2007年7月6日 星期五

找到宇宙大霹靂證據 美2學者獲諾貝爾物理獎

【聯合報/編譯陳宜君/綜合三日外電報導】 2006.10.04

美國科學家馬德爾與史穆特因研究成果強化了宇宙生成的大霹靂理論,且有助於科學家深入了解星系與恆星的起源,三日共同獲得今年的諾貝爾物理學獎,將共享一千萬瑞典克朗(約台幣四千五百萬元)獎金。

瑞典皇家科學院表示,現年六十歲的馬德爾與六十一歲的史穆特獲獎原因是發現「黑體輻射」的本質。黑體輻射是宇宙微波背景輻射,據信是宇宙大霹靂的遺跡。

馬德爾與史穆特的研究,係根據美國國家航空暨太空總署一九八九年發射的「宇宙背景探測者」(COBE)衛星取得的測量數據。他們根據這些數據,觀察宇宙誕生約卅八萬年後的初期階段狀況。他們偵測到的宇宙微波也有助於證明星系形成的過程。

諾貝爾物理學獎評審委員會主席卡爾森表示,馬德爾與史穆特兩人並未證實大霹靂理論,但提出非常強烈的支持證據,「是本世紀最偉大的發現之一」,「提升我們對自己在宇宙中生存所在地的了解」。


史穆特「意外」 驚人里程碑

瑞典皇家科學院表示,馬、史兩人對COBE計畫的成功,助益極大。只要計算宇宙微波背景輻射的溫度,就可了解宇宙、星系與恆星的年齡。

馬德爾服務於美國太空總署位於馬里蘭州的戈達德太空飛行中心,史穆特則任職於加州柏克萊的勞倫斯柏克萊國家實驗室。馬德爾負責COBE整體計畫的協調,專精天文物理學的史穆特則負責測量輻射的細微溫度變化。

史穆特在柏克萊住所接受媒體訪問表示,他在午夜睡夢中接到諾貝爾委員會的電話,相當驚訝。他說:「我訝異他們竟然知道我的電話號碼。找到這項科學發現後,很多人打電話給我,於是我申請不公開號碼。」

史穆特說,發現黑體輻射本質「有點令人難以置信,是一個驚人的里程碑,現在獲得重大的殊榮與承認,真是意外。」


馬德爾「驚喜」 得獎不意外

馬德爾對於獲獎「又驚又喜」,不過他在接受諾貝爾委員會的現場電話訪問時表示,他對於得獎並不全然感到意外,因為早就有人說他和史穆特應該獲獎,「不過這的確是罕見的殊榮」。

馬德爾表示,他和史穆特剛發現黑體輻射的本質時,其實並不了解其重要性。大霹靂理論主張,宇宙數十億年前從一個密度極高且極為炙熱的狀態發展而來。有了直接的量化證據,科學家得以將宇宙形成初期的研究,從以理論探索為主跨越到直接觀察與測量的新階段。


◆ 馬、史兩人發現黑體輻射 佐證宇宙能量不均

【聯合報/記者李名揚/台北報導】 2006.10.04

中央研究院物理所研究員吳建宏指出,馬德爾和史穆特在一九九二年發現黑體輻射的本質(宇宙微波背景輻射)從方向測量,溫度有一點點差異,證實早期宇宙中能量分布不平均,這種不平均促成物質往能量高的地方聚集,讓星系得以產生,人類能夠存在。

吳建宏表示,大霹靂之後,宇宙溫度隨著宇宙膨脹而下降,一九六五年首次有人量到絕對溫度三度(攝氏零下二百七十度)左右,就是「宇宙微波背景輻射」。

吳建宏說,馬德爾和史穆特當初是使用美國太空總署的COBE衛星,量到宇宙微波背景輻射在各不同方向,有非常細微差異;由於宇宙微波背景輻射就代表早期宇宙的訊息,從測量資料顯示,早期宇宙能量分布大致平均,僅有些微的不平均。

他強調,星系、地球、人類之所以能出現、存在,就是這小小的不平均所造成;能量密度高的地方,重力較強,會吸引其他能量朝此聚集,經過一百多億年,就會集成星球、星系;而能量密度低的地方,能量被吸走,成為星系之間的廣大太空。

一九七○年代首度有人提出宇宙微波背景輻射在不同方向有溫度差異的理論,之後陸續有科學家進行量測,但因從地面量測,所以能量到的天域有限;直到馬德爾和史穆特,才用衛星量到不同方向的溫度差異,也把宇宙學從「好玩」推到「科學」領域。

台灣最近也積極加入宇宙微波背景輻射的觀測,吳建宏表示,昨天在夏威夷毛納洛峰正式舉行落成典禮的宇宙微波背景輻射陣列望遠鏡,就是由中研院和台大合作研製,未來將從不同的科學角度,觀測宇宙微波背景輻射的溫度差異。

吳建宏指出,宇宙學相關研究,與民眾生活好像沒有直接關係;但科學家為滿足好奇心,研究出許多新技術,都有助改善生活。

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