原标题:研究黑洞获诺奖:他们发现了宇宙最暗处的秘密|新京报专栏

  把最重要的物理学奖项颁给这三位科学家,说明黑洞理论正式得到了诺贝尔奖的承认。

2020年诺贝尔物理学奖揭晓:黑洞理论正式得到了诺贝尔奖的承认

  ▲图片来自诺贝尔官方网站。

  文|施郁

  据新京报报道,当地时间10月6日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2020年诺贝尔物理学奖的一半授予罗杰·彭罗斯,另一半授予雷因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹,以表彰他们“发现了宇宙中最奇特的现象之一——黑洞”。

  罗杰·彭罗斯的获奖理由是发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测;雷因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹的获奖理由则是发现了银河系中心的超大质量致密天体。这三位科学家分别来自英国、德国和美国。其中,安德里亚·格兹因为是第四位女性物理诺奖得主而更受到舆论的关注。

  数百年前,物理学被认为是最重要的学科。诺贝尔在要求设立五大奖项的遗嘱中,物理学是最先被提及的领域。

  今年的诺贝尔物理学奖将奖项颁给这三位科学家,说明黑洞理论正式得到了诺贝尔奖的承认,“这次的诺贝尔奖颁发给宇宙最暗处的秘密”——秘书长宣布他们获奖时给出了一句恰如其分的点评。

  诺奖委员会主席David Haviland说,今年的诺奖得主在致密天体和超大质量黑洞方面获得了突破,这方面还有很多驱动未来研究的问题——除了内部结构的问题,还有在黑洞附近的引力理论问题。

  1915年12月22日,爱因斯坦写出广义相对论方程后不到一个月,就收到在俄国前线担任炮兵中尉的施瓦西来信,信中有两篇论文,提出了后来人们称作黑洞的时空区域。但是他只考虑各向同性引力场(各向同性的意思是各个方向都是等效的)和球体产生的引力场。

  虽然施瓦西在广义相对论刚发表就提出了黑洞,彭罗斯则发现黑洞形成几乎是广义相对论中的必然。

  1965年,彭罗斯在广义相对论框架中证明了奇点定理,说明在很宽泛的条件下,只需要物质的能量是非负的,黑洞确实能够形成,它包围了一个奇点(密度和时空曲率无穷大的点,物理定律在奇点失效)。诺奖委员会认为,这个工作被认为是爱因斯坦以来广义相对论最重要的突破。