【諾貝爾獎物理獎 今日公佈化學獎得主】140億年前,宇宙大爆炸創造了宇宙萬物,跟着不斷膨脹,宇宙的最後命運又是怎樣?今年諾貝爾物理學獎的三名得主,憑着觀測遙遠的超新星,發現宇宙正加速膨脹,步向冰冷和黑暗的結局,完全打破一貫信念,令物理學家相信宇宙在萬有引力之外,原來存在更強力的而神秘的暗能量。
瑞典皇家科學院昨天(周二)宣佈,今年諾貝爾物理學獎的得主,分別是美國加州大學柏克萊分校教授珀爾馬特(SaulPerlmutter)、澳大利亞國立大學教授施密特(BrianSchmidt)及美國約翰斯霍普金斯大學教授里斯(AdamRiess)。三人在2006年也曾奪邵逸夫天文學獎。
人類對宇宙奧秘的了解,不斷在出人意料的發現後修正。愛因斯坦1915年發表廣義相對論後,感到萬有引力勢令宇宙萬物的運動變得不穩定,於是在方程式中加入「宇宙常數」,人工化地加入一個抵銷引力的排斥力,以維持他相信宇宙是靜態的觀念。到美國天文學家哈勃1929年發現宇宙正膨脹,打破靜態宇宙觀後,愛因斯坦說引入宇宙常數是「自己一生中最愚蠢的錯誤」。

推翻引力可致宇宙塌陷
愛因斯坦自認錯了,但問題仍接踵而來。宇宙既然在膨脹,那麼宇宙是否以恒速膨脹,膨脹又會否有終結?物理學家一直認為,宇宙由引力主宰,引力令星系彼此拉扯,理應減慢它們互相飛離的速度,如果宇宙的平均密度夠大,引力有朝一日甚至可令宇宙膨脹停止,導致宇宙大塌陷,一個所有星體擠在一起、溫度不斷升高和互相撞擊的狂暴結局。
三名得主正是想藉超新星觀測,測量宇宙膨脹減速的程度。他們以一種叫Ia型超新星的星體,作為測量基準。超新星是恒星燃料耗盡後爆炸形成,發出1,000億倍太陽的強光,縱然遠離地球都可看到。Ia型超新星質量都是太陽的1.4倍,爆炸發出的光度都一樣,所以觀測到的光度強弱可反映離地球遠近,比較離地球不同光年的Ia型超新星光度,就可知宇宙膨脹的速度變化。
珀爾馬特帶領一隊研究隊,施密特和里斯帶領另一隊,鬥快從浩瀚宇宙找出和觀測Ia型超新星,兩隊人卻在1998年得出同樣結論:他們觀測到的50多枚Ia型超新星,光度都比預期弱,即是它們飛離地球的速度比預期快,亦即是宇宙正在加速膨脹。
有物理學家說,這是近30年來最震撼的物理學發現。珀爾馬特說他起初不敢置信,覆核多月才相信發現正確。施密特更說:「我們要告訴世界宇宙正加速膨脹,這個看來有點瘋的真相,我們都有點害怕。」

暗能量可蓋過萬有引力
香港中文大學物理系教授朱明中表示,物理學家至此猛然醒覺,愛因斯坦之前拋棄的宇宙常數,原來可能是對的。這股可蓋過引力的萬有斥力,科學家完全未知性質,只能稱之為「暗能量」,但計算出佔全宇宙能量和質量的75%,剩下物質只有5%是已知的星體,其餘是發出引力但看不見的「暗物質」。換言之,人類對95%的宇宙仍一無所知。他說,三人的發現「好像打開新世界一樣」。
宇宙加速膨脹的趨勢如不變,亦代表在幾十億年後,星體將互相遠離至看不見,宇宙變得又黑又冷又孤獨。不過朱明中指出,現時仍未知暗能量是如何運作,萬有斥力可能有變化,甚至反過來變成引力也說不定,宇宙結局仍言之過早。
美聯社/路透社/法新社/諾貝爾獎網站/《蘋果》記者
里斯AdamRiess(42歲)
「我們見到宇宙變冰」
「我對獲獎既驚訝又榮幸。」這位美國天文學家說得獎感受,表現了學者慣有的謙謙風範,更保持着謹慎,指有關宇宙變成冰冷預測,「是我們見到的」,但宇宙仍可能大塌陷下而非不斷膨脹。
里斯生於美國華盛頓,1992年在麻省理工大學畢業,96年取得哈佛大學博士學位,現職約翰霍普金斯大學(JohnsHopkinsUniversity)及太空望遠鏡科學研究所(SpaceTelescopeScienceInstitute)。早於98年時,他領導的研究小組已發現宇宙正加速膨脹,結果更被《科學雜誌》選為「年度最大突破」。他的天文研究多次獲得獎項肯定,包括2006年的邵逸夫獎。

珀爾馬特SaulPerlmutter(52歲)
「像進行團體研究」
「我很高興與其他研究小組分享諾獎,這就像我們一起進行的團體項目。」這位美國天文學家得知贏得物理學獎後說。
珀爾馬特現為加州大學伯克利分校物理系教授,同時任職於勞倫斯伯克萊實驗室(LawrenceBeckeleyNationalLaboratory)。
珀爾馬特1981年以優異成績從哈佛大學畢業,五年後取得加州大學伯克利分校博士學位,其後獲獎無數。2003年他獲頒「加州科學家年度大獎」,2006年更與另兩位諾貝爾獎得主里斯和施密特共同獲得邵逸夫獎。

施密Brianschmidt(44歲)
「一對膝蓋都發軟了」
「我初時也半信半疑,一對膝蓋都發軟了,要起身踱步抖擻精神,那種感覺就像孩子當年出世時一樣興奮。」施密特說,他在收到通知獲獎通知來電時,剛準備與家人吃飯,感覺是絕對驚喜。
施密特在美國蒙大拿州出生,1993年在哈佛大學取得博士學位,翌年到澳洲生活和定居,目前是澳洲研究委員會聯邦資助學者之一。他說,在澳洲也是他獲獎不可或缺的原因。「我27歲就在這裏生活,擁有資源和地位去管理一支國際研究隊伍,若我留在美國,未必會此待遇。」他今天會繼續在大學授課,講解宇宙論。
美聯社/法新社