解质的电磁现象、介电常数、物性学以及晶体方面的研究。
他治学严谨、观察细致，并有熟练的实验技巧，仪器装置多为自制，实验工作很少靠助手。他对待实验结果毫无偏见，作结论时谨慎周密。特别是他的正直、谦逊的态度，专心致志于科学工作的精神，深受同行和学生们的敬佩。
主要影响
受伦琴的影响，1896年亨利·贝克勒在发光材料的试验中偶然发现了一种新射线的穿透性。这样伦琴的发现间接地影响了放射性的发现。因为该发现1903年贝克勒和居里夫人被共同授予诺贝尔奖。
伦琴射线直到今天最重要的应用领域仍然是医学诊断。用于诊断的射线强度已被大大降低，同时诊断结果可以显示更清晰的细节。在现代数字技术的帮助下，伦琴射线诊断已经可以提供人体内部三维图像。除了在医学上，伦琴射线还应用在微侍态念观世界的观察和对太空的研究。另外一个老困伦琴射线的重大应用领域是材料无损探伤。使用伦琴射线可以检测出金属材料和焊接部位的内部缺陷。
2022诺贝尔物理学奖证明了贝尔不等式在量子世界中不成立。
一、2022年的诺贝尔物理学奖已经正式揭晓了。获奖的理由是“用纠缠光子验证了量子不遵循贝尔不等式，开创了量子信息学”。根据诺贝尔奖委员会的说明，这三名科学家获奖是因为，用光子纠缠实验，证实了贝尔不等式在量子世界中不成立，并开创了量子信息学科。
二、在理论物理学中，贝尔不等式是一个有关是否存在完备局域隐变量理论的不等式。实验表明贝尔不等式不成立，说明不存在关于局域隐变量的物理理论可以复制量子力学的每一行圆个预测（即贝尔定理）。
三、在经典物理学中，此一不等式成立。在量子物理学中，此并带滑一不等式不成立，即不存在这样的理论，其数学形式为∣Pxz-Pzy∣≤1+Pxy。
四、贝尔不等式是1964年贝尔提出的一个强有力的数学不等式。定理在定域性和实在性的双重假设下，对于两个分隔的粒子绝腊同时被测量其结果的可能关联程度建立了一个严格的限制。
五、而量子力学预言，在某些情形下，合作的程度会超过贝尔的极限，也即，量子力学的常规观点要求在分离之间合作的程度超过任何“定域实在性”理论中的逻辑许可程度。贝尔不等式提供了用实验在量子不确定性和爱因斯坦的定域实在性之间做出判决的机会。
