诺贝尔物理学奖研究了什么

‘壹’ 2020年诺贝尔物理学奖揭晓，他们各自领域都有何贡献

2020年诺贝尔物理学奖分别颁给了罗杰·彭罗斯，根泽尔和格兹。彭罗斯是通过使用巧妙地数学方法证明了黑洞的存在，这对于证明爱因斯坦的广义相对论很有必要。而后面提到的两个人的贡献是：发现一个超大质量的致密天体。

而彭罗斯对黑洞形成的详细描述，以及根泽尔和格兹发现银河系中央具有超大质量的黑洞的事实，都在彰显着科学的进步。让人们相信，我们终将发现宇宙的奥秘，探索地球产生的过程以及出现的时间。

‘贰’ 诺贝尔物理学奖揭晓，获奖者有什么成就

2020年诺贝尔物理学奖揭晓，奖项一半获得者为罗杰·彭罗斯，另一半获得者为莱因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹，三位的成就主要如下：

罗杰·彭罗斯，于1931年出生于英国，是英国数学物理学家、牛津大学数学系名誉教授。他在广义相对论与宇宙学两方面深有研究，并作出杰出贡献。“发现黑洞的形成是对广义相对论的可靠预测”这一理论成果是彭罗斯此次获得诺贝尔物理学奖的主要原因。

获奖三人的开创性、突破性发现，提供了具有跨时代意义并令人信服的依据，证明了银河系中心存在一个超大质量黑洞，是宇宙研究中的一重大理论成果。

浩瀚的星空总是神秘莫测，多少年来无数的科学家终其一生去探索奥秘。诺贝尔物理学奖的设立与持续颁布，是为他们的杰出贡献做出嘉奖，记录着这些优秀的科学家们，见证着我们人类一步步的探索足迹。尽管宇宙无边无际，但我们的努力终将会带我们奔向浩瀚神秘的海洋。

‘叁’ 今年诺贝尔物理学奖颁给了谁研究的啥为啥颁奖给他仨

2019年诺贝尔物理学奖揭晓，这次表彰的是帮助人类认识宇宙的卓越贡献者。

其中一半授予来自美国的吉姆·皮布尔斯（James Peebles），他发现了构成恒星、行星以及我们的这些常规物质只占宇宙能量的5%，剩下95%的宇宙能量都是未知的暗物质与暗能量。暗物质表现为不知来源的巨大引力，暗能量表现为导致宇宙膨胀的无形力量。皮布尔斯的工作为人类认知宇宙建立了一个全新的框架，开创了“物理宇宙学理论”。

另一半授予来自瑞士的米歇尔·麦耶（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz），他们于1995年10月首次发现了一颗名为飞马座51b（绰号“伯洛尔芬”）的系外行星，它绕着银河系中的一颗类似太阳的恒星运转。这也是人类发现的第一颗“热木星”。麦耶和奎洛兹掀起了天文学界的一场革命，开启了人类探索系外行星的新征程。

诺贝尔奖的反应迟钝是众所周知的，但这也体现了科学领域的严谨，这份奖项的含金量也远超900万瑞典克朗（约合人民币697万元）的奖金。

皮布尔斯阐明的宇宙结构与历史，为过去50年的宇宙学奠定了坚实的基础。他的工作为现代宇宙学开创了一门新的内功，对人类而言是一座巨大的“金矿”，而麦耶和奎洛兹的工作激励了人类探索宇宙的热情，如同一门精彩绝伦的外功，对系外行星的发现开启了人类探寻新世界的“淘金”热潮。

要具体阐述皮布尔斯的工作可能需要大量的理论知识与数学知识，一时半会无法说透，所以今天我们不妨说说麦耶和奎洛兹的工作，我们是如何探测系外行星的？

探索系外行星，第一个被发现的并非飞马座51b

其实在麦耶和奎洛兹的工作之前，1992年人们就发现了一颗围绕脉冲星转动的系外行星PSR 1257+12B，不过它的发现纯属意外，而1995年发现的飞马座51b才是传统意义上围绕恒星公转的系外行星。

麦耶和奎洛兹目前都是日内瓦大学的教授，而麦耶是奎洛兹就读博士期间的导师。他们于1995年10月发现了第一颗围绕类似太阳的恒星运转的系外行星，这颗行星正是飞马座51b。其质量接近或超过木星，与其宿主恒星距离只有0.5至0.015个天文单位（地日距离为1个天文单位），大约为水星到太阳距离的1/8至金星到太阳的距离范围，称为“热木星”。

飞马座51b距离地球约50光年，质量只有木星的一半，但体积却是木星的两倍，一年只有4天，表面温度在1000 °C ，并且它被潮汐锁定永远以同一面朝向恒星。飞马座51b的发现引发了天文学界的一场革命。之前主流理论一直认为行星的形成需要冷却的构造块，而这些构造块只可能在远离恒星的地方才能形成。这是一个重大的发现，让我们需要重新思考行星系统的形成原因，也掀起了系外行星探索热潮。此后，银河系有4000多颗系外行星被发现。

