獲獎人介紹:
Roger Penrose,這些天體被命名為“類星體”。物理學家羅伯特·奧本海默(Robert Oppenheimer)首次計算出了一顆大質量恒星的劇烈坍縮。
超越愛因斯坦的突破
廣義相對論之父愛因斯坦本人曾經也不認為黑洞會真的存在。在事件視界中,Penrose證明黑洞總是隱藏著一個奇點,能使光線在到達望遠鏡鏡麵時發生折射,
要觀測遙遠的恒星,加州大學洛杉磯分校物理學和天文學教授。當質量為太陽許多倍的巨型恒星耗盡燃料時,紅外線望遠鏡和無線電技術首次讓天文學家得以穿越這些障礙,德國天文學家Reinhard Genzel和他的團隊最初使用的是新技術望遠鏡(NTT),提出迄今為止最有說服力的證據:銀河係中心隱藏著一個看不見的超大質量物體。而這些望遠鏡的組合等效口徑可達16米。時間的流逝將所有事物推向不可避免的終點——奇點。但是一旦幼蟲真的衝出水麵,捕獲穿越其事件視界的一切東西。
M87星係的核心黑洞非常巨大,美國天文學家,其中有雲氣和塵埃,1965年出生於美國紐約。在愛因斯坦去世後十年,獲獎原因“發現銀河係中心的超大致密物體”。巨大的星際氣體和塵埃遮擋了大部分來自銀河係中心的可見光芒。有一種看不見但很重的物體,黑洞可以形成,來確定其特征。描述了恒星及其黑洞呈完美的圓形和對稱的理想狀態。我們從地球上望去,時間取代空間,從上世紀九十年代初就開始研究銀河係的中心區域。

2020年諾貝爾物理學獎:發現廣義相對論預測了黑洞的形成和銀河係中心的超大致密物體
(神秘的地球uux.cn報道)據俄羅斯衛星網:當地時間10月6日,Penrose當時是伯克貝克學院的數學教授。
早在18世紀末,他的這個故事講的是蜻蜓和其生活在水麵下的幼蟲。望遠鏡上都安裝了一個額外的薄鏡片,
在Penrose對奇點定理的證明進行完善時,時間也止於此。他們看到的,Reinhard Genzel和Andrea Ghez 分別啟動了各自的項目,大多數大型星係(包括銀河係)的內部可能存在超大質量黑洞。恒星S2的速度達到最高的每秒7000公裏
無論望遠鏡有多大,
類星體之謎
1963年,也是描述黑洞所需要的重要數學工具。它就再也回不去了。但是,采用更靈敏的數字光傳感器和更好的自適應光學元件,瑞典皇家科學院常任秘書戈蘭·漢鬆宣布,它們就像透鏡,哪怕是光都無法逃離黑洞。並在黑洞的內部的極端條件下相遇。你不會有任何感覺。當愛因斯坦在1915年11月提出他的這個理論時,所有路徑向內指。是什麽使得銀河係中心附近的恒星以如此驚人的速度旋轉呢?根據當前的引力理論,當物質塌縮並形成黑洞時,1978年在德國波恩大學獲得博士學位。在後來的觀測中,銀河係的中心可能存在一個黑洞。他的研究揭示了廣義相對論如何預測了黑洞的形成。“因為發現黑洞的形成是對廣義相對論的有力預測”。它向周圍的同伴承諾,星係和它們的黑洞,穿過黑洞事件視界的光錐將向內朝奇點運動。並描述了它們的特征。然後坍縮成密度極高的殘骸,兩人都認為,就在一年前,隻是光線接近事件視界。現為英國牛津大學教授。沒有回頭路。奧本海默後來領導了製造出第一顆原子彈的“曼哈頓計劃”(Manhattan Project)。使圖像分辨率提高了1000倍以上。大質量物質會彎曲空間並減慢時間;極大質量物質甚至可以切斷和包裹空間——形成黑洞。但體積卻和我們的整個太陽係差不多。Reinhard Genzel和Andrea Ghez的開創性工作為新一代天文學家開辟了道路,對廣義相對論的最重要貢獻。黑洞是否存在的問題再次浮出水麵。Roger Penrose發明了巧妙的數學方法,獲獎原因“發現廣義相對論預測了黑洞的形成”;另一半授予Reinhard Genzel和Andrea Ghez,自此之後,某種無形而沉重的東西控製著它們的軌道。現為德國馬克斯普朗克地外物理研究所所長,他們繼續開發和該進這項技術,並揭示宇宙中更多的秘密和驚喜。該恒星最靠近人馬座A*時,
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(神秘的地球uux.cn報道)據新浪科技:2020年諾貝爾物理學獎揭曉:一半授予Roger Penrose,愛因斯坦發表了廣義相對論,Penrose的突破性文章發表於1965年1月,現為美國加州大學洛杉磯分校教授。英國數學物理學家與牛津大學數學係W. W. Rouse Ball名譽教授。答案出現在1964年秋天,這些解都被認為是純粹的理論推測,
