อธิบาย: โนเบลสาขาฟิสิกส์หลุมดำ

โรเจอร์ เพนโรส วัย 89 ปี จับรางวัลค้างชำระนาน จากการพิสูจน์ว่ามีหลุมดำ เขาแบ่งปันกับ Andrea Ghez และ Reinhold Genzel ผู้ก่อตั้งหลุมดำขนาดใหญ่ที่ใจกลางทางช้างเผือก

หลุมดำ นักวิทยาศาสตร์สามคนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เมื่อวันอังคารที่ 6 ต.ค. 2020 สำหรับการสร้างหลุมดำความเป็นจริงที่แปลกประหลาดเกินไป (การทำงานร่วมกันของกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์/หอดูดาว Maunakea ผ่าน AP)

ในปี 1997 Jayant Narlikar นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอินเดียผู้โด่งดังได้จัดปาฐกถาสำหรับนักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ชาวอังกฤษที่มาเยือนในหอประชุมใจกลางเมืองปูเน่ ตรงกันข้ามกับความคาดหวัง ผู้คนมากกว่า 5,000 คนหันมาฟัง เนื่องจากหอประชุมเต็มเกินความสามารถ ประตูจึงต้องปิดลง แต่คนพังประตูเข้าไปข้างในทำให้เกิดความโกลาหล ตำรวจต้องเข้าไปแทรกแซงและขู่ว่าจะจับกุม Narlikar เนื่องจากก่อให้เกิดความไม่สงบในที่สาธารณะ

ผู้พูดในวันนั้นไม่ใช่ใครอื่นนอกจากโรเจอร์ เพนโรส นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี นักคณิตศาสตร์ นักปรัชญาวิทยาศาสตร์ และนักเขียนขายดีวัย 89 ปี ซึ่งปัจจุบันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากผลงานเรื่องผิวสีเมื่อวันอังคาร หลุม เพนโรสได้รับรางวัลครึ่งหนึ่ง

ในปีที่สองติดต่อกันเมื่อ รางวัลฟิสิกส์ ได้ไปเรียนฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ส่วนอีกครึ่งหนึ่งเป็นของ Andrea Ghez วัย 55 ปีจากสหรัฐอเมริกาและนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน Reinhold Genzel วัย 68 ปี ซึ่งทำงานอิสระในหอดูดาวสองแห่งที่แตกต่างกัน งานของพวกเขาในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จากการสังเกตการณ์อย่างอิสระโดยกล้องโทรทรรศน์สองแห่ง ได้ให้หลักฐานที่น่าสนใจเกี่ยวกับการมีอยู่ของหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางดาราจักรทางช้างเผือกของเรา

Ghez และ Genzel ซึ่งมีผลงานหลักในช่วงทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 ได้รับการพิจารณาให้เป็นผู้ชิงรางวัลโนเบลมาหลายปีแล้ว

ค้างนาน

สำหรับเพนโรส เกียรติยศนั้นคงอยู่มานานแล้ว งานของเขาซึ่งถูกกล่าวถึงในการอ้างอิง — เป็นการยืนยันว่าหลุมดำก่อตัวขึ้นจริง ๆ และคำอธิบายโดยละเอียด — เสร็จสมบูรณ์ในปี 2508

รางวัลสำหรับ Penrose ค่อนข้างแปลกใจเพราะมันมาช้ามาก อันที่จริง ฉันคิดว่าเขาจะไม่มีวันได้รับรางวัล เช่นเดียวกับที่ (สตีเฟน) ฮอว์คิง ผู้ร่วมงานของเขาเกี่ยวกับหลุมดำไม่เคยได้รับ งานส่วนใหญ่ของเขาเกี่ยวกับหลุมดำมาจากความร่วมมือกับฮอว์คิง ทั้งสองมีความเกี่ยวข้องกันมานานหลายทศวรรษ Somak Raychaudhury ผู้อำนวยการศูนย์ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ระหว่างมหาวิทยาลัยในปูเน่ (IUCAA) กล่าว

แต่เพนโรสมีส่วนช่วยเหลืออื่นๆ มากมายเช่นกัน ในวิชาคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ และปรัชญา หลุมดำเป็นส่วนเล็กๆ ในงานของเขา น่าแปลกใจจริงๆ ว่าทำไมเขาถึงไม่ได้รับรางวัลโนเบลตลอดหลายปีที่ผ่านมา แต่ฮอว์คิงก็ถูกเพิกเฉยเช่นกัน และตอนนี้การรับรู้ของเพนโรสก็เกิดขึ้นเพียงสองปีหลังจากการตายของฮอว์คิง ตามหลักการแล้ว ทั้งสองคนควรได้รับการยอมรับร่วมกัน Raychaudhury ซึ่งเคยเรียนหลักสูตรจากทั้ง Penrose และ Hawking ในฐานะนักศึกษาที่ Oxford ในทศวรรษ 1980 กล่าว

อธิบายด่วนอยู่ในขณะนี้โทรเลข. คลิก ที่นี่เพื่อเข้าร่วมช่องของเรา (@ieexplained) และติดตามข่าวสารล่าสุด

(จากซ้าย) Reinhard Genzel นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากสถาบัน Max Planck สำหรับฟิสิกส์นอกโลก; Andrea Ghez ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่ UCLA และ Roger Penrose จาก University of Oxford (Matthias Balk/dpa, Elena Zhukova/UCLA, Danny Lawson/PA ผ่าน AP)