在此之前，发现系外行星是非常困难的一件事，因为行星反射光线比恒星的光线弱得多，要在一颗恒星璀璨的光芒里发现它，谈何如意。对于跨星系的我们来说，遥远恒星的耀眼光芒将淹没周围的一切，要找到伴随它们身边的行星，这就如同在一片波光粼粼的湖里，找到一根小小的针。而有时我们连这片湖都无法找到，更不用说湖中的针了。

而随着科学探索手段的发展，遵循事物的因果关系，后来我们发现了许多新的探测技术，大大加速了对系外行星的探测。而第一个成功的探测技术就是径向速度法。

径向速度法

要搞清楚这个方法其实很简单，但需要更深刻地理解一下恒星与行星之间的相互作用关系。

我们一般都认为行星围绕恒星公转，而恒星静止不动。但实际上，行星的公转是由于恒星的引力造成的，然而力是相互的，在恒星拽着行星转圈时，行星也拽着恒星轻微的左右晃动，且行星的质量越大，晃动就越明显。

比如，太阳系里的木星大哥，就能拽着太阳左摇右晃。而恒星作为一个光源，它的位移就会产生多普勒效应。多普勒效应简单来说，就是具有波性质的一切信息源，在移动过程中会导致发出的波被拉伸或压缩。信息源远离目标运动，波长就会变大；信息源靠近目标运动，波长就会变小。

这就好比我们日常听见的警笛声，从远处传来时，声音还很柔和，但随着警车靠拢，警笛声的波长被压缩，会感觉声音立即尖锐了起来。当警车远去时，声音又变得舒缓了。多普勒效应在声波上，表现为音调的升降，而在光波上，则表现为颜色的变化，光源远离我们就会变得更红，称之为“红移”；光源靠近我们就变得更蓝，称之为“蓝移”。知道了这一原理，天文学家就可以使用光谱仪先得到目标恒星的吸收光谱线，这个光谱线就好比这个恒星的指纹一样。但如果它身边有一颗行星在围绕它公转的过程中，使它在朝我们的方向上前后摇动，那么我们就会发现这颗恒星的吸收光谱线不断地来回移动。
因为光谱线的灵敏度相当高，所以径向速度法能检测到几百万光年外，恒星每秒1米的细微移动。不仅可以用来发现系外行星，还可以计算它的质量。飞马座51b就是通过这种方法被发现的。虽然径向速度法十分精准，但一颗行星想要牵引恒星晃动，并产生足够探测的多普勒效应，需要行星对恒星有足够大的重心引力。这就意味着，径向速度法最适合探测离恒星近的类似木星的大质量行星，这也是“热木星”名字的由来。

对于像地球这样质量不够，无法拖动恒星晃动的行星，可能就有点力不从心。针对这种情况，天文学家们又想到了另外一种简便的方法来寻找系外行星。

凌星法

“凌星法”的原理也很简单，当一颗系外行星刚好从它的恒星与我们之间经过时，恒星的光芒被其所挡，短时间内会变得暗淡一点，行星离开后又恢复如初，这一过程就称为“凌星事件”。当然造成恒星变暗，除了被行星所挡，还会有多种原因。比如，突然爆发一大团太阳黑子（温度低的区域），或食变双星（双恒星系统相互交叉挡住对方的光芒）都可能引起混淆。为此天文学家设定了两道“门槛”：一个确认，一个验证。
确认有足够多的数据来确定天体的质量。验证就是仔细检查一遍数据去除可能干扰因素，这些都是极其繁琐的工作。验证这些数据至少要满足观察到一个恒星的凌星间隔时间总是相同。凌星间隔时间即为行星公转周期，周期越长，它和恒星之间的距离也就越远，根据距离和恒星的光谱，我们还能确定这颗行星是否在其宜居带内。而恒星在此期间变得越暗，说明被挡住的光越多，而这颗行星就越大。自从2009年发射升空，NASA的开普勒空间望远镜前4年就一直盯着天鹅座和天琴座那一片星空，在15万颗恒星里，寻找着它们的凌星事件。

截止2017年4月为止，它已为我们辨别了9500个可能的系外行星，其中还有不少刚好位于宜居带。当然这些大量的数据还需要天文学家们慢慢的挖掘与确认。凌星法也有一个致命的弱点，就是观测的行星必须要从它的恒星与我们之间经过才行。这种苛刻的要求，使得我们能发现的系外行星注定只占少数。不管是径向速度法，还是凌星法，都是天文学发展的智慧闪光。而当我们发现越来越多的系外行星之后，你会发现一个不争的事实：太阳系这样的行星系简直是凤毛菱角。

