2020年10月6日，诺贝尔物理学奖正式公布，由三位科学家分享了这一奖项，分别是英国数学和物理学家Roger Penrose，获奖原因是"黑洞形成是广义相对论的稳健预测"；另外两位科学家，德国天体物理学科学家Reinhard Genzel和美国天文学家Andrea Ghaz，原因是在银河系中心发现超级质量的致密物体，也就是黑洞。

瑞典皇家学会发布的2020年诺贝尔物理学奖获奖人名单

不能不说，最近这十年里，诺贝尔物理学奖对天体物理情有独钟。从2011年开始，2011年观测遥距超新星发现宇宙加速膨胀、2017年"探测引力波"、2019年宇宙物理学及系外行星的发现，还有今年，十年之内颁发了四次奖给天体物理学。尤其是2017年到2020年的四年，三次颁给了天体物理学，这频率实在是有点高啊。

近十年来诺贝尔物理学奖得主

这次颁发的物理学奖其实跟2019年人类首次观测到黑洞有关。2019年4月发布了人类第一张黑洞照片，证实了黑洞的存在。前不久EHT（Event Horizon Telescope）又通过更多的数据，制作了黑洞视频。

EHT最新发布的黑洞视频

上图是清晰版的视频。经过模糊处理之后，就变成下图的模样，就是去年发布的黑洞照片那种样子了。

模糊处理后的黑洞图像

诺贝尔奖的提名截止时间的每年的1月31日，因此2019年的这一发现，获奖时间最早就是2020年。

年轻时的罗杰·彭罗斯

这次获奖的罗杰·彭罗斯，算得上是在世的最著名的科学家之一，终于在黑洞被证实之后获得了诺贝尔奖。可以这么说，彭罗斯恐怕是近年来诺贝尔物理学奖得主中最重量级、名气最大的人物。

罗杰·彭罗斯

出生于1931年代罗杰·彭罗斯，今年已经89岁高龄了。彭罗斯出生于一个富有学术传统的家庭。父亲Lionel Penrose是英国著名的遗传学家、精神病学家，对数学也颇有贡献，喜欢下国际象棋。哥哥Oliver Penrose是物理学家、弟弟Jonathan Penrose是英国顶尖的国际象棋棋手、国际象棋特级大师，还有个妹妹Shirley Hodgson也是遗传学家。可见，彭罗斯一家从作为遗传学家的父亲那里遗传到了强大的遗传基因！

彭罗斯的父亲Lionel

彭罗斯对广义相对论和宇宙学的研究做出了很大的贡献。他最出名的贡献是和史蒂芬·霍金一起提出了著名的彭罗斯-霍金奇点定理，并因此而获得了1988年的沃尔夫物理奖，这一奖项通常被认为是诺贝尔物理学奖之外最重要的物理学奖，许多沃尔夫奖获得者也是诺贝尔物理学奖得主。诺贝尔奖的规则是只颁给活着的人。因此，彭罗斯的好朋友、好同事，2018年去世的史蒂芬·霍金，成了诺贝尔奖永久的遗憾。

霍金与彭罗斯

说起来，彭罗斯算得上是霍金的老师。彭罗斯1958年从剑桥博士毕业之后呆在大学当老师，和现代宇宙学的奠基人之一Dennis Sciama很熟。Sciama是保罗·狄拉克的学生，狄拉克是二十世纪最伟大的物理学家之一。当时Sciama在剑桥大学当教授，史蒂芬·霍金正跟着他读博士。

Dennis Sciama

霍金出生于1942年，比彭罗斯小了11岁。霍金17岁上大学，1962年开始在剑桥大学读研究生。正是在读研期间，霍金被发现患上了渐冻症。不过那时他还可以行走，不需要轮椅。

霍金1965年时的结婚照，旁边是他的第一任夫人Jane Wilde

彭罗斯当时在研究宇宙的时空问题，他的研究思想深深影响了霍金。在博士毕业的1966年，霍金与彭罗斯合写了一篇文章"Singularities and the Geometry of Space-Time"《奇点与时空几何》。这篇文章赢得了当年的亚当斯奖Adams Prize，后来被称作彭罗斯-霍金奇点定理。

宇宙的奇点

彭罗斯与霍金一起证明了，奇点可以从大质量天体的坍缩中产生，在这个点上，所有的物理学定律将不适用。霍金后来和彭罗斯把奇点的存在性推广到更加一般的情况，比如早期的宇宙。

The Theory of Everything

2014年，好莱坞拍了一部电影，叫做The Theory of Everything，中文名《万物理论》，由Eddie Redmayne扮演霍金，后来他还靠这个角色获得了奥斯卡最佳男主角奖。

Eddie Redmayne在电影中的剧照，和前面霍金的结婚照比比看

在拍摄期间，霍金还曾经到片场看过，也参加了在伦敦举行的电影首映式。

霍金和Redmayne在伦敦首映式上

David Thewlis扮演霍金的导师Dennis Sciama，就是在电影《哈利波特》系列中卢平老师的扮演者。

David Thewlis

扮演罗杰·彭罗斯的则是Christian McKay。

Christian McKay

在电影中有一段彭罗斯给霍金上课的片段，讲述时空坍缩的问题，台下的霍金若有所思。在所有的诺贝尔物理奖获得者中，能够被作为电影角色来刻画的，彭罗斯在近年来的获奖者来说应该是唯一的一位。

电影中彭罗斯在讲课

假如霍金还活着，霍金必然与彭罗斯一同获得诺贝尔奖。只不过很不幸的是，霍金于2018年3月14日去世。之前曾有人问霍金，你有可能获得诺贝尔奖吗？霍金说，我的理论跟黑洞有关，诺贝尔奖只能颁发给被证实的理论，黑洞是没有被证实存在的啊，所以没法把诺贝尔奖颁给我。

彭罗斯和霍金在一起（1994年）

或许是出乎霍金的预料，霍金去世的第二年，黑洞的照片就有了，黑洞被明确无误地证实存在。霍金只要能再多熬两年，就能拿到诺贝尔奖。不过对霍金来说，这不是他的遗憾，这是诺贝尔奖的遗憾。

Reinhard Ganzel

至于这次获奖的另外两位科学家，Reinhard Genzel是做天文测量的。他和他的团队的工作显示在银河系中央，射手座A*那里有个巨大的物体，就是所谓的黑洞。

Andrea Ghez

另一位获奖者Andrea Ghez，是做天文图像数据处理的。她和她的团队测量了银河系中央黑洞的质量。

撰文：沈东旭、邱亚明

出处：见配图水印