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2019年諾貝爾物理學獎已正式公布，授予天體物理學領域，美國物理學家、宇宙學家詹姆斯·皮布爾斯（James ）、瑞士天文學家米歇爾·邁耶（ Meyer）（市長）和瑞士天文學家迪迪埃·奎洛茲（ ）共同榮獲桂冠。 他們的研究極大地加深了我們對宇宙的理解。 那么，這三位科學家在宇宙學方面取得了哪些重大成就呢？
詹姆斯·皮布爾斯
皮布爾斯對大爆炸理論的發展做出了巨大貢獻。 自從哈勃發現宇宙通過星系紅移而膨脹以來，天文學家意識到宇宙的過去非常小，而且宇宙很小，以至于在它最早的時刻就成為了一個奇點。 由于宇宙過去很小，大量能量積聚在太空中，這會使早期宇宙變得非常熱。 如果早期宇宙非常熱，那么今天仍然可以檢測到它的熱量。
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據預測，宇宙誕生于138億年前。 經過這么長時間的冷卻，宇宙最早的輝光會隨著空間的膨脹而衰變，變成肉眼看不見的微波。 這就是宇宙微波背景輻射。 其溫度約為3K，比絕對零高3度，即零下270℃。 1964年，物理學家終于發現了3K背景輻射，兩位發現者因此獲得了諾貝爾物理學獎。
解釋說，3K 背景輻射是大爆炸最重要的證據之一。 此外，皮布爾斯在太初核合成（合成宇宙物質基礎的過程）、暗物質（占27%）和暗能量（占68%）方面也做出了巨大貢獻。 在皮布爾斯的努力下，宇宙結構形成理論最終演變成一個嚴格的物理學分支。
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皮布爾斯因其對天體物理學的重大貢獻而獲得了今年諾貝爾物理學獎的一半。 另一半獎勵給了邁耶和奎洛茲，他們在系外行星領域做出了重大貢獻。
米歇爾·邁耶和迪迪埃·奎洛茲
天文學家很早就知道，夜空中肉眼可見的星星是能夠像太陽一樣發出自己的光的星星。 既然有行星圍繞太陽運行，那么是否也有行星圍繞其他恒星運行呢？
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答案是肯定的。 1992年，天文學家首次發現了太陽系外的行星，但它的宿主恒星是一顆死亡恒星，即中子星。 1995年，邁耶和奎洛茲首次聯合發現了一顆圍繞主序恒星運行的系外行星——飛馬座51 b。
飛馬座51距離地球約50光年，視星等為5.5，在觀測條件優良的地方肉眼可見。 與太陽一樣，飛馬 51 是一顆 G 型黃矮星。 它比太陽稍大，質量是太陽的1.1倍，半徑是太陽的1.2倍，光度是太陽的1.4倍，表面溫度接近太陽（約5500℃），年齡約為61億年。
邁耶和奎洛茲利用徑向速度法在飛馬座 51 號周圍發現了一顆行星 - 51 b。 這顆系外行星與太陽系中的任何行星都完全不同，因為它距離其主恒星非常近。 它的軌道半徑僅為0.0527個天文單位，即788萬公里物理資源網，相當于水星與太陽距離的七分之一。 主星的一周僅需4.2天。 飛馬座51 b非常大，它的質量是木星的一半，相當于地球質量的158倍。
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由于飛馬座51 b距離主星非常近，因此它已被潮汐鎖定物理學家諾貝爾，始終以一側面向主星，其表面溫度高達1010°C。 天文學家將此類行星稱為“熱木星”，它們在太陽系中并不存在。 這顆熱木星的發現改變了天文學家對行星形成的認識，開啟了系外行星研究的新紀元，因此邁耶和奎洛茲獲得了今年的諾貝爾物理學獎。
此后，天文學家又陸續發現了另一種更引人注目的系外行星——類地行星。 由于像51 b這樣的行星是氣態的，主要成分是氫和氦物理學家諾貝爾，它們與地球有很大不同，幾乎不可能孕育生命，太陽系中的木星和土星就是很好的例子。
因此，具有與地球類似的巖石和金屬固體表面的行星更值得關注，特別是那些位于宜居帶的行星。 如果類地行星與其主恒星距離適中，其表面就會有適宜的溫度，允許大量液態水存在，從而為生命的生長提供條件。
迄今為止，天文學家已經發現了4100多顆系外行星，其中包括數十顆可能存在外星生命的潛在宜居行星。 開普勒 452b 于 2015 年被發現，是最受關注的類地行星之一。 由于它的主恒星與太陽非常相似，軌道半徑也與地球非常相似，因此被稱為“地球2.0”。
鑒于目前的觀測能力，天文學家無法確定哪些系外行星可能存在生命。 然而，隨著新一代太空和地面天文望遠鏡的投入使用，也許在不遠的將來，天文學家將能夠證明我們在宇宙中并不孤單。