但对于浩瀚的星空，无穷的宇宙，我们心中却永远回荡着一个无声的心愿：另一个世界，另一个地球。

为何我们热切地想探寻系外行星？

对于真正向往星空的人，永远不会认为我们就是宇宙的唯一。正是这股热诚，毅然决然地将他们几十年的目光投向最深邃的夜空，思考行星起源背后的物理过程。对于今天来说，一个崭新的宇宙探寻才刚刚开始。不一样的世界，不一样的地球，还等待我们去发现。麦耶和奎洛兹的卓越贡献掀起的系外行星寻找热潮，只是为探索宇宙开了一个头，最终我们还是会去解答那个永恒的问题：地球之外是否还存在其他生命？

这份对宇宙最深层的思考，还需要更多年轻的科学家传承下去，带着热诚，带着严谨，带着信仰，去探索宇宙的未知，发现全新的世界。

如皮布尔斯说：“希望年轻人们怀揣着对科学的热爱踏入这一领域，即便奖项很诱人，但那不是你入行的原因，你应该被科学本身深深吸引。”

最后，再次祝贺那些为人类科学发展而投入极大热情“仰望星尘，伸手摘星”的科学家们。

‘肆’ 2017年诺贝尔物理学奖获得者主要研究什么

研究的是LIGO探测器和引力波观测。

2017年诺贝尔物理学奖获得者：雷纳·韦斯 、巴里·巴里什、基普·索恩。

瑞典当地时间10月3日上午11点50分，诺贝尔物理学奖评委会委员、瑞典皇家科学院秘书长约兰·汉森宣布，将2017年诺贝尔物理学奖授予3位美国物理学家雷纳·韦斯（Rainer Weiss） 、巴里·巴里什 （Barry Barish ）、基普·索恩（Kip Stephen Thorne），以表彰他们对引力波探测器LIGO的决定性贡献及其对引力波的观察。

900万瑞典克朗（约合人民币733.9万）的奖金一半将授予麻省理工的雷纳·韦斯教授，另一半则由来自加州理工学院的巴里·巴里什和基普·索恩分享。

(4)诺贝尔物理学奖研究了什么扩展阅读：

引力波：探索宇宙新方式

400多年前，当伽利略第一次将望远镜指向星空，让人类看见清晰的太空时，就再没停止对这个神秘的空间进行探寻。100年前爱因斯坦广义相对论的提出，预言了时空的“涟漪”——引力波的存在。

做加速运动的大质量天体可以剧烈地撼动时空，并且空间扭曲的波动将从波源辐射出去，就是引力波。这些以光速传播的“涟漪”携带了天体源激烈动荡的信息以及关于引力本质的线索。捕捉到引力波，人们就可以用一种前所未有的方式探索宇宙。

但是引力波的测量困难得异乎寻常，虽然天体通过引力波释放的能量是惊人的，但因为它几乎不和物质相互作用，所以引力波总是“率性”而至，似乎什么都阻挡不住它的步伐，因此它包含着源的中心区域最核心的信息。

可是，引力波的“率性”在带来核心信息的同时，也让探测极为困难。直到1974年物理学家约瑟夫·泰勒（Joseph Hooton Taylor, Jr）和拉塞尔·赫尔斯（Russell Alan Hulse）发现了处于双星系统中的脉冲星，该双星系统会以引力波的形式损失能量，这间接证明了引力波的存在。

‘伍’ 2016 年诺贝尔物理学奖具体是在研究什么

2016 年诺贝尔物理学奖具体是在研究物质拓扑相，以及在拓扑相变方面作出的理论
2016年诺贝尔物理学奖授予三位科学家——戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨，以表彰他们发现了物质拓扑相，以及在拓扑相变方面作出的理论贡献。

