2020년 노벨 물리학상: 블랙홀의 미스터리를 밝혀 인류는 우주에 대해 점점 더 많은 것을 이해하게 되었습니다.

본론으로 들어가죠. 이 세 과학자가 2020년 노벨 물리학상을 수상한 이유는 무엇일까요? 2020년 노벨 물리학상 최초 수상자는 로저 펜로즈(Roger Penrose), 안드레아 게즈(Andrea Ghez), 라인하르트 겐젤(Reinhard Genzel)입니다. 펜로즈는 블랙홀이 일반 상대성 이론의 강력한 증거임을 보여준 공로로 상을 받았고, 겐젤과 게즈는 은하 중심의 블랙홀로 알려진 은하 중심의 초거대 밀도 물체를 발견한 공로로 상을 받았습니다.

펜로즈의 연구는 블랙홀이 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 직접적인 결과라는 것을 보여주었습니다. 아인슈타인 자신은 블랙홀의 존재를 믿지 않았기 때문에 1915년 11월에 새로운 이론을 제안했습니다. 블랙홀이 존재했기 때문에 그는 당시 이 가상의 천체를 관찰하고 이해하기 위해 다른 각도를 사용했습니다. 중력은 공간을 형성하고 시간의 흐름에 영향을 미칩니다. 블랙홀 내부에는 중력이 너무 강해서 공간이 휘어지고 시간의 흐름이 극적으로 느려집니다.

펜로즈는 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 기타 수학적 모델을 이용해 블랙홀의 형성 과정을 증명하고 그것이 안정적인 과정임을 확인했다. 그는 아인슈타인이 죽은 지 10년 후인 1965년에 블랙홀의 존재를 증명하고 이를 자세히 기술했습니다. 펜로즈는 블랙홀이 아인슈타인의 상대성 이론의 직접적인 증거임을 증명했을 뿐만 아니라 블랙홀이 자연적으로 생성되므로 블랙홀의 형성 과정이 매우 안정적이라는 사실도 증명했습니다. 블랙홀 중심의 특이점은 알려진 모든 자연법칙이 붕괴되는 경계이기 때문에 펜로즈가 블랙홀의 형성 과정을 설명하고 이를 상대성이론과 결합시켜도 블랙홀의 내부 구조에 대한 의문이 제기된다. 아직 남아있습니다.

다른 두 명의 과학자인 겐젤과 게이츠는 은하수의 중심이 태양 질량의 400만 배에 해당하는 질량을 가진 보이지 않는 중력 물체에 의해 제어된다는 사실을 발견했습니다. 두 과학자의 연구 결과는 우리 은하 중심에 눈에 보이지 않는 초대질량 물체, 즉 블랙홀이 있다는 사실을 알려준다. 50년 넘게 물리학자들은 은하수 중심에 블랙홀이 있는지 궁금해해 왔습니다.

은하수의 중심을 보기 위해 겐젤과 게즈는 우주 기반과 지상 망원경 관찰 방법을 개발하기 위해 노력했으며, 은하 중심에서 일어나는 일을 관찰하기 위해 세계 최대 규모의 망원경을 사용했습니다. 은하수. 물리학자들은 은하 중심에 가장 가까운 별들의 궤도를 지속적으로 관찰함으로써 은하계의 모든 별들이 그 주위를 공전하는 전파의 원천인 궁수자리 A*에 블랙홀이 숨겨져 있을 가능성이 있다고 믿습니다. 즉 은하수 중심에 블랙홀이 존재한다는 것이다.

1987년 게이츠는 MIT에서 물리학 학사 학위를 받았으며, 처음에는 수학을 전공하고 나중에 물리학으로 전환했습니다. 그녀는 1992년 캘리포니아 공과대학에서 박사 학위를 받았으며 현재 로스앤젤레스 캘리포니아 대학교에서 물리학 및 천문학 교수로 재직하고 있습니다. 그녀는 별 형성 영역과 은하수 중심의 초거대 블랙홀 궁수자리 A*를 연구하기 위해 고해상도 공간 해상도 이미징 기술을 사용한 공로로 상을 받았습니다. 특히 블랙홀 운동의 중력을 연구했습니다. 은하수 중심에 블랙홀이 있다는 것을 증명하는 것뿐만 아니라 라인하르트 겐젤(Reinhard Genzel)과 안드레아 게즈(Andrea Ghez)가 극도로 활동적인 영역에서 무슨 일이 일어나고 있는지 설명하는 것도 매우 중요합니다. 은하계의 중심.

MIT 물리학과 교수이자 의장인 Peter Fisher는 "Andrea Gates와 Reinhard Genzel이 하고 있는 일은 역대 가장 멋진 일입니다. 한 가지 사실은 은하수 궤도에 있는 모든 별이 공전하고 있다는 것입니다. 너무 작아서 망원경으로 볼 수 없는 블랙홀. 저는 상대성 이론을 가르칠 때 항상 시각화하는 영상을 보여줍니다. 왜냐하면 블랙홀에 대해 생각하는 방법도 과학이 훌륭하기 때문입니다. , 그리고 필요한 것은 엄청난 인내심과 실제적인 작업뿐입니다."

"이제 우리는 이러한 거물(지도하는 힘)이 보편적이라는 것을 이해합니다. "그녀(Andrea Gertz)의 경력 전반에 걸쳐 그녀는 MIT 총장은 “강력한 과학자이자 교육자”라고 말했다. 여성의 롤모델이다.

이제 노벨상 수상자로서 그녀의 획기적인 과학과 그녀의 이야기는 훨씬 더 깊이 있게 다가가고 젊은 여성 세대가 과학 분야에서 경력을 쌓도록 영감을 줄 것입니다. ”

마지막으로, 인류 과학에 나날이 기여하고 있는 이들 과학자들에게 깊은 감사를 드립니다. 과학은 미래이며, 과학 대중화는 대중을 위한 것입니다. 노벨상 수상자 블랙홀 중력파, 암흑 물질, 암흑 에너지, 우주 마이크로파 복사 배경과 같은 블랙홀 현상은 실제로 우주에 대한 인간의 이해에 가장 큰 문제입니다. 노벨 물리학위원회가 말했듯이 과학자들의 연구가 가져올 것입니다. 인간이 블랙홀은 물론, 심지어 우주까지도 진정으로 이해할 수 있는 날이 머지않아 올 것이라고 기대하고 있습니다.

이것이 우리와 동물의 차이점입니다. 별을 올려다보고 우주를 탐험해 보세요. 별은 언제나 가만히 있을 것입니다.