赖因哈德·根策尔,ForMemRS(,),德国天体物理学家、美国加州大学伯克利分校物理学教授、慕尼黑大学荣誉教授。
1990年代起,根策尔领导研究团队以红外线探测银河系中心区域,终于探明银河中央存在一个质量约为太阳400万倍的致密天体,并对其性质做了研究。因为这项成就,他与罗杰·彭罗斯、安德烈娅·盖兹同获2020年诺贝尔物理学奖。
科学贡献
广义相对论从理论上预言了黑洞的存在。1960年代,银河系外的类星体被发现,它们距离遥远却又非常明亮,因而从理论上可以推定其中心存在着高质量星体,但是这些河外星体的细节性观测在当时十分困难。人们推测,银河系内部是否也存在黑洞。由于星际尘埃的存在,恒星的视觉大小又非常小,银河系中心区域实际上亦观测不易。根策尔的团队使用了智利欧洲南方天文台的甚大望远镜,这座望远镜的近红外高分辨率成像和光谱可以满足观测精度的要求。有了好的工具,根策尔团队还研发了自适应光学新技术矫正地球大气造成的误差。甚大望远镜的“GRAVITY”(“重力”)设备使他们得以研究人马座A*巨大引力的影响,比如其周围的一些气体的流动情况,尤其是辨认出活动星系核的宽线区。
近20年观测积累的恒星动力学证据,结合马克·里德(Mark Reid)等人对人马座A的甚长基线射电干涉测量,根策尔断定它就是黑洞。美国天文学家安德烈娅·盖兹的团队也得出了类似结果。利用在银河系中心区的观测,根策尔对广义相对论的理论做了检验,实验的结果到目前均能符合广义相对论的预测。例如2018年7月,根策尔等人报道,2018年5月他们观测到以7650公里/秒或光速的2.55%围绕人马座A运行的恒星S2,距离人马座A*约120 AU ≈ 1400史瓦西半径。这使他们能够以相对论速度检验广义相对论预测的红移,从而进一步证实了该理论。不过一些性质仍有待研究:比如超大黑洞自否自旋、无毛定理是否普遍成立,等等。
根策尔团队还观测了其他的一些天体,比如更远的星系以及恒星正在生成的区域。2009年他们加入了赫歇尔空间天文台的项目,给那里的太空红外望远镜安装了光电导阵列照相机和分光计。欧洲极大望远镜计划于2020年代启动,根策尔和同事着手打造其首个光学部件“MICADO”,并希望凭借这一望远镜观测宇宙中最古老的星系。他们相信,每个星系中央都有超大质量黑洞。他的母亲是艾娃-玛利亚·根策尔,父亲路德维希·根策尔(1922-2003)是固体物理学教授。他中学就读于弗莱堡的一所“人文体育学校”,学习过9年的希腊语和拉丁语,之后也保持了对于历史和考古学的兴趣。16岁时,父亲给他展示过如何制做光谱仪,激发了他对实验物理学的热情。他曾热衷于标枪运动,并且是学校手球队队员。1972年,他参加过青年国家田径队的集训。
荣誉
根策尔所获奖项有:米勒研究奖学金(1980-1982年)、马克斯·普朗克学会奥托·哈恩奖章(1980年)、国家科学基金会总统年轻研究者奖(1984年)、美国天文学会牛顿·莱西·皮尔斯天文学奖(1986年)、德国科学基金会莱布尼茨奖(1990年)、得克萨斯大学德沃库勒尔奖章(2000年)、法國天文學會朱尔斯·让森奖(2000年)、德国物理学会实验物理斯特恩·格拉赫奖章(2003年)、巴尔赞红外天文学奖(2003年)、阿尔伯特·爱因斯坦奖章(2007年)、邵逸夫奖(2008年)、“伽利略 2000”奖(2009年)、卡尔·史瓦西奖章(2011年)、瑞典皇家科学院克拉福德奖(2012年)、欧洲天文学会第谷·布拉赫奖(2012年)、以色列理工学院哈维奖(2014年)、皇家天文学学会赫歇尔奖章(2014年) 、诺贝尔物理学奖(2020年)。
根策尔还是美国和德国天文和物理学会会员、美國物理學會会员(1985年)、美国国家科学院外籍院士(2000年)、法国科学院外籍院士(1998年)、利奥波第那科学院院士(2002年)、欧洲科学院院士(2002年)、巴伐利亚科学院资深院士(2003年)、西班牙皇家科学院外籍院士(2011年)、英国皇家学会外籍会士(2012年)。
参考文献
外部链接
- [http://www.mpe.mpg.de/ir/userpage.php?id=genzel Genzel's Homepage at MPE]
- [http://www.mpg.de/cgi-bin/mpg.de/person.cgi?nav=kontakt&persId=152748&lang=de&inst=extraterrestrische_physik Genzel's Profile at the MPG]
- [https://web.archive.org/web/20071213060614/http://www.balzan.it/premiati.aspx?Codice=0000000096&lang=en&show=1&from=0000000096&from2=10 The Balzan-Stiftung award]
- [https://web.archive.org/web/20120125070502/http://www.anu.edu.au/discoveranu/content/podcasts/black_holes_and_galaxies Black Holes and Galaxies 27 July 2009 - ANU podcast mp3 also available as video on youtube]
- [https://www.youtube.com/watch?v=ZDxFjq-scvU Black Holes and Galaxies: Professor Reinhard Genzel - ANU TV on youtube]
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