科学家 › 物理学、天文学

莱因哈德·根舍1952—

Reinhard Genzel

天文学家, 德国

诺贝尔物理学奖 2020

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。

摘自维基百科「赖因哈德·根策尔」,CC BY-SA 4.0

出生
1952 年 3 月 24 日,巴特洪堡
国籍
德国
学科
物理学、天文学、博物与综合
职业
天文学家、大学教师、天体物理学家、科学家
母语 / 工作语言
德语
母校
波恩大学(1975 年)、弗赖堡大学、Berthold-Gymnasium Freiburg
工作单位
慕尼黑大学、加州大学伯克利分校、哈佛大学、哈佛-史密松天体物理中心、马克斯·普朗克地外物理学研究所

研究领域

次毫米波天文学红外天文学天体物理学科学

师承

博士生1

Shy Genel

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所获奖项(22)

  1. 1985美国物理学会会士
  2. 1986牛顿拉齐皮尔斯天文学奖
  3. 1990戈特弗里德·威廉·莱布尼茨奖
  4. 2000皮埃尔·让森奖
  5. 2003Stern–Gerlach Medal
  6. 2003巴仁奖
  7. 2005Petrie Prize Lecture
  8. 2007亚伯特·爱因斯坦奖章
  9. 2008邵逸夫天文学奖
  10. 2010Honorary doctor of Leiden University
  11. 2011卡尔·史瓦西奖章
  12. 2012第谷·布拉赫奖
  13. 2012Crafoord Prize in Astronomy
  14. 2012英国皇家学会外籍会员
  15. 2014Pour le Mérite for Sciences and Arts order
  16. 2014哈维奖
  17. 2014赫歇尔奖章
  18. 2014Knight Commander's Cross of the Order of Merit of the Federal Republic of Germany
  19. 2014honorary doctorate of Paris Observatory, PSL University
  20. 2020诺贝尔物理学奖
  21. 2021巴伐利亚马克西米兰科学与艺术勋章
  22. 2023honorary doctorate of University Grenoble-Alpes

学会与院士

英国皇家学会利奥波第那科学院法国科学院美国国家科学院巴伐利亚科学人文学院欧洲科学院西班牙皇家科学院国际天文学联合会

百科正文

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。

生平

赖因哈德·根策尔1952年生于德国黑森州的巴特洪堡,这一市镇位于法兰克福北郊。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。

1970年-1974年,根策尔于弗莱堡大学和波恩大学进修物理,之后在波恩马克斯·普朗克射电天文学研究所开始了天文学生涯,作为论文学生。1976年-1978年完成了关于星际水蒸气激微波的博士论文,之后赴马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理学中心做博士后研究。1980年加入加州大学伯克利分校的查尔斯·汤斯研究团队。在伯克利的时候,汤斯团队已然推定银河系中心存在着质量约400万太阳质量的天体,根策尔认为它就是黑洞。

1976年,根策尔与奥尔索利娅·布罗维切尼结婚,布罗维切尼是一位医生。1980年根策尔成为加州大学伯克利分校米勒研究员,次年成为该校物理学副教授。根策尔夫人于1979年、1983年产下二女——达丽雅和丽莎。1987年回到德国之后,成为慕尼黑马克斯·普朗克天体物理研究所所长,并任教于慕尼黑大学。1999年起任加州大学伯克利分校兼职教授。

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)、法国天文学会朱尔斯·让森奖(2000年)、德国物理学会实验物理施特恩·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、美国物理学会会员(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)。

以上内容摘自维基百科「赖因哈德·根策尔」,按 CC BY-SA 4.0 使用,去掉了参考文献、外部链接等尾部小节,公式改写成了纯文本。全文、配图和出处见原文。

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