10 月 8 日，2019 年诺贝尔物理学奖的得主诞生了。他们分别是詹姆斯 · 皮布尔斯、米歇尔 · 马约尔和迪迪埃 · 奎洛兹。其中，詹姆斯对宇宙演化过程有了诸多理论发现。而米歇尔和迪迪埃则发现一颗绕类似太阳的恒星运转的系外行星。他们将分享 900 万瑞典克朗（约 697 万人民币）的奖金。

詹姆斯 · 皮布尔斯 1935 年 4 月 25 日出生于加拿大温尼伯市，1958 年在加拿大马尼托巴大学获得物理学学士学位，并于 1962 年前往普林斯顿大学攻读博士。现任普林斯顿大学物理系教授。他致力于研究宇宙学，并且对暗物质有着较大的兴趣。他在1960年代中期发表的理论框架，是现代我们理解宇宙历史的基础。他的第一本书《物理宇宙学原理》（1971 年初版）启发了一代物理学家。

宇宙并不是静止与永恒的，今天的宇宙和过去不一样，和未来的也不同。基本上所有的星系都在远离彼此，也在远离我们。那么年轻时候的宇宙长什么样呢？詹姆斯带我们探究答案。

在美国天文学家捕获宇宙诞生时的光的同时，他们还捕获到了一些 " 噪音 "。詹姆斯·皮布尔斯，从理论上对这些"噪音"作出了解释：宇宙中应该存在这种无处不在的背景辐射。

不仅如此，他还进一步指出，这种辐射的温度可以提供讯息，告诉我们大爆炸中产生了多少物质。宇宙学家能够十分准确地预言背景辐射中存在着细微差异，并证明它们会怎样影响宇宙中的物质和能量。从此，宇宙婴儿时期的古老辐射可以像 " 化石 " 一样，为我们揭示宇宙过去的面貌和未来的命运。

从上世纪 30 年代开始，我们就已经知道，宇宙中存在很多我们看不见的物质。这些物质在宇宙中起着重要的作用，它们提供更多的引力，将星系束缚在一起，让其不至于因为旋转速度太快而解体。

在詹姆斯 · 皮布尔斯之前，科学家们曾认为这些物质可能由中微粒子构成。但令人不解的是，中微粒子的速度过快，接近光速，并不能够对物质起到束缚的作用。

在1982年的时候，詹姆斯为我们指出了另外一种可能：或许冷暗物质粒子才是我们要找的答案。毕竟和中微粒子比，这些冷暗物质粒子质量大且速度慢。

根据爱因斯坦的的广义相对论，空间的几何形状与引力有关——宇宙所含的质量与能量越多，空间就越弯曲。在质量和能量的某个临界点，宇宙刚刚好不弯曲。在这样的宇宙中，两条平行线永远不会相交，通常被称为平直宇宙。我们的宇宙就属于平直宇宙。

然而，我们的宇宙中，能满足临界值的物质只占 31%。剩余的 69% 仍旧不知所终。詹姆斯·皮布尔斯复活了被爱因斯坦称之为"自己人生中最大错误"的宇宙学常数，称其代表了真空所蕴含的能量，即"暗能量"。这 69% 的暗能量与 31% 的物质一起，满足了平直宇宙的要求。

米歇尔 · 马约尔 1942 年出生于瑞士洛桑。1971 年获得瑞士日内瓦大学博士，现为日内瓦大学的荣誉教授。迪迪埃 · 奎洛兹曾是米歇尔亲带的博士生，现为日内瓦大学和剑桥大学的教授。

当米歇尔开始他的探索之旅的时候，没有一个人知道系外行星的追寻是否永远是徒劳，系外行星的搜索也并不是天文学学术界的主流。

当行星绕着恒星转时，恒星也会相应地作细微的运动——它们都在绕着引力中心运转。例如，从地球上看太阳，恒星会在视线方向上前后运动。这种前后运动的速度，我们称之为视向速度。这样的视向速度可以协助我们发现新行星。问题就在于，视向速度往往很慢，需要用到十分灵敏的器材才能观测到。

米歇尔和他的团队一直在致力于研发更精准的仪器。1977 年，米歇尔将他的第一台光谱仪安装到了马赛东北 100 千米处，普罗旺斯天文台的望远镜上。迪迪埃 · 奎洛兹来到之后，与研究团队一起，开发更精准的仪器。

在 " 光纤能提高设备对光的灵敏度 " 这一理论的启发下，新的光谱仪终于在 1994 年的春天完成了。紧接着，1995年10月6日，米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹在意大利弗洛伦萨的一个天文学会议上宣布了他们的惊人发现——第一颗被证实绕着类似太阳的恒星运行的行星。它被命名为飞马座 51b，绕着 50 光年以外的恒星飞马座 51 快速运动。

令人惊奇的是，新发现的行星，虽然个头巨大，但是只需要 4 天时间，它就能完成一圈公转。相比之下，木星的个头也很巨大，然而却需要将近 12 年的时间才能完成一圈公转。

这颗新行星极短的公转速度，让天文学家来们再也不需要等上数月甚至数年时间，来观察行星的公转了。同时，气态巨行星在恒星系统边缘的形成也对当时的行星起源理论构成了挑战。

这次发现无疑是天文学上的一场革命，是米歇尔和迪迪埃推动了系外行星搜寻的热潮。或许，在不久的将来，我们便能发现另外一颗 " 地球 "，敲开宇宙邻居的大门。

2018 年，美国科学家亚瑟 • 阿斯金（ArthurAshkin）、法国科学家杰哈 • 莫罗（Gerard Mourou）和加拿大科学家唐娜 • 斯特里克兰（Donna Strickland）获奖，理由是 " 在激光物理领域的突破性发明 "。

2017 年，三名美国科学家雷纳 • 韦斯、基普 • 索恩和巴里 • 巴里什获奖，理由是 " 在 LIGO 探测器和引力波观测方面的决定性贡献 "。

2016 年，三位英美科学家大卫 • 索利斯、邓肯 • 霍尔丹、迈克尔 • 科斯特利茨获奖，理由是 " 理论发现拓扑相变和拓扑相物质 "。

2015 年，日本科学家梶田隆章与加拿大科学家阿瑟 • 麦克唐纳获奖，理由是 " 发现中 2000 字走近物理诺奖：人类是否是宇宙中孤独的存在？宇宙将何去何从？微子振荡现象，该发现表明中微子拥有质量 "。

2014 年，日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二获奖，理由是 " 发明了蓝色发光二极管（LED），并因此带来的新型节能光源 "。

1. 诺贝尔官网：https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2019/popular-information/

2. 日内瓦大学官网：http://www.unige.ch/sciences/physique/physics-section/news/2019-nobel-prize-physics-awarded-michel-mayor-and-didier-queloz/

3. 普林斯顿大学官网：https://phy.princeton.edu/people/p-james-peebles