证明广义相对论预测与证实银河系中心有超大质量黑洞，2020 诺贝尔物理奖 3 名得主出炉

2020 年诺贝尔物理奖由 2 项开创性研究、3 名物理学家拿下殊荣，首先是 Roger Penrose，他利用数学公式证明爱因斯坦在广义相对论中预测的黑洞；以及 Reinhard Genzel、Andrea Ghez，他们分别拿出有力证据证明银河系中心有个质量约太阳 400 万倍的超大质量黑洞。

可以这样说，如果没有 Roger Penrose 的数学，物理学家就无法顺利理解黑洞这玩意。1965 年 1 月（在爱因斯坦去世 10 年后），Roger Penrose 发明了巧妙的数学方法，证明爱因斯坦广义相对论的直接计算结果就是黑洞的形成。

就连爱因斯坦本人也不认为黑洞确实存在，这些时空中的质量怪物能捕获所以进入它们的物体，连逃逸速度最快的光都奈黑洞不了，而 Roger Penrose 利用数学证明黑洞心脏隐藏着一个奇异点，所有已知的物理法则在那里都失去意义，自爱因斯坦发表理论以来，Roger Penrose 的研究仍被视为解释广义相对论最重要的贡献。

证实宇宙黑洞存在后，天文物理学家就开始寻找黑洞的分布与位置了。自 1990 年代以来，Reinhard Genzel 与 Andrea Ghez 各自领导着一组团队、专注於追踪银河系中心一个名为人马座 A* 的区域。透过分析最接近银河系中心最亮恒星的轨道，这 2 组团队各自绘制了银河系中心地图且测量结果一致，他们都发现了一个非常重的、看不见的物体暴力拉动靠近银河系中心的恒星，使它们以令人眩晕的速度奔波在宇宙，超大质量黑洞是目前唯一已知的解释。

经计算，团队提供了迄今为止最令人信服的证据，表明银河系中心有个约 400 万个太阳质量的超大质量黑洞。

Roger Penrose 获得今年诺贝尔物理奖一半奖金，Reinhard Genzel、Andrea Ghez 则共同获得另一半奖金。

Andrea Ghez 在今天的记者会上表示，希望能有更多年轻女性一同投入这一科学领域。

潘罗斯与霍金奇点定理影响宇宙学

Roger Penrose 是鼎鼎有名的数学物理学家，霍金传记电影「爱的万物论」中曾提到，霍金会走入黑洞研究，是受Roger Penrose启发。Roger Penrose 也是霍金就读剑桥大学时，毕业论文的口试委员之一。

文章摘自：科技新报