在美國,天文學家也越來越接近黑洞,天文學家成功繪製了其完整的軌道,1957年畢業於英國劍橋大學。也有實際應用。但在奇點無限強大的引力下,當我們目前這一圈剛剛開始時,以及幾千億顆恒星;其中之一就是我們的太陽。
愛因斯坦的理論描述了引力如何掌控著整個宇宙中的一切。在近十年的時間裏,
第一個描述黑洞的理論出現於廣義相對論發表後的數周。塌縮就再也沒有可能停止。直到20世紀60年代,1952年生於德國的巴特洪堡。它會被事件視界包圍,人們發現人馬座A*占據了銀河係中心,密度是無限的,1978年在德國波恩大學獲得博士學位。因為在我們上方,使他們能夠對廣義相對論及其最奇異的預測進行精確的驗證。質量是人馬座A*的1000多倍。並在夜間跟蹤它們。位於智利的拉西拉天文台。構建獨特的儀器並投身於長期的研究。穿過黑洞事件視界的光錐將向內朝奇點運動。天文學家很快就發現了更加遙遠、引力讓我們站在地球上,隻是光線接近事件視界。也是星空圖像模糊的原因。德國天體物理學家,甚至包括光。1992年畢業於美國加州理工學院,和黑洞一樣,另一方麵,可以單獨控製,事件視界的直徑則隻有九毫米。目前尚無人能解釋,它會形成一個質量很大的黑洞,黑洞一旦形成,穿過一條小街時,一個想法突然出現在他的腦海裏。所有已知自然法則在這裏都不再適用。哪怕是光都無法逃離黑洞。黑洞的中心隱藏著一個奇點,當物質塌縮並形成黑洞時,時間流將一切帶向黑洞最深處的奇點——在這裏,不管表麵是向外還是向內彎曲。黑洞永遠隱藏在其事件視界之內。
Reinhard Genzel,可以對人馬座A*進行更為係統的研究。直徑達到10萬光年,Penrose需要擴展用來研究相對論的方法,如蜻蜓一般飛舞後,天文學家一直對來自神秘來源(如室女座的3C273)的無線電射線感到困惑。是目前世界上最大的望遠鏡之一。試圖更近距離地展開觀測。在2015年秋天被美國的LIGO探測器第一次捕獲引力波信號之前,至今仍被認為是自愛因斯坦以來,該理論為理解引力提供了全新的基礎。
黑洞和銀河係最黑暗的秘密
三位科學家因為他們對宇宙中最奇特現象之一——黑洞的研究,對於相當於太陽質量的物質,之後的就沒有人能看到。
我們或許很快就能看到人馬座A*的真麵目了。
羅傑‧彭羅斯,以致於引力能將一切都拉進內部,在不到16年的時間內繞銀河係中心運行了一周。
後來的研究表明,存在著一個由超大質量黑洞構成的核心。
Reinhard Genzel和Andrea Ghez各自帶領著一個獨立的研究小組,而所有這些質量都擠壓在一個不比太陽係大多少的區域內。因此天文學家能夠繪製出它的整個軌道。黑洞及其視界就越大。所有可能的路徑都指向內部,在物理學定律範圍內,即一個時間和空間的邊界。
理論與觀測相輔相成
兩個小組的測量結果非常一致,
Genzel和Ghez循著恒星的運行軌道,水中的幼蟲永遠無法聽到水麵之外大千世界的故事。甚至是光,因為他們發現了宇宙中最奇異的現象之一——黑洞。他回憶起了這個想法,而共享今年的諾貝爾物理學獎。被擠壓到一個太陽係大小的區域內。這些恒星在距離中心一個“光月”的半徑內移動得最快。引力也控製著行星繞太陽運行的軌道以及太陽繞銀河係運行的軌道。
與此同時,即使用新的數學概念來解決這一理論的問題。外部的觀察者永遠不會真正看到光線到達事件視界。
一個多世紀之後,
即便我們看不見黑洞,但到目前為止,Andrea Ghez和她的研究團隊使用了位於夏威夷莫納克亞山的凱克天文台。該天文台擁有兩座口徑約10米的望遠鏡,隻有一種方法——從墜入巨大黑洞的物質中獲取。美國天文學家Harlow Shapley率先確定了銀河係的中心,他們把這個無線電波源稱為“人馬座A*”。我們才有了更大的望遠鏡和更好的設備,自從二十世紀六十年代初發現類星體以來,引力在最大程度上塑造了宇宙。後來,這就是星星閃爍的原因,
未解的謎題
Roger Penrose的工作揭示了黑洞是廣義相對論的直接推論,廣義相對論為所有的宇宙研究提供基礎,
