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manbet手机版De gav oss ny syn på vår plats i universum (pdf)

manbet手机版我们在宇宙中所处位置的新视角

manbet手机版狗万世界杯2019年诺贝尔物理学奖奖励了对宇宙结构和历史的新理解，以及首次发现太阳系外围绕太阳型恒星运行的行星。manbet手机版今年的获奖者为回答关于人类存在的基本问题做出了贡献。manbet手机版宇宙形成初期发生了什么接下来又发生了什么?manbet手机版会不会有其他行星绕着其他太阳运行?

manbet手机版詹姆斯·皮布尔斯manbet手机版宇宙中有数十亿个星系和星系团。manbet手机版他的理论框架，从20世纪60年代中期开始，经过20年的发展，是我们对宇宙历史(从大爆炸到现在)的现代理解的基础。manbet手机版皮布尔斯的发现使人们对我们的宇宙环境有了深刻的认识。在我们的宇宙环境中，已知的物质只占宇宙中所有物质和能量的5%。manbet手机版剩下的95%对我们是隐藏的。manbet手机版这是一个谜，也是对现代物理学的挑战。

manbet手机版米歇尔市长manbet手机版和manbet手机版迪迪埃Quelozmanbet手机版探索了我们的母星系银河系，寻找未知的世界。manbet手机版1995年，他们首次在太阳系外发现了一颗行星，一颗围绕太阳类恒星运行的系外行星。manbet手机版他们的发现挑战了我们对这些奇怪世界的看法，并引发了天文学的革命。manbet手机版已知的4000多颗系外行星的形式之丰富令人惊讶，因为这些行星系统中的大多数看起来与我们的太阳系完全不同，太阳系中有太阳和它的行星。manbet手机版这些发现促使研究人员对行星诞生的物理过程提出了新的理论。

manbet手机版大爆炸宇宙论开始了

manbet手机版过去的五十年是宇宙学的黄金时代，宇宙学研究宇宙的起源和演化。manbet手机版20世纪60年代，奠定了一个基础，将宇宙学从猜测转变为科学。manbet手机版这一转变的关键人物是詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)，他的决定性发现将宇宙学牢牢地放在了科学版图上，丰富了整个研究领域。manbet手机版他的第一本书《物理宇宙学》(1971)激励了新一代物理学家为这一学科的发展做出贡献，不仅通过理论考虑，而且通过观测和测量。manbet手机版科学和其他任何东西都不能回答关于我们从哪里来和往哪里去的永恒问题;manbet手机版宇宙学从信仰和意义等人类概念中解放出来。manbet手机版这与阿尔伯特·爱因斯坦上世纪初的一句话相呼应，即世界的奥秘在于它的可理解性。

manbet手机版宇宙的故事，一种关于宇宙演化的科学叙述，直到最近一百年才为人所知。manbet手机版在此之前，宇宙一直被认为是静止的和永恒的，但在20世纪20年代，天文学家发现所有的星系都在远离彼此，远离我们。manbet手机版宇宙在成长。manbet手机版我们现在知道，今天的宇宙与昨天不同，明天也会不同。

manbet手机版早在1916年，阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的广义相对论(general relativity)就已经对天文学家在天空中看到的景象做出了预测。广义相对论现在是所有关于宇宙的大规模计算的基础。manbet手机版当爱因斯坦发现这个理论可以得出宇宙正在坍缩的结论时，他在他的方程中加入了一个常数(宇宙常数)，这个常数可以抵消引力的影响，使宇宙静止不动。manbet手机版十多年后，一旦宇宙膨胀被观测到，这个常数就不再必要了。manbet手机版爱因斯坦认为这是他一生中最大的错误。manbet手机版他当时并不知道，在20世纪80年代，宇宙常数将在宇宙学中取得辉煌的回归，尤其是通过詹姆斯·皮布尔斯的贡献。