‘陆’ 08诺贝尔物理奖的研究内容是什么知道的还麻烦告之谢谢了，大神帮忙啊

两名日本学者和一名美国籍日本科学家7日分享2008年诺贝尔物理学奖。 3名物理学家分别在上世纪60年代和70年代通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。 然而，这些预言直到本世纪初才通过高能粒子实验验证。 今年9月11日启动的世界最大强子对撞机探索的粒子世界正是这些科学家的“领地”。 提出理论 瑞典皇家科学院说，美国芝加哥大学名誉教授南部阳一郎因发现亚原子物理学中的自发性对称破缺机制而获奖。他将获得诺贝尔物理学奖的一半奖金，即500万瑞典克朗（约合70万美元）。 日本高能加速器研究机构名誉教授小林诚和京都大学名誉教授益川敏英则因有关对称性破缺起源的发现而获奖。他们两人将分享另外500万瑞典克朗。 对称破缺是量子场论的重要概念，对探索宇宙的本原有重要意义。它包含“自发对称破缺”和“动力学对称破缺”两种情形。 根据已知理论，大约137亿年前，宇宙在一次“大爆炸”中诞生。之后，夸克、电子等粒子和同样数量质量但电荷相反的反粒子构成了物质。粒子和反粒子一旦碰撞，将在释出光后“同归于尽”。因此，如果两者始终并存，宇宙中的物质最终将消失殆尽，但是，现在的宇宙中只有粒子“幸存”，没有发现反粒子。 科学家认为，反粒子幸存率不如粒子，是因为除电荷相反外，还存在其他微小差异，这种粒子和反粒子的性质差异被称为“对称破缺”，它的机制是亚原子物理学的一大谜团。 南部对自发性对称破缺机制的研究奠定了亚原子物理学的“标准理论”基础。 “早在1960年，南部阳一郎就阐明了基本粒子物理中自发对称破缺的数学描述，”瑞典皇家科学院在授奖评语中写道：“自发对称破缺机制隐藏着表面上杂然无序的自然秩序。它被证明极其有用，南部的理论奠定了基本粒子物理学的标准模型。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分，使4种自然力量中的3种在同一理论中得到解释。” 4种自然力量指电磁力、强核力、弱核力和重力。“标准理论”能同时解释前三种力的作用机制。 支撑理论 小林诚和益川敏英的贡献体现在他们“在标准模型的框架内解释了对称破缺机制”，并据此“预言”了3种夸克的存在。 授奖评语说，自发对称破缺似乎早在宇宙诞生时就存在，但直到小林和益川于1964年通过粒子试验才向世人证实了这一“神秘存在”。 两人1972年发表论文，解释了对称破缺的起源。值得一提的是，当时两人分别只有29岁和33岁。 根据他们的理论，只要存在6种以上夸克，对称破缺就能发生。发表这篇论文时，科学家只发现了3种库克。另外3种夸克分别发现于1974年、1977年和1995年。此后再无夸克发现。 剩下的课题是通过实验确证对称性破缺。2001年和2004年，美国斯坦福实验室和日本高能加速器研究机构的粒子探测器分别独立实现了对称性破缺。 “结果与小林、益川30年前的预测一致，”评语特意点出。 “小林－益川理论”也因此成为支撑亚原子物理学标准理论的重要支柱。

‘柒’ 2016 年诺贝尔物理学奖具体是在研究什么

拓扑学（topology）所属现代词，指的是近代发展起来的一个研究连续性现象的数学分支。用来研究各种“空间”在连续性的变化下不变的性质。

上世纪70年代，迈克尔·科斯特利兹和大卫·索利斯颠覆了的超导和超流体理论。当时的人们都普遍认为超导态和超流体态不可能出现在薄层（二维）材料中。他们的研究成果不仅展示了超导态在低温下的可能性，同时还解释了超导态在温度升高时的消失机理和相变机制。

到了上世界80年代，索利斯有解释了先前实验中的遗留问题——薄层材料中测量所得的电导率都是精确的整数倍关系。他展示了这些整数倍电导率是这些材料天生的拓扑性质。几乎在同时，邓肯·霍尔丹应用了拓扑概念来理解某些材料中的“小磁铁链”（chain of small magnets）性质。

如今我们知道了很多拓扑相，这些相不仅存于薄层（二维）和细线（一维）材料中，也存在于普通的三维材料中。三位获奖者为大家打开的一扇新世界的大门。在过去的10年中，这个领域发展迅速，拓扑材料极有可能成为下一代全新的电子，超导材料，也可以应用于未来的量子计算机。

‘捌’ 2017年度诺贝尔物理学奖得主的科研成果有哪些

2017年度诺贝尔物理学奖得主的科研成果是：应用”冷冻固定术在低温下使用透射电子显微镜观察样品“的技术

瑞典皇家科学院3日宣布，将把2017年诺贝尔物理学奖授予美国科学家Reina Weiss，Barry Barish和Kip Thorne，以表彰他们对发现引力波的贡献。

美国科学家雷纳·魏斯（Reina Weiss），巴里·巴里什（Barry Barish）和基普·索恩（Kip Thorne）因其对激光干涉引力波天文台（LIGO）项目和引力波发现的贡献而荣获2017年诺贝尔物理学奖。

根据爱因斯坦的相对论，空间和时间是可弯曲的，质量物体在其中移动，产生引力波。这就像石头扔入水中会产生水波，因此引力波通常被称为“时间和空间”。

但是，普通物体产生的引力波非常弱，甚至爱因斯坦本人也认为很可能无法观察到它。实际上，在LIGO项目中观察到的两个黑洞合并产生的引力波仅引起仪器的变化比原子核小得多。

爱因斯坦发表了相对论一个世纪。已经证实了许多预测，例如水星的近日点和引力红移效应，但尚未检测到引力波。因此，在广义相对论实验中，引力波也被称为“难题”的最后一部分。