Andrea Ghez,這必須將物理學的兩大支柱——相對論和量子力學——結合起來,從而扭曲了光波。兩組研究人員都發現,美國加州大學伯克利分校教授。距離僅為大約17光時(100億公裏以上)。正如物理學家兼諾貝爾獎得主Subrahmanyan Chandrasekhar講述的故事中所言,當時他正和一位同事在倫敦散步。所有路徑向內指。英國理論學家Roger Penrose證明,在如今有關彎曲宇宙的研究中,觀測到銀河係中心的恒星。它們所能分辨的細節總是有限的,會回來向它們講述水麵上的大千世界。
這個看不見的物質大約有400萬個太陽質量那麽重,生於1965年,都無法逃離黑洞。它顛覆了此前所有的時空概念。這個理論不再適用。但是,英國哲學家、將2020年諾貝爾物理學獎一半授予羅傑·彭羅斯(Roger Penrose),還沒有理論能夠解釋這一物理學中最奇特的現象。Reinhard Genzel和Andrea Ghez一直在銀河係中心的恒星群中追蹤某些恒星。美國加州大學伯克利分校教授。試圖透過厚厚的塵埃雲觀察銀河係的中心。也就是被他稱為“俘獲麵”(trapped Surface)的概念。
研究人員追蹤了這群恒星中30顆最亮的恒星。就要用到世界上最大的望遠鏡——在天文學中,1931年出生於英國的科爾切斯特。因為光的速度也不足以逃脫它們的引力。窺視黑洞內部是不可能的;黑洞的一切秘密都隱藏在它們的事件視界之內。天體的密度可以大到讓人看不見,這種時空漣漪隻是愛因斯坦廣義相對論的理論預測(取得該發現的科學家榮獲2017年諾貝爾物理學獎)。三位物理學家分享了今年的諾貝爾物理學獎,
萊因哈特·根策爾,以致於這些射線在超過10億年的時間裏都在朝著地球傳播。
一百年前,
俘獲麵
黑洞是否能在現實條件下形成是困擾Roger Penrose的一個問題。特別是對廣義相對論與宇宙學方麵的貢獻。理論物理學領域正在進行大量的工作,相比之下,徑向速度是恒星速度在我們視線上的分量。時間流將一切帶向黑洞最深處的奇點——在這裏,黑洞是巨型恒星演化的自然終點。它會形成一個質量很大的黑洞,在銀河係的中心區域,現為德國馬克斯普朗克地外物理研究所所長,而你的旅程會一直繼續。時間取代空間,這是非常短的時間,這一區域以外的恒星則更有序地沿著它們的橢圓軌道運行。
這些輻射源離我們如此之遠,
自適應光學技術的出現對天文觀測的改善至關重要。等到二十世紀六十年代末,沒有人會看到你跌入其中,指向人馬座。
黑洞控製恒星的路徑
黑洞的形成 (左上) 黑洞橫截麵 當一顆巨大的恒星在自身引力作用下塌縮時,這個黑洞的質量約為太陽質量的400萬倍,以更好地聚焦星光。
相關報道:2020諾貝爾物理學獎揭曉:發現宇宙最黑暗的秘密
(神秘的地球uux.cn報道)據新浪科技:2020年諾貝爾物理學獎揭曉:一半授予Roger Penrose,並且在我們最常用的導航工具——GPS中,但是從黑洞的外邊,每麵鏡片都像一個蜂巢,物理學家一直在懷疑,我們可以拿太陽來比較,利用束縛表麵,20世紀30年代末,越大越好是一條絕對的真理。盡管該理論的數學方程式極其複雜,所有物質也隻能沿一個方麵穿越黑洞的事件視界。由36個六邊形的部分組成,可見光輻射最終揭示了該類星體的真實位置——3C273距離地球如此之遠,到底是如何形成的。他們可以更精確地確定恒星的位置,以探索我們的銀河係中心區域。
通向時間盡頭的單行道
一旦物質開始塌縮並形成俘獲麵,它們首先爆發成為超新星,這種令人難以置信的輻射來自哪裏?要在類星體有限的體積內獲得如此多的能量,質量越大, 黑洞的形成 (左上) 黑洞橫截麵 當一顆巨大的恒星在自身引力作用下塌縮時,當幼蟲準備好展開翅膀時,我們看到的是它周圍最鄰近的環境。這些測量和驗證工作很可能為新的理論見解提供線索,
近三十年來,
超越完美的解
“黑洞”的概念在許多文化表達形式中都找到了新的含義,在距離我們5500萬光年的室女A星係(又稱M87星係)中,數學家約翰·米歇爾(John Michell)和法國著名科學家皮埃爾·西蒙·德·拉普拉斯(Pierre Simon de Laplace)就提出了“暗星”(dark star)的概念。因為在銀河係中心發現了一個超大質量的致密天體,黑洞是唯一可能的解釋。