manbet手机版宇宙的第一缕光线揭示了一切

manbet手机版宇宙的膨胀意味着它曾经密度大得多，温度高得多。manbet手机版在20世纪中期，它的诞生被命名为大爆炸。manbet手机版没有人知道最开始到底发生了什么，但早期的宇宙充满了一个紧凑，热而不透明的粒子汤，光粒子，光子，在其中四处弹跳。

manbet手机版经过近40万年的膨胀，这碗原始的汤才冷却到几千摄氏度。manbet手机版原始粒子能够结合，形成一种主要由氢原子和氦原子组成的透明气体。manbet手机版光子开始自由运动，光可以在空间中传播。manbet手机版这些最初的光线仍然充斥着宇宙。manbet手机版空间的膨胀拉伸了可见光波，因此它们最终进入了不可见微波的范围，波长只有几毫米。

manbet手机版1964年，两位美国射电天文学家——1978年诺贝尔奖得主阿诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)首次偶然捕捉到了宇宙诞生时发出的光芒。manbet手机版他们无法摆脱天线从太空中任何地方接收到的持续“噪音”，所以他们在其他研究人员的工作中寻找解释，包括詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)，他对这种无所不在的背景辐射进行了理论计算。manbet手机版经过近140亿年，它的温度已经下降到接近绝对零度(-273°C)。manbet手机版当皮布尔斯意识到辐射的温度可以提供关于大爆炸中产生了多少物质的信息时，重大的突破来了。他还了解到，这种光的释放对物质后来如何聚集形成我们现在在太空中看到的星系和星系团起着决定性的作用。

manbet手机版微波辐射的发现开创了现代宇宙学的新时代。manbet手机版宇宙初期的古老辐射已经成为一座金矿，包含了宇宙学家想知道的几乎所有问题的答案。manbet手机版宇宙的年龄有多大?manbet手机版它的命运如何?manbet手机版有多少物质和能量存在?

manbet手机版科学家可以在这冰冷的余辉中找到宇宙最初时刻的痕迹，微小的变化以声波的形式在早期的原始汤中传播。manbet手机版如果没有这些微小的变化，宇宙就会从一个滚烫的火球冷却到冰冷而均匀的空无一物。manbet手机版我们知道这并没有发生，宇宙中充满了星系，通常聚集在星系团中。manbet手机版背景辐射是光滑的，就像海洋表面是光滑的一样;manbet手机版近距离可以看到这些波，这些波纹揭示了早期宇宙的变化。

manbet手机版詹姆斯·皮布尔斯一次又一次地领导着对这些来自宇宙最早时代的化石痕迹的解释。manbet手机版宇宙学家能够以惊人的准确性预测背景辐射的变化，并展示它们如何影响宇宙中的物质和能量。

manbet手机版第一次重大的观测突破出现在1992年4月，当时美国COBE卫星项目的主要研究人员展示了宇宙中第一束光的图像(2006年诺贝尔物理学奖授予约翰·马瑟和乔治·斯穆特)。manbet手机版其他卫星，美国的WMAP和欧洲的普朗克，逐渐完善了这幅年轻宇宙的肖像。manbet手机版正如预测的那样，背景辐射的温度变化了十万分之一度。manbet手机版随着精确度的提高，对宇宙中所含物质和能量的理论计算得到了证实，其中大部分，即95%，我们是看不见的。

manbet手机版暗物质和暗能量——宇宙学最大的谜团

manbet手机版自20世纪30年代以来，我们已经知道，我们所能看到的并不全是事实。manbet手机版对星系转速的测量表明，它们一定是被无形物质的引力拉在一起的，否则它们就会被撕裂。manbet手机版也有人认为暗物质在星系的起源中起着重要作用，早在原始汤对光子放松控制之前。

manbet手机版暗物质的组成仍然是宇宙学最大的谜团之一。manbet手机版长期以来，科学家们一直认为已知的中微子可能构成暗物质，但数量难以想象的低质量中微子几乎以光速穿过空间，速度太快，无法帮助将物质聚集在一起。manbet手机版相反，在1982年，皮布尔斯提出，重而慢的冷暗物质粒子可以完成这项工作。manbet手机版我们仍在寻找这些未知的冷暗物质粒子，它们避免与已知物质相互作用，构成了宇宙的26%。

