人類觀測宇宙多了兩個窗口

物理學獎給了「中微子」和「X射線」人類觀測宇宙多了兩個窗口本報駐瑞典特派記者　劉仲華8日11時45分，瑞典皇家科學院古色古香的大會議室。皇家科學院將2002年諾貝爾物理學獎一半授予美國科學家雷蒙德?戴維斯和日本科學家小柴昌俊，一半授予美國科學家裡卡爾多?賈科尼。皇家科學院稱他們「在天體物理學領域做出了先驅性貢獻」，開啟了人類觀測宇宙的兩個新「窗口」。戴維斯和小柴昌俊在「探測宇宙中微子」方面取得的成就促使中微子天文學的誕生；賈科尼發現「宇宙X射線源」，X射線天文學由此誕生。他們的發現使人類可能藉助中微子和X射線這些宇宙中極其微小的物質，重新認識太陽、星系、超新星等這些宇宙中巨大的天體。捕捉宇宙「隱士」中微子中微子是在太陽和其他恆星內部發生核聚變時產生的，它是一種非常小的基本粒子，幾乎不與任何物質發生作用，可謂是宇宙間的「隱士」。因此，儘管每秒有上萬億個中微子穿過我們的身體，我們也很難發現它的蹤影。早在1930年著名物理學家沃爾夫岡?泡利（1945年諾貝爾物理學獎獲得者）就預言了這種神秘粒子的存在，直到25年後，美國科學家弗雷德里克?萊因斯才證實了這一預言，他利用一個核反應堆製造出大量中微子，他因此獲得1995年諾貝爾物理學獎。當時科學家認為探測太陽中微子幾乎不可能，「相當於在撒哈拉沙漠中尋找一粒沙子」。而戴維斯是20世紀50年代惟一敢於探測太陽中微子的科學家。為了捕獲中微子，他領導研製了一個新型探測器，它的主體是一個注滿615噸四氯乙烯液體的巨桶，埋藏在美國的一個礦井中。在30年的探測中，他共發現了約2000個來自太陽的中微子，並證實了太陽是靠核聚變來提供燃料的。小柴昌俊在日本領導研製了另一個中微子探測器。他除了證實太陽中微子的存在外，還在1987年2月23日發現，一個遙遠的超新星爆發過程中釋放出的大量的中微子，在那次爆發中，他捕獲了12個中微子。揭開X射線之謎賈科尼的貢獻主要是發現了宇宙X射線源。包括太陽在內的所有恆星都發射電磁波，有可見光，也有我們看不見的其他電磁波，如X射線。地球大氣層沒收了包括X射線在內的多數宇宙射線，因而在地面上很難探測到。為了揭開宇宙X射線之謎，必須向太空發射探測器。賈科尼領導研製了世界上第一個宇宙X射線探測器———愛因斯坦X射線天文望遠鏡，並於1978年進入太空，首次繪製了精確的宇宙X射線圖像，在此基礎上科學家獲得了大量新發現。此外，賈科尼還首次發現了太陽系外的X射線源，第一次證實宇宙存在著X射線背景輻射，他還探測到了可能來自黑洞的X射線。日本科學家連續3年得獎獲獎的兩項成果均涉及對宇宙未來的研究。中微子有沒有質量，暗物質到底有多少，這關係到宇宙總質量的大小。科學家認為，如果宇宙總質量大於某個數值，宇宙將在自身引力作用下停止膨脹，並開始「大坍塌」；如果小於或等於某個數值，則宇宙將一直膨脹下去。引人矚目的是，日本科學家已連續3年獲得諾貝爾科學獎項。「過去日本科學家獲獎是因為他們的理論成就，而這次獲獎卻是因為他在天文學方面的實驗成果。作為第十一個獲得諾貝爾獎的日本人，76歲的小柴昌俊十分激動。物理學獎公布的這天，他一直守候在電話機旁。電話在傍晚響起時，「我想，這一定是從斯德哥爾摩打來的。」而另一位獲獎者賈科尼的感覺卻很複雜，他在位於馬里蘭州的家裡對記者說，「此前我從未想到過獲獎。我現在真有點麻木了。在今天早晨5點半接到瑞典皇家科學院院長的電話後，我的電話就一直沒斷過。」▲《環球時報》 (2002年10月10日第十三版)
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