10月6日，瑞典皇家科学院公布2020年诺贝尔物理学奖获得者新华社发

2020年诺贝尔物理学奖于北京时间10月6日晚颁奖。黑洞研究的获奖，不仅再一次证实了“爱因斯坦是对的”，也让不少读者开始怀念起因为去世而遗憾错过诺奖的科学家霍金。霍金的“战友”们此番获奖有何重要意义？记者邀请南京大学的多位教授对诺贝尔物理学奖进行了解读。

天体物理“胜出”！广义相对论又一次获得肯定

此前，外界曾一度预测，今年的诺奖物理学奖或将花落凝聚态物理领域，然而，最终的开奖结果给了众人一个“措手不及”。三位科学家因为黑洞研究而最终获奖，天体物理成为了本次诺贝尔物理学奖的最终赢家。

“这三位获奖者都至少在该领域有30年的耕耘，在最近10年才慢慢到开花结果的时候。罗杰·彭罗斯的研究更远远超过30年。”南京大学天文与空间科学学院教授李志远告诉记者，“黑洞”获奖非常令人惊叹，但又在情理之中。诺奖级别的成果往往都是耕耘数十年的重大成果和发现。“比如2019年拍下黑洞的‘事件视界望远镜’比较轰动，但也没有到拿奖的时候。”

南京大学天文与空间科学学院教授王祥玉告诉记者，三位获奖得主中，罗杰·彭罗斯算是个“跨专业”研究的达人，本职是数学家的彭罗斯，因为“敢想敢算”，率先提出了“黑洞”是由引力坍缩而形成的假想。“黑洞就是宇宙中一个能够吸纳一切的‘怪物’，爱因斯坦并不相信黑洞的存在。是彭罗斯利用数学方法，证明了黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果。”

而另外两位获奖者赖因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹，获奖的原因则是证明了超大质量“黑洞”的存在。王祥玉介绍，这两位科学家各领导了一个研究小组，重点研究了银河系中心一个叫做人马座A*的区域。在他们的努力下，最靠近银河系中心的最亮恒星的轨道已经以越来越高的精度被绘制出来。这两个小组的测量结果一致，都发现了一个非常重的、看不见的物体，它牵引着混乱的恒星，使它们以令人眩晕的速度奔跑。大约400万个太阳质量聚集在一个不比我们太阳系大的区域里。

为了证实“爱因斯坦是对的”，科学家执着至今

“大胆的假设，小心的求证”可以说是贯穿了整个黑洞的研究，这其中包含理论和观测的结合。几乎每个物理、天文学者，都将爱因斯坦的广义相对论当作一个“很可能”抵达的“远方”。南京大学天文与空间科学学院教授李志远说。

从黑洞理论的提出到超大质量“黑洞”的存在被证实，科学家们对黑洞研究如此孜孜不倦的动力在哪里？王祥玉表示，除了黑洞自身的“吸引力”之外，科学家对于黑洞研究的执着，是对爱因斯坦广义相对论的又一次证实，“爱因斯坦是对的”再一次获得了有力的证明。

在去年4月，全世界的科研工作者们也通过另一种方式——给黑洞拍照，证明了“爱因斯坦是对的”。南京大学天文与空间科学学院教授李志远、博士研究生赵杉杉也曾参与其中。虽然证实了黑洞的存在，但科研工作者们对于黑洞的探索并没有因此止步。“天文学家们对黑洞的兴趣不止于此，黑洞的自转是什么模样？黑洞可以吸进物质，然后进行喷发，具体过程又是什么样子的？这些问题都有待进一步的探索和发现。”王祥玉说。

追访

获奖者盖兹与南京大学开展了合作

在三位获奖者中，安德烈娅·盖兹格外引人注目，这位美国加州大学洛杉矶分校物理与天文学系的教授，成为继玛丽·居里（1903年）、玛丽亚·格佩特-梅耶（1963年）和唐娜·斯特里克兰（2018年）之后，第四位荣获诺贝尔物理学奖的女性。

李志远告诉记者，自己在美国期间，曾在世界知名的银河系中心组工作过，安德烈娅·盖兹是核心成员和领导者之一。“近十年我们与那边一直保持学术交流，今年我们就有一篇论文与安德烈娅·盖兹那边合作。”当问到对她的评价时，李志远说，安德烈娅·盖兹首先是一位非常严肃的科学家，她发论文的周期都很长，但每一篇论文都是业界的标杆，可以说是30年将一个事情做到极致，她也很少去考虑其他方向的问题研究。

诺贝尔物理学奖近四年的获奖项目中，天体物理占据三席。李志远说，这对于黑洞研究者包括天体物理学者来说，当然是一个激励，但其实黑洞的挑战性和吸引力一直很大。以视界望远镜来说，它第一个目标就是银心的黑洞，“虽然首张照片是恒星M87，但主要是因为观测角度和数据分析相对容易，未来我们可以期待银心黑洞的照片的发布。”李志远表示。

关于诺奖

彭罗斯曾是霍金“战友”，还是“科学明星”

此次诺贝尔物理学奖的颁发，让读者们再度想起了霍金。有网友表示过惋惜，如果霍金尚在人世，今天分享诺贝尔物理学奖的科学家或将是4位。南大天文与空间科学学院教授王祥玉告诉记者，彭罗斯和霍金的确是“战友”。在爱因斯坦去世十年后，彭罗斯和霍金在1965年一起提出并证明，黑洞确实可以形成：如果爱因斯坦的广义相对论是正确的，那么将有一个奇点、一个无限密度和时空曲率的点。在这个奇点中，所有已知的自然法则都停止了。这篇具有开创性的文章，被认为是继爱因斯坦之后对广义相对论最重要的贡献。这一定理也被称作彭罗斯—霍金奇点定理。

2009年3月份，南京大学数学系教授郭学军在美国哥伦比亚大学数学系访学期间，听过罗杰·彭罗斯的讲座。郭学军告诉记者，彭罗斯还是一位科学明星，他画过不可能的“彭罗斯阶梯”，还有“彭罗斯瓷砖”，能够以永不重复的方式铺满在无穷平面上。以色列晶体学家丹尼尔·谢赫特曼对彭罗斯瓷砖进行了深入的研究，2011年获得诺贝尔奖。

“彭罗斯演讲的一开始就与众不同，居然是手写的纸张，然后使用实物投影。我当时很惊讶，世界级的科学家怎么会用这么原始的方式来展示他的成果？”郭学军回忆，彭罗斯的报告非常精彩。