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專訪諾獎物理學獎團隊:研究近30年,獲獎後開了瓶92年葡萄酒

2020年10月6日,諾貝爾物理學獎正式揭曉,三位科學家共同獲獎。英國科學家羅傑·彭羅斯因證明黑洞是愛因斯坦廣義相對論的直接結果而獲獎;德國科學家賴因哈德·根策爾和美國科學家安德烈婭·蓋茲因在銀河系中央發現超大質量天體而獲獎。

近期,新京報記者採訪到了來自根策爾研究團隊的核心人物斯蒂芬·吉列森博士。據他介紹,這次研究成果為證明黑洞的存在提供了迄今為止最令人信服的證據,幫助人們了解「世界是從哪裡來的」。為慶祝此次獲獎,根策爾團隊還開了一瓶跟首次成功發現同年份的1992年葡萄酒。

2020年諾貝爾物理學獲得者賴因哈德·根策爾(右)和其研究團隊核心成員斯蒂芬·吉列森(左)。/?受訪者供圖

談獲獎:

因疫情無法外出聚會,諾獎得主親自下廚慶祝

新京報:你眼中的根策爾教授是什麼樣的人??你能用三個詞形容他嗎?

斯蒂芬·吉列森:他對研究充滿熱情,勤奮工作,是我們團隊出色的隊長!

新京報:團隊在這項研究上花費了多長時間?

斯蒂芬·吉列森:第一次成功的觀測是在1992年,那年我剛剛高中畢業。團隊一直在持續關注著銀河中心。

新京報:團隊如何幫助根策爾教授進行研究?

斯蒂芬·吉列森:這個項目規模太大了,無法由個人完成。而根策爾的角色是領導我們朝著正確的方向發展。?值得一提的是,他本人也負責處理數據——舉個例子,我們在一顆恆星的軌道上檢測到「史瓦西進動」現象(印證了愛因斯坦的廣義相對論)並發表了相關成果,而他就是為我們最新研究成果進行數據分析的人。

新京報:根策爾教授獲得諾貝爾獎,大家的反應如何??你們有什麼特別的慶祝嗎?

斯蒂芬·吉列森:我們非常高興和感激!?由於新冠疫情也在影響著我們,我們不允許舉辦大型聚會。?但是根策爾教授也是一名出色的廚師,我們在他家舉行了一次小型聚會,他在那裡展示了他的廚藝,配以香檳和1992年的葡萄酒!

談科研:

建造獨特的GRAVITY儀器,致力於黑洞長期研究

新京報:你能簡單介紹一下自己在團隊里的職責嗎?

斯蒂芬·吉列森:從2004年以來,我一直是賴因哈德·根策爾團隊的研究員。我的任務主要是追蹤銀河中心的恆星軌道。此外,我還是GRAVITY團隊的一員,一直致力於研究設備的硬體和軟體,直到現在,我們的儀器還一直在智利帕瑞納山的超大型望遠鏡上使用著。

諾貝爾物理學獎研究團隊核心成員斯蒂芬·吉列森。/ 受訪者供圖

【註:GRAVITY儀器,裝載於超大型望遠鏡干涉儀之上,可用來直接觀測系外行星,該技術為體現當今已知的許多系外行星提供了獨特的可能性。此儀器的應用為根策爾團隊此次的科研成果提供了重要技術支撐。】

新京報:你能為不熟悉物理學的人用通俗易懂的方式簡單解釋一下這一重大發現嗎?

斯蒂芬·吉列森:我們可以看到,恆星一直在圍繞著天空中的某個位置旋轉,這非常類似於行星圍繞著太陽旋轉,由此可以計算出中心物體的質量是400萬個太陽質量。?但是這個物體(大部分時間)是不可見的,它非常沉重、堅實並且黑暗。?最簡單的解釋是這是一個黑洞。?諾貝爾獎正因此而被授予。

新京報:研究過程中最大的挑戰是什麼?

斯蒂芬·吉列森:我認為是GRAVITY的建造,從技術層面上來說極具挑戰性。

新京報:團隊的未來規劃是什麼?

斯蒂芬·吉列森:我們想要提高GRAVITY的配置,讓它變得更加敏感,以便我們可以觀察到更暗的恆星,並且其中一些恆星會旋轉得非常靠近黑洞,我們希望以此來測量它們的自旋。

談寄語:

科研工作者最重要的品質是:對科學的真正熱情

新京報:你認為這項發現對我們的社會意味著什麼?

斯蒂芬·吉列森:我們必須認真對待黑洞。?我們必須承認,黑洞,無論它們看上去多麼奇怪,都的確存在著。這些發現必然對每個人都會有影響——每個人都想知道「世界是如何製造的」、「世界是從哪裡來的」以及類似的問題。

新京報:中國人民對諾貝爾物理學獎一直抱有很大關注度。?你想對同在物理學領域工作的中國科研同事們說些什麼嗎?

斯蒂芬·吉列森:諾貝爾物理學獎不僅來自天才的想法,也需要艱苦的工作。?但是,僅憑這幾點還不夠。獲得諾貝爾獎還需要有很好的直覺,快速了解事物的本質,以便人們集中精力在重要的事情上,這需要具有像根策爾教授一樣勇於設定方向的能力,並且在技術層面上具有超前的知識。?不過,最重要的也許是:對科學的真正熱情。

新京報:你認為超大質量黑洞的發現會影響到人們的日常生活嗎?

斯蒂芬·吉列森:一點也不會,我們在地球上非常安全。該物體距離我們26000光年。?但是,它深深地影響著我們對物理學和宇宙的理解。

鏈接:

根策爾提供證明黑洞存在最令人信服的證據

2020年諾貝爾物理學獎的三名獲獎者,為黑洞的發現貢獻了不同階段的研究。彭羅斯研究發現,黑洞的核心隱藏著一個奇點(singularity),在此所有已知的自然規律都會消失;而根策爾與蓋茲提供了迄今為止證明黑洞存在的最令人信服的證據。

其中,根策爾研究團隊利用世界上最大的望遠鏡,開發出了新的方法,可以穿透星際氣體和塵埃組成的巨大雲團,更好地觀測銀河系的中心。他們突破了技術的局限,改進了新技術來彌補地球大氣造成的觀測誤差,建造了獨特的儀器並致力於長期研究。根策爾和同事們沒有隻關注黑洞本身,而是去研究黑洞巨大引力的影響,這最終給科學帶來了突破。他們的開創性工作證明了銀河系中心存在一顆超大質量黑洞。

文/彭岸

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