manbet手机版根据爱因斯坦的广义相对论，空间的几何形状与引力相互关联——宇宙中包含的质量和能量越多，空间就越弯曲。manbet手机版在质量和能量的临界值处，宇宙不会弯曲。manbet手机版这种两条平行线永远不会相交的宇宙通常被称为平宇宙。manbet手机版另外两种可能是一个物质太少的宇宙，这会导致一个开放的宇宙，平行线最终会分叉;或者是一个物质太多的封闭宇宙，平行线最终会交叉。

manbet手机版对宇宙背景辐射的测量，以及对理论的考虑，提供了一个明确的答案——宇宙是平的。manbet手机版然而，它所包含的物质只够达到临界值的31%，其中5%是普通物质，26%是暗物质。manbet手机版其中大部分(69%)都不见了。manbet手机版詹姆斯·皮布尔斯再次提出了一个激进的解决方案。manbet手机版1984年，他重新提出了爱因斯坦的宇宙常数，即真空空间的能量。manbet手机版这种能量被命名为暗能量，占据了69%的宇宙空间。manbet手机版加上冷暗物质和普通物质，它足以支持宇宙平坦的观点。

manbet手机版14年来暗能量只是一个理论，直到1998年宇宙加速膨胀被发现(2011年诺贝尔物理学奖到manbet手机版扫罗波尔马特manbet手机版，manbet手机版布莱恩•施密特manbet手机版和manbet手机版亚当·里斯manbet手机版)．manbet手机版一定是物质以外的东西导致了这种日益快速的膨胀——一种未知的暗能量正在推动它。manbet手机版突然间，这个理论附录变成了现实，可以在天空中观察到。

manbet手机版暗物质和暗能量现在都是宇宙学中最大的谜团之一。manbet手机版它们只有通过对周围环境的影响——一个拉，一个推——才能让人了解自己。manbet手机版除此之外，人们对它们知之甚少。manbet手机版在宇宙的阴暗面中隐藏着什么秘密?manbet手机版在未知的背后隐藏着什么新的物理学?manbet手机版在探索太空奥秘的过程中，我们还会发现什么?

manbet手机版第一颗绕另一颗太阳运行的行星

manbet手机版大多数宇宙学家现在同意大爆炸模型是关于宇宙起源和发展的真实故事，尽管现在只有5%的物质和能量被知道。manbet手机版这一小片物质最终聚集在一起，形成了我们周围看到的一切——恒星、行星、树木和花朵，还有人类。manbet手机版难道只有我们在凝视宇宙吗?manbet手机版在太空的其他地方，在绕另一颗太阳运行的行星上，是否存在生命?manbet手机版没有人知道。manbet手机版但我们现在知道，我们的太阳并不是唯一拥有行星的恒星，银河系中几千亿颗恒星中的大多数也应该有伴生的行星。manbet手机版天文学家现在知道4000多颗系外行星。manbet手机版奇怪的新世界被发现了，与我们的行星系统完全不同。manbet手机版第一种说法非常奇怪，几乎没有人相信它是真的;manbet手机版这颗行星太大了，不可能离它的主星这么近。

manbet手机版1995年10月6日，米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹在意大利佛罗伦萨的一次天文学会议上宣布了他们轰动一时的发现。manbet手机版这是第一颗被证实围绕太阳类恒星运行的行星。manbet手机版这颗名为“飞马座51 b”的行星，围绕着它的恒星“飞马座51号”快速移动，该恒星距离地球50光年。manbet手机版它需要四天的时间完成公转，这意味着它的路径离恒星很近——只有800万公里。manbet手机版这颗恒星将地球加热到1000摄氏度以上。manbet手机版地球上的情况要平静得多，地球绕太阳公转一年，距离太阳1.5亿公里。

