宇宙是如何演变而来的？宇宙中的那么多星系该如何描述？除了地球，宇宙中是否还有其他适合人类居住的星球，星际之旅有没有可能？地球以外，是否有智慧生命的存在？……看看今年的诺贝尔物理学奖或许能得到一些启发。

  北京时间10月8日傍晚，2019年诺贝尔物理学奖公布，获得者有三位，来自美国的詹姆斯·皮布尔斯因宇宙学相关研究获奖，来自瑞士的米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹因首次发现太阳系外行星获奖。其中一半诺奖奖金颁给詹姆斯·皮布尔斯，另外一半奖金颁给米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹，表彰他们为“我们理解宇宙演化和地球在宇宙中的位置作出了贡献”。

  那么，这三位科学家都有哪些贡献？现代快报记者采访了中科院紫金山天文台的科学家们。中科院紫金山天文台研究员季江徽透露，对于系外行星的搜寻，紫台正在联合国内科研院所和高校，推进一个名为“近邻宜居行星巡天计划”，期待在太阳系近邻恒星周围搜寻位于宜居带的类地行星。

  现代快报+/ZAKER南京记者

  胡玉梅 陈彦琳

  詹姆斯·皮布尔斯

  80多岁科学家，早有诺奖潜力

  “詹姆斯·皮布尔斯今年80多岁，在天文学界的声誉很高，早些年，大家就猜测他会得诺贝尔物理学奖了。”中科院紫金山天文台研究员康熙说，詹姆斯·皮布尔斯是一位很值得敬佩的天文学家，尽管已经80多岁高龄，但他一直笔耕不辍，依然在写科研文章。

  瑞典皇家科学院表示，把诺奖物理学奖的一半奖金颁给詹姆斯·皮布尔斯，理由是“对于物理宇宙学方面的理论发现”。

  康熙介绍说，今天，大家都知道宇宙是大爆炸而来。这一理论，在上世纪40年代，由一位科学家提出。但这位科学家预言了之后，并没有新的发现，也没有观测到相关证据。

  一直到上世纪60年代，美国的两位科学家在做天线试验的时候，测量到了一个信号，证明宇宙来自大爆炸，但这两位科学家并不清楚信号来自哪里。巧合的是，当时包括詹姆斯·皮布尔斯在内的一批科学家们，他们的理论文章已经证明了信号来自宇宙大爆炸。

  后来，诺贝尔物理学奖颁给了发现信号的两位美国科学家，詹姆斯·皮布尔斯则错过了。“这次诺奖颁给詹姆斯·皮布尔斯并不意外。”康熙说。

  他为宇宙中星系的描述提供标准

  除了宇宙微波背景辐射方面的贡献外，詹姆斯·皮布尔斯的贡献还有很多，比如，为宇宙中星系的描述提供标准的统计方法和理论基础。

  “他在宇宙大尺度结构方面的贡献很大。”康熙向现代快报记者介绍说，宇宙中的星系浩渺无边，该如何统计，如何描述？这一度也难住了天文学家们。

  詹姆斯·皮布尔斯提出了一套开创性的理论：相关函数的概念。现在，这套理论已经成为宇宙大尺度结构中的标准方法。

  除此之外，詹姆斯·皮布尔斯在宇宙原初核合成方面也有贡献。康熙说，“宇宙爆炸就会膨胀，会导致温度快速下降，快速下降的时候，我们所了解的基本粒子，如质子、电子它们就会结合在一起，形成氢、氦、氚等元素。形成各种元素的过程很快，在8分钟之内就完成了。但是，8分钟内，能生成多少氢、氦、氚等元素？这需要一套计算公式。詹姆斯·皮布尔斯在这方面也有贡献。”

  米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹

  师徒组合发现第一颗系外行星

  诺贝尔物理奖的另外两位获奖者是一对师徒——米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹。

  “这是一对非常勇敢、坚持、执着的师生。”中科院紫金山天文台研究员季江徽说。季江徽告诉现代快报记者，在诺贝尔物理学奖公布前，他已经预料到今年的诺奖很可能会颁给这对师生，因为在业界，他俩获诺奖的呼声一直很高，持续了很多年。

  瑞典皇家科学院表示，把诺奖物理学奖的一半奖金颁给米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹，理由是他们“发现了围绕其他类太阳恒星运行的系外行星”。

  其实，系外行星在今天对公众来说并不稀奇。但在24年前，这是很难被接受的，就连天文学界也有疑议。1995年10月，在法国南部的Haute-Provence天文台，米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹使用定制的仪器和“视向速度法”，宣布首次发现太阳系外的一颗类木行星“51 Pegasi b”。“这个行星公转周期只有4.2天，0.46个木星质量，在太阳系没有这样一个行星存在。”季江徽说，当时很多人对此非常质疑，但是这对师生还是勇敢地给《Nature》杂志投了稿，并且花了很多精力去回应专家的质疑和疑惑。

  “现在，银河系已经发现了4100多颗系外行星，而第一颗系外行星正是米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹发现的，他们的发现具有革命性的意义。” 季江徽表示。

  中科院

  紫金山天文台科学家

  紫台将牵头搜寻

  地球以外的家园

  《流浪地球》《三体》《星际穿越》……一系列小说、电影，为公众展开星际之旅提供了无边的想象。而在天文学界，系外行星、地外智慧生命的探索，一直是热门。

  中科院紫金山天文台、南京大学对于这方面的研究已经多年，我国设在南极的CSTAR系列巡天望远镜，就曾经寻找到了系外行星的候选体。

  季江徽介绍，24年过去，搜寻系外行星的手段有很多种，比如，视向速度法和凌星法等。搜寻系外行星的空间天文卫星有很多，如开普勒太空望远镜、“苔丝”探测器、系外行星甄别卫星（CHEOPS）……近年来，已经有许多系外行星探测器发射升空。

  “我国也有计划发射空间望远镜，去搜寻系外行星。”季江徽向现代快报记者透露，2000年，中科院紫金山天文台就开始进行系外行星的研究工作，在系外行星大气、形成与演化、原行星盘等方面取得了一批具有国际影响力的成果。目前，他们正在联合国内中科院相关研究所和高校，推进名为“近邻宜居行星巡天计划”。“我们打算发射一个1.2米口径的空间望远镜到日地拉格朗日L2点，基于高精度天体测量和定位技术观测距离地球30个光年外100个像太阳的恒星周围有没有类似地球的宜居行星存在。”季江徽介绍，这个项目就是为了寻找地球之外，是否还有适合人类生存的星球。“若是太阳系不能居住了，我们还可以去寻找其他的家园。”