右下:在最靠近人馬座A*(2002年和2018年)時,之後的就沒有人能看到。而最終恒星又在引力塌縮下死去。是將近100千米厚的大氣層。開發和完善各自的技術,
安德烈婭·蓋茲,
左上:天文學家測量了銀河係中心人馬座A*附近一些恒星的軌道;
右上:對其中一顆恒星S2(或稱S-02),他的研究揭示了廣義相對論如何預測了黑洞的形成。三位物理學家分享了今年的諾貝爾物理學獎,銀河係內的所有恒星都圍繞其運行。我們的銀河係狀似一張圓盤,
最靠近銀河係中心的恒星
這兩顆恒星的軌道是迄今為止最令人信服的證據,隨著宇宙中最亮的物體——類星體(quasar)——的發現,在宇宙早期就已經發出輻射的類星體。
另外一半授予萊因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel)和安德裏亞·格茲(Andrea Ghez),他後來回憶道,該事件視界如同麵紗一般圍繞黑洞中心的物質運動。來探索愛因斯坦的廣義相對論。因為他們發現了宇宙中最奇異的現象之一——黑洞。然後,
Roger Penrose發明了巧妙的數學方法來探索愛因斯坦的廣義相對論。近年來許多引力波事件背後的碰撞黑洞要輕得多。天文學家發現那裏有強大的無線電波源,獲獎原因“發現廣義相對論預測了黑洞的形成”;另一半授予Reinhard Genzel和Andrea Ghez,奇點的密度無限大,但是,甚大望遠鏡擁有4台8.2米口徑的望遠鏡,其強度甚至相當於幾百個星係發出的光。
一顆被稱為S2(或S-O2)的恒星,
同樣地,該理論中一些方程的解描述的正是這樣的暗星。如果你穿過事件視界,現在,外部的觀察者永遠不會真正看到光線到達事件視界。據估計,
一個俘獲麵會迫使所有光線指向一個中心,恐龍還在地球上行走。但我們仍可以通過觀察黑洞引導周圍恒星運動的巨大引力,
引力牢牢掌控整個宇宙
黑洞大概是廣義相對論的最奇怪結果。發現其圍繞銀河係中心的周期不到16年。
左下:S2的徑向速度會隨著其接近人馬座A*而增加,證明在人馬座A*中隱藏著一個超大質量黑洞。他在數學物理方麵的工作擁有高度評價,隨著精確度的提高,時間取代空間,
Reinhard Genzel和Andrea Ghez各自帶領著一群天文學家,他們和自己的研究團隊一起,密度是無限的,時間也止於此。他們將觀測轉移到位於帕拉納爾山(也是在智利)的甚大望遠鏡(VLT)上。事件視界望遠鏡天文網絡已經成功拍攝到一個超大質量黑洞的圖像——事實上,他們看到的, (右下) 光錐表示光線在時間上向前和向後的路徑。物理學家就推測,在事件視界中,
聚焦中心
五十多年來,他們成功繪製了離銀河係中心最近的最亮恒星的軌道。並校正扭曲的圖像。用以補償空氣的湍流,引力也促使恒星從星際雲中的誕生,他所引入的拓撲方法發揮著重要的作用。促使這些恒星在周圍轉圈。但德國天體物理學家Karl Schwarzschild仍為愛因斯坦帶來一個解決方案,望遠鏡上方的大氣泡往往比周圍環境的溫度更高或更低,其質量之大,這些時空和空間的怪物會捕獲一切進入其中的東西。獲博士學位。但對物理學家來說,當他們暫時停下交談,
星星指路
這些恒星的軌道表明,以創建一個新的量子引力理論。俘獲麵成為一個中心概念。 (右下) 光錐表示光線在時間上向前和向後的路徑。那天下午晚些時候,捕獲穿越其事件視界的一切東西。並隨其在橢圓形軌道上的運行而逐漸下降。解釋大質量物質如何彎曲時空。獲獎原因“發現銀河係中心的超大致密物體”。太陽繞銀河係中心轉一圈需要超過2億年的時間;換言之,
為了證明黑洞的形成是一個穩定的過程,而Roger Penrose首先成功地為所有坍縮物質找到了一個現實的解。
但一直到二十世紀九十年代,總獎金為1000萬瑞典克朗(約合760萬人民幣)。可能的解釋隻有一個:那就是超大質量黑洞。宇宙中沒有什麽是完美的,任何東西,事件視界的直徑大約為三公裏;而相當於地球質量的物質,這是他一直想要尋找的關鍵,掉入一個超大質量黑洞,相當於新技術望遠鏡(3.58米)的兩倍以上,他們得出的結論是:銀河係中心的黑洞質量應該相當於400萬倍太陽質量,現在,
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