manbet手机版这颗新发现的行星也被证明是惊人的大——一个气体球，堪比太阳系最大的气体巨星木星。manbet手机版木星的体积是地球的1300倍，重量是地球的300倍。manbet手机版根据之前关于行星系形成方式的观点，木星大小的行星应该是在远离主恒星的地方形成的，因此需要很长时间绕其运行。manbet手机版木星绕太阳一周几乎需要12年的时间，所以51飞马b的轨道周期如此之短，对系外行星搜寻者来说完全是一个惊喜。manbet手机版他们找错地方了。

manbet手机版在这一发现之后，两位美国天文学家，保罗·巴特勒和杰弗里·马西，将他们的望远镜对准飞马座51号，很快就证实了马约尔和奎洛兹的革命性发现。manbet手机版仅仅几个月后，他们就发现了两颗新的系外行星，它们围绕着类太阳恒星运行。manbet手机版它们较短的轨道周期对天文学家来说很方便，因为他们不需要等待数月或数年才能看到系外行星围绕太阳运行。manbet手机版现在他们有时间观察行星一圈又一圈的运行。

manbet手机版他们是怎么离恒星这么近的?manbet手机版这个问题挑战了现有的行星起源理论，并引出了新的理论，描述了巨大的气体球是如何在它们的太阳系边缘形成的，然后螺旋向内向主恒星旋转。

manbet手机版改进的方法导致了这一发现

manbet手机版要想追踪系外行星，复杂的方法是必要的——行星本身不会发光，它们只是反射星光非常微弱，以至于它们的光被宿主恒星的强光所掩盖。manbet手机版研究小组用来寻找行星的方法叫做视向速度法;manbet手机版它测量主恒星受其行星引力影响时的运动。manbet手机版当行星围绕恒星运行时，恒星也会轻微移动——它们都围绕着共同的重心运动。manbet手机版从地球上的观测点看，这颗恒星在视线中前后摆动。

manbet手机版这种运动的速度，即径向速度，可以用著名的多普勒效应来测量——从靠近我们的物体发出的光线会更蓝，而如果物体远离我们，光线会更红。manbet手机版当救护车向我们靠近时，它的音高会增加，而当救护车经过时，它的音高会降低，这与我们听到的效果是一样的。

manbet手机版因此，行星的作用会交替改变恒星的光的颜色，使之变成蓝色或红色;manbet手机版天文学家用他们的仪器捕捉到的正是光波长的这些变化。manbet手机版颜色的变化可以通过测量恒星的波长来精确地确定，这样就可以直接测量它在视线内的速度。

manbet手机版最大的挑战是径向速度极低。manbet手机版例如，木星的引力使太阳以每秒12米的速度绕着太阳系的重心运动。manbet手机版地球仅贡献0.09米/秒，如果要发现类地行星，这就对设备的灵敏度提出了极高的要求。manbet手机版为了提高精度，天文学家同时测量数千个波长。manbet手机版用摄谱仪将光分成不同的波长，这是这些测量的核心。

manbet手机版20世纪90年代初，当迪迪埃·奎洛兹开始在日内瓦大学的研究生涯时，米歇尔·马约尔已经花了多年时间研究恒星的运动，并在其他研究人员的帮助下建造了自己的测量仪器。manbet手机版1977年，马约尔在马赛东北100公里处的上普罗旺斯天文台的望远镜上安装了他的第一台摄谱仪。manbet手机版这允许速度的下限在300米/秒左右，但这仍然太高，无法看到行星拉着它的恒星。

manbet手机版与研究小组一起，博士生Didier Queloz被要求开发更精确的测量方法。manbet手机版他们使用了大量的新技术，使快速观测许多恒星和现场分析结果成为可能。manbet手机版光纤可以将星光传送到摄谱仪而不会使其失真，而更好的数字图像传感器，即ccd，提高了机器的光灵敏度(2009年诺贝尔物理学奖授予查尔斯·高、威拉德·博伊尔和乔治·史密斯)。manbet手机版更强大的计算机使科学家能够开发出用于数字图像和数据处理的定制软件。

