诺贝尔物理学奖自1901年开始颁发以来，对天文学、天体物理学研究的关注逐渐增加。进入21世纪以来，这一趋势越发明显，在颁发的24次诺贝尔物理学奖中，天文学相关研究已经6次获奖，占比达到25%。特别是从2017年至2020年的4年里，天文学研究成果3次获得诺贝尔物理学奖，成为各个领域中的最大赢家。
诺贝尔物理学奖最近一次颁发给天文学研究是在2020年。2020年10月6日，诺贝尔奖委员会宣布2020年诺贝尔物理学奖授予英国科学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）、德国科学家莱茵哈德·根泽尔（Reinhard Genzel）和美国科学家安德里亚·吉兹（Andrea Ghez），以表彰他们在黑洞理论和观测研究领域内的杰出贡献。彭罗斯的获奖理由是“发现黑洞形成是广义相对论的有力预言”，他获得了总额为1000万瑞典克朗（约合110万美元）的奖金的一半；根泽尔和吉兹的获奖理由是“发现了银河系中心的超大质量致密天体”，二人分享了另外一半奖金。
罗杰·彭罗斯（左）、莱茵哈德·根泽尔（中）和安德里亚·吉兹（右）
图片来源：诺贝尔奖官网
一个多世纪以来，黑洞已经从曾经离奇的概念变为天体物理学中最重要的研究方向之一。彭罗斯、根泽尔和吉兹三人的研究，帮助我们认识了宇宙中最神秘的天体，极大地拓展了我们对宇宙的认识，也为此后的黑洞研究铺平了道路。
近年来，黑洞研究取得了一系列重要进展，2017年诺贝尔物理学奖也颁发给了与黑洞有关的研究。诺贝尔奖委员会将2017年诺贝尔物理学奖授予三位为发现引力波作出杰出贡献的物理学家，分别是雷纳·韦斯（Rainer Weiss）、巴里·巴里什（Barry Barish）和基普·索恩（Kip Thorne），而他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）首次发现的引力波正是来自两个黑洞合并的事件。
雷纳·韦斯（左）、巴里·巴里什（中）和基普·索恩（右）
图片来源：诺贝尔奖官网
位于美国路易斯安那州利文斯顿的激光干涉引力波天文台（LIGO）
另一项重要成果就是科学家成功为黑洞“拍照”。北京时间2019年4月10日晚21点，事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，EHT）合作组织发布人类拍摄到的第一张黑洞照片，这是人类首次“看见”黑洞。这次发布的照片属于距离地球5500万光年的室女座椭圆星系M87中的一个超大质量黑洞M87*，它的质量大约相当于太阳质量的65亿倍。
人类拍摄的首张黑洞照片
图片来源：事件视界望远镜合作组织
北京时间2022年5月12日晚21点，该组织又发布了银河系中心超大质量黑洞人马座A*（Sagittarius A*，简写为Sgr A*）的首张照片，这是这个黑洞真实存在的首个直接视觉证据。这个黑洞也正是莱茵哈德·根泽尔和安德里亚·吉兹获奖理由中的那个“银河系中心的超大质量致密天体”。
银河系中心超大质量黑洞Sgr A*的照片
图片来源：事件视界望远镜合作组织
除了黑洞，诺贝尔物理学奖还对宇宙学和系外行星研究青睐有加。2019年10月8日，诺贝尔奖委员会宣布，美国普林斯顿大学教授詹姆斯·皮布尔斯（James Peebles）、瑞士日内瓦大学教授米歇尔·马约尔（Michel Mayor）以及同时在日内瓦大学和剑桥大学担任教授的迪迪埃·克罗兹（Didier Queloz）因为“对人类理解宇宙演化和地球在宇宙中所处位置的贡献”而获得2019年诺贝尔物理学奖。其中，皮布尔斯因为“在物理宇宙学中的理论发现”获得了一半奖金，而马约尔与克罗兹因为“发现环绕类太阳恒星的系外行星”分享了另外一半奖金。
詹姆斯·皮布尔斯（左）、米歇尔·马约尔（中）和迪迪埃·克罗兹（右）
图片来源：诺贝尔奖官网
人类发现的首颗环绕类日恒星的系外行星51 Pegasi b的艺术想象图
图片来源：NASA
回顾历史，诺贝尔物理学奖历史上第一次颁发给天文学和天体物理学研究是在1936年，奥地利人维克托·赫斯（Victor Hess）因为发现宇宙辐射而获奖。这也是20世纪上半叶唯一一次天文学和天体物理学研究获得诺贝尔奖。到了20世纪下半叶，这一领域获奖频次明显增加，先后5次获奖，获奖成果就包括发现脉冲星、发现宇宙微波背景辐射等举世瞩目的发现。
安东尼·休伊什因发现脉冲星而获得1974年诺贝尔物理学奖
伴随着物理学的发展，科学家们能够以前所未有的方法和手段对宇宙进行研究。梳理一个多世纪以来诺贝尔物理学奖对天文学和天体物理学研究成果的奖励，我们就能发现一条人类探索宇宙的脉络。
你想了解更多有关于诺贝尔奖里有关于天文学的故事吗？本周日下午14:00，首都图书馆A座报告厅不见不散！
首图讲坛·科普讲堂
题目
诺贝尔奖里的“天上事”
时间
2024年11月17日（周日）14:00
地点
首都图书馆A座报告厅
（A座外东侧一层玻璃门）
嘉宾
鞠强 中国科学技术出版社副编审，副研究馆员，全国首批科学传播专业高级职称获得者。中国科普作家协会“科学阅读推广大使”，北京市科学普及创作协会监事
参与方式
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主办单位
首都图书馆 中国科普作家协会
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