这次诺贝尔物理学奖让我们仰望星空

10月8日，在瑞典斯德哥尔摩，瑞典皇家科学院公布2019年诺贝尔物理学奖获得者。 新华社记者 郑焕松摄

本报记者 高 博

新出炉的物理学诺奖，一半颁给“首次发现类日恒星的行星”。这丝毫不令同行惊讶。媒体“Inside Science”颁奖前就准确预测。复旦大学物理系教授施郁也在2015年预测过这一成就能拿诺奖。

靠高精度器件“拔得头筹”

1995年，日内瓦大学的迪迪埃·奎洛兹和米歇尔·马约尔发现了第一颗围绕类日恒星运行的系外行星。

“近代有很多人宣称发现太阳系外的行星，但都被证实是错误的。”天文学家、南京大学教授周礼勇告诉科技日报记者，“1992年才发现了一颗围绕脉冲星运行的行星。”

大家真正关心的是类似于太阳的恒星。“这些恒星离我们实在太远了，而且它们的光芒又太亮，望远镜只能看到这些恒星，根本不可能看得清其周围到底有没有行星在绕着它们转动。”科普名人、国家天文台科学传播中心主任郑永春说。

马约尔和奎洛兹1995年用的是“视向速度法”。周礼勇解释说，利用恒星光谱的“红移”和“蓝移”，确定行星对其运动的干扰。这好比妈妈跟孩子手握手相对旋转。质量大得多的妈妈看似静止，实际上妈妈也在围绕两人的质心转动。恒星小小的走位，导致观察者能看到光谱频率改变（好像运动的火车，汽笛声会尖利或低沉一点）。周礼勇说，借此能计算出行星的质量和轨道。

“马约尔和奎洛兹并不是唯一用这个方法的人。”周礼勇说，“他们率先突破，是因为使用好的光谱器件，测得特别准。”

迄今已发现4000多颗太阳系外行星了。还有几种别的方法，比如“专家”开普勒太空望远镜，用的是凌星法。郑永春解释说：“像日食一样，只要注意一下恒星发出的光芒是否有时候会被挡住，就可判断它们身边是否有行星。”

周礼勇说，现在还有一种很重要的“微引力透镜法”，是中国天文学家毛淑德提出来的。

“1995年首次发现的那颗行星，质量相当于0.47个木星，轨道却小于水星，大家没想到这么怪。”周礼勇说，地外行星甚至“第二地球”的大量发现，得益于1995年的那次“刺激”。

周礼勇说，如今马约尔和奎洛兹仍然活跃在学术前沿。

宇宙学一代宗师

另一位本届物理学诺奖得主，詹姆斯·皮布尔斯则是宇宙学的泰山北斗。

国家天文台研究员陈学雷告诉科技日报记者：“皮布尔斯最有名的成就，可能是提出宇宙大爆炸后有微波背景辐射。其实最早是伽莫夫及其学生提出这个想法，但皮布尔斯继续深入，在怎么计算辐射，怎么得到准确的预测上，发挥了重要作用。”

陈学雷说：“皮布尔斯另一项重要工作，是研究宇宙大结构怎么生成。或者说，微扰怎么在宇宙演化中放大到今天所见的不均匀。他不是唯一的研究者，但他将物理过程想得比较清楚，而非数学化地处理。”

“宇宙学的很多人是沿着皮布尔斯的方向走下去的，所以大家觉得他迟早能够获奖。”陈学雷说，“他的很多研究都是开创性的，就像武侠小说里张三丰创立太极拳一样，能提出一套方法。”

陈学雷说，学术会议上常见皮布尔斯。“我的印象：他是个朴实的、一心做学术的古典意义上的学者。他的研究深度和广度超过了其他人。”