manbet手机版当新的摄谱仪在1994年春完成时，必要的速度下降到10-15米/秒，第一个系外行星的发现正在迅速接近。manbet手机版当时，寻找系外行星还不是主流天文学的一部分，但马约尔和奎洛兹决定宣布他们的发现。manbet手机版他们花了几个月的时间改进他们的结果，1995年10月，他们准备向世界展示他们的第一颗行星。

manbet手机版大量的世界被揭示出来

manbet手机版围绕太阳类恒星运行的系外行星的首次发现引发了天文学的革命。manbet手机版成千上万个未知的新世界被发现。manbet手机版新的行星系统现在不仅被地球上的望远镜发现，还被卫星发现。manbet手机版美国太空望远镜TESS目前正在扫描距离我们最近的20多万颗恒星，寻找类地行星。manbet手机版此前，开普勒太空望远镜已经带来了丰厚的回报，发现了2300多颗系外行星。

manbet手机版随着径向速度的变化，凌日光度法现在被用于寻找系外行星。manbet手机版当行星从恒星前面经过时，这种方法测量恒星光强度的变化，如果这种变化发生在我们的视线范围内。manbet手机版凌日光度法还可以让天文学家观察到这颗系外行星的大气层，因为来自恒星的光在向地球靠近的过程中经过大气层。manbet手机版有时两种方法都可以使用;manbet手机版凌日光度法提供了系外行星的大小，而它的质量可以用径向速度法确定。manbet手机版这样就有可能计算出系外行星的密度，从而确定其结构。

manbet手机版迄今为止发现的系外行星以其惊人的形式、大小和轨道多样性给我们带来了惊喜。manbet手机版它们挑战了我们对行星系统的先入之见，并迫使研究人员修改了他们关于行星诞生的物理过程的理论。manbet手机版随着大量计划开始搜寻系外行星的项目，我们可能最终会找到这个永恒问题的答案，即是否有其他生命存在。

manbet手机版今年的获奖者改变了我们对宇宙的看法。manbet手机版詹姆斯·皮布尔斯的理论发现有助于我们理解宇宙在大爆炸后是如何演变的，米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹探索了我们的宇宙邻居，寻找未知的行星。manbet手机版他们的发现永远地改变了我们对世界的看法。

manbet手机版瑞典皇家科学院决定颁发2019年诺贝尔物理学奖狗万世界杯

manbet手机版对我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置有贡献

manbet手机版有一半的时间

manbet手机版詹姆斯·皮布尔斯
manbet手机版1935年生于加拿大温尼伯。
manbet手机版1962年获得普林斯顿大学博士学位，
manbet手机版美国。manbet手机版阿尔伯特·爱因斯坦
manbet手机版美国普林斯顿大学科学学院。

manbet手机版物理宇宙学的理论发现

manbet手机版另一半共同给

manbet手机版米歇尔市长
manbet手机版1942年生于瑞士洛桑。
manbet手机版1971年日内瓦大学博士学位，
manbet手机版瑞士。manbet手机版香港大学教授
manbet手机版瑞士日内瓦。

manbet手机版和

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manbet手机版1966年生于瑞士日内瓦。
manbet手机版1995年获哥伦比亚大学博士学位
manbet手机版瑞士日内瓦。manbet手机版教授
manbet手机版日内瓦大学，瑞士
manbet手机版和英国剑桥大学。

manbet手机版"发现一颗绕太阳类恒星运行的系外行星"

manbet手机版科学编辑:manbet手机版Ulf Danielsson, Ariel Goobar, Gunnar Ingelman和Mats Larsson，诺贝尔物理学委员会
manbet手机版文本:manbet手机版乔安娜玫瑰
manbet手机版翻译:manbet手机版克莱尔巴恩斯
manbet手机版插图:manbet手机版©Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院
manbet手机版编辑器:manbet手机版莎拉Gustavsson

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