19年的香港_诺奖得主维尔切克：19年的诺贝尔物理学奖意义深远

:诺贝尔奖获得者维尔切克:19年诺贝尔物理学奖具有深远意义

资料来源:全球科学

写作|弗兰克·维尔切克

翻译|胡奉良·丁当

2019诺贝尔物理学奖授予詹姆斯·皮布尔斯、米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹其中，皮布尔斯因对宇宙物理学理论的贡献而享有一半奖金，而马约尔和奎罗兹因发现围绕类日恒星运行的太阳系外行星而分享另一半奖金。

这些方向的研究帮助我们从不同的角度了解宇宙和地球在宇宙中的位置。现代宇宙学表明，宇宙在早期惊人地简单和统一。太阳系外行星的发现揭示了当前宇宙的复杂性和多样性。两者之间的比较提出了一个大问题:宇宙的复杂性是如何来自一致性的？

宇宙历史之初，所有物质都处于高温、致密、近乎均匀的状态，并迅速膨胀。这是标准大爆炸模型的核心思想它可以解释许多天文观测，包括远离我们的遥远星系的速度和不同化学元素的相对丰度。特别值得一提的是，

，该模型预测宇宙中仍然存在大爆炸的余辉，即充满整个宇宙空间的微波背景辐射。所以没什么意外，余辉被观察到了，给我们展示了早期宇宙的一幅总体图。皮布尔斯结合这些证据构建了一个连贯的宇宙历史框架，解释了它们如何影响星系的大小、形状和分布。充满早期宇宙的

热气体的分子运动和化学成分是完全随机的，非常接近物理学家所说的“完全热平衡”一般来说，当系统达到热平衡时，它总是处于这种状态:它总是保持均匀单调的状态，不会产生任何结构甚至生命。幸运的是，我们的宇宙逃脱了这一悲惨命运。在巨大空间和时间的万有引力作用下，同质态不再稳定，物质趋向于聚集更多。结果，在重力的作用下，高度均匀的宇宙逐渐分裂，形成一个巨大的云状结构。

才刚刚开始，这些云仍然非常稀薄和飘渺。随着时间的推移，其中的物质在重力的持续影响下进一步凝结。结果，宇宙逐渐演变成今天的形式——分散星系，恒星和行星分散在宇宙广阔而空旷的空间中。

构成了一个温度较低、密度较高的行星它们继续在一个新的层次上分化，并衍生出更多的形式——形成复杂的化合物，甚至智能生命。由于行星相对较小，本身不发光，所以很难从远处探测到它们的存在。马约尔和奎罗兹开创了太阳系外行星探测技术从那以后，探索太阳系外行星不再仅仅是一个科幻故事。它很快成为一个蓬勃发展的数据驱动技术领域。这可能就是我们复杂宇宙的形成方式。人类已经建立了标准宇宙学来描述这个过程。尽管仍有许多关键细节有待填补，但其基本内容非常清晰，并被广泛接受，即根据简单的定律，从简单的初始状态演化出丰富的复杂性需要很长时间和大量的材料(也许没有任何其他条件)。谢天谢地，我们的宇宙在这两个领域都很丰富。