獲得今年諾貝爾物理獎的三位科學家

​2019年的諾貝爾物理獎在10月8日揭曉，總獎金900萬瑞典克朗（約905,751美元）。諾貝爾物理學委員會成員、烏爾夫·丹尼爾森教授（Ulf Danielsson）在頒獎儀式上向媒體表示，“今年的物理學獎獲得者為我們的宇宙，描繪了一幅比我們想象中更奇特、更奇妙的圖畫。”

諾貝爾委員會決定，獎金一半頒給加拿大裔美籍宇宙學家詹姆斯·皮布林斯（James Peebles），表彰他在物理宇宙學的理論發現。皮布林斯被認為是開啟了近半世紀人類理解宇宙大爆炸後的演化史；另一半則頒給瑞士科學家米歇爾·馬約爾（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛茲（Didier Queloz），表彰他們發現了圍繞其他類太陽恆星執行的系外行星。馬約爾和奎洛茲兩人在人類歷史上首次發現了一顆太陽系外行星，從而證明地球在宇宙並不是孤單及唯一的。

對這三位科學家的成就，瑞典皇家科學院常任祕書戈蘭·漢鬆評價稱，2019年的獲獎研究為“我們理解宇宙演化和地球在宇宙中的位置作出了貢獻”。

諾貝爾物理學獎主要集中四個領域：粒子物理、天體物理、凝聚態物理、原子分子及光物理。由於此次摘得桂冠是研究天體物理的三位科學家，這樣在過去五年中，天體物理學的成果已經三次獲得諾貝爾獎。除今年以外，還有2015年的中微子振盪（屬於天體物理或粒子物理）以及2017年引力波的發現。

而從1901年至2019年，諾貝爾物理學獎已頒發113次，被授予“在物理學領域作出最重要發現或發明的人”，其中最年輕的獲獎者為25歲，最年長者為96歲。此前歷屆得主中僅有三位女性。他們中還有6位華人科學家獲此殊榮，包括李政道、楊振寧、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。

皮布林斯現年84歲，目前是美國普林斯頓大學名譽教授，被譽為當今最有影響力的宇宙學家之一。宇宙學是研究宇宙起源、演化及結構的科學。40年前，學界對於宇宙理論學的著作十分稀少，“只有一、兩本，皮布林斯是其中一本。”

諾貝爾委員會說，皮布林斯關於宇宙及其數以十億計星系與星系團的理論架構，豐富了整個領域的研究，是“從大爆炸至今，我們了解的宇宙史的基礎”。他的研究使用理論工具和計算過程，詮釋宇宙初期以來的痕跡，這些研究創造了適當條件，促使過去五十年來的宇宙學“徹底改觀”。

想象中被暗物質所包圍的地球

​皮布林斯還發展出一套理論工具與演演算法，解譯宇宙如何從大爆炸後，形成現今的宇宙，且對於宇宙微波背景輻射、暗物質、暗能量都有貢獻。他的研究顯示，現有宇宙中，只有5％的物質是人類已知的。也就是說，人類所知道的物質從恆星、行星到人類本身，只佔宇宙5%，其餘95%都屬於人類未知領域，是由“未知的暗物質和暗能量”所構成。這一理論將猜想變為了科學，是啟發人類現代物理學的重要推手，也是當代物理學所面臨的最重大謎團和挑戰。

皮布林斯在接到通知得獎電話時說，暗物質和暗能量究竟是什麼，仍是個謎，“雖然這個理論經過徹底檢驗，不過我們仍得承認，暗物質和暗能量難以理解。”他並奉勸那些有志於研究科學的年輕人，雖然得獎的滋味“令人陶醉”，不過，“你應該要真的喜歡科學才走這條路，這就是我在做的。如果你熱愛科學，那麼會在進入科學世界後迷戀其中。”

馬約爾和奎洛茲在1995年10月發現第一顆系外行星“飛馬座51b”，與木星大小類似，它圍繞我們銀河系中的一顆類似太陽的恆星運轉。諾貝爾委員會說，這兩名科學家“帶動了天文學的革命”。地球所屬的太陽系具有八大行星，早期理論推測，宇宙存有如太陽系一般的行星系統。但因受限於測量技術，“理論一直未得到證實”，正是由於馬約爾、奎洛茲的觀測結果，開啟了天文學的一場革命。

現今，天文學家利用哈勃太空望遠鏡每年發現上千顆系外行星，但馬約爾、奎洛茲在20多年前是使用地面望遠鏡，會受到地球大氣層影響，非常難觀測遙遠的行星。直到他們以“徑向速度法”，通過上普羅旺斯天文臺的埃洛迪攝譜儀發現了“飛馬座51b”。

環繞母星的“飛馬座51b”概念圖

​從那時候開始，科學家在銀河系陸續發現4000多顆系外行星，它們挑戰了人類對行星系統的先入之見，並迫使科學家修正他們關於行星起源背後的物理過程的理論。現在，“仍在這個奇異新世界持續探索，發現各色各樣的系外行星，在大小、形態和軌道方面都不同。”

77歲的馬約爾與53歲的奎洛茲，都在瑞士日內瓦大學擔任教授。他們發表宣告說，因為生涯中“最讓人興奮”的發現而得到諾貝爾獎，實在“令人驚奇”。馬約爾回憶說，1995年“沒人知道系外行星是否真的存在，一些聲望很高的天文學家花了好多年尋找，都沒找到！”

奎洛茲還在英國劍橋大學做教授。他對BBC說，獲得諾貝爾獎令人不敢置信，而發現系外行星的研究已是25年前的事了。奎洛茲開玩笑道，自己都有點“忘記”這個研究了。

而基於對系外行星及宜居星球的不斷探索，人類也在深入展開對於“宇宙是否有外星人、或其他生命”的探討。