เกซ & เกนเซล

โชคดีที่เกซและเกนเซลได้รับการยอมรับตรงเวลา คนอย่างฉันค่อนข้างมั่นใจว่าพวกเขาจะได้รับเกียรติอย่างแน่นอน… ของพวกเขาเป็นอีกกรณีหนึ่งที่คุณไม่สามารถจำกรณีใดกรณีหนึ่งได้หากไม่มีอีกกรณีหนึ่ง แม้ว่าพวกเขาจะแยกจากกัน พวกเขาได้ทำการทดลองที่แตกต่างกัน 2 ครั้ง โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ 2 ตัว ใน 2 ประเทศ และได้ข้อสรุปแบบเดียวกันโดยพื้นฐานแล้ว เขากล่าว

Ghez ผู้ซึ่งใช้เวลาส่วนใหญ่ในการเผยแพร่วิทยาศาสตร์และพูดคุยเกี่ยวกับหลุมดำ ทำงานที่ Keck Observatory บน Mauna Kea ของฮาวาย และ Genzel ที่โรงงาน Very Large Telescope บนภูเขา Paranal ในชิลี

พวกเขาทำการตรวจวัดวงโคจรของดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดอย่างแม่นยำในบริเวณที่ถือว่าอยู่ตรงกลางของทางช้างเผือก และจากการศึกษาพบว่าวิถีที่ผิดปกติเล็กน้อยและความเร็วของดาวนั้นสามารถอธิบายได้ด้วยการมีอยู่ของมวลมากแต่มองไม่เห็น , ร่างกายสวรรค์ ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งของราศีธนู A* ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์สี่ล้านเท่าและถูกจำกัดอยู่ในพื้นที่ที่มีขนาดประมาณระบบสุริยะของเรา

อ่านเพิ่มเติม | การค้นพบไวรัสตับอักเสบซีที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามคนได้รับรางวัล Medicine Nobel

ภาพประกอบ: nobelprize.org

ราศีธนู A*

ในไม่ช้าโลกจะได้เห็นสิ่งที่ดูเหมือน ราศีธนู A* เป็นหนึ่งในสองหลุมดำที่มีภาพถ่ายโดยโครงการกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ หลุมดำไม่ปล่อยหรือแผ่รังสีใดๆ แม้แต่แสง ดังนั้นจึงไม่มีทางจับภาพได้ แต่บริเวณที่อยู่นอกขอบเขตที่เรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งมีก๊าซ เมฆ และพลาสมาจำนวนมหาศาลที่หมุนวนอย่างรุนแรง ปล่อยรังสีทุกชนิด แม้กระทั่งแสงที่มองเห็นได้

นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมรังสีจากนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำผ่านเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ และสร้างภาพขึ้นมาใหม่ หลุมดำสามารถมองเห็นได้เพียงเพราะอยู่ภายในวงแหวนรูปโดนัทสีส้มแดงสว่างมากในภาพ ภาพหลุมดำสองหลุมถูกจับภาพด้วยวิธีนี้ หนึ่งในนั้นคือหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซี่ Messier 87 ห่างจากโลก 55 ปีแสง ถูกปล่อยออกมาโดยนักวิทยาศาสตร์เมื่อปีที่แล้ว

ภาพของราศีธนู A* ยังคงถูกประมวลผล จะออกในอีกไม่กี่เดือน

อ่าน | รางวัลโนเบล สาขาเคมี กรรไกรตัดต่อยีน

การเชื่อมต่อกัลกัตตา

Dibyendu Nandi จาก IISER เมืองโกลกาตาชี้ไปที่การมีส่วนร่วมของนักฟิสิกส์ชาวอินเดีย Amal Kumar Raychaudhuri ในงานของ Penrose และ Hawking ในหลุมดำ Raychaudhuri ซึ่งตั้งอยู่ที่ Presidency College ในกัลกัตตาในทศวรรษ 1950 ได้ให้ผลลัพธ์ทางทฤษฎีในขณะที่ทำงานกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและได้สมการที่ตั้งชื่อตามเขา สมการนั้นและผลลัพธ์ของเขา ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสำคัญในงานที่เพนโรสและฮอว์คิงผลิตในภายหลัง

อันที่จริง เมื่อครั้งแรกที่ฉันถามเพนโรสว่าฉันสามารถเข้าร่วมหลักสูตรใดหลักสูตรหนึ่งที่เขาเปิดสอนได้หรือไม่ เขาถามฉันว่าฉันมาจากไหน และเมื่อฉันบอกเขาว่าฉันมาจากฝ่ายประธานในกัลกัตตา เพนโรสถามว่าฉันเกี่ยวข้องกับอามาล กุมาร เรย์เชาดูรีหรือไม่ ฉันบอกเขาว่าฉันไม่ใช่ แต่ฉันได้รับการสอนจากเขา ฮอว์คิงอยู่ในห้องด้วย โสมัค เรย์ชอธรีเล่า

ฉันไม่รู้ว่า Penrose และ AKR (Amal Kumar Raychaudhuri) เคยพบกันหรือไม่ เพราะ AKR อยู่ที่กัลกัตตาเสมอ แต่ผลลัพธ์ของ AKR นั้นมีความสำคัญต่องานของพวกเขาเอง และพวกเขารับทราบหลายครั้ง เขากล่าว

แบ่งปันกับเพื่อนของคุณ: