赖因哈德·根策尔 ,ForMemRS (德語:Reinhard Genzel ,1952年3月24日— ),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[ 3] 。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 [ 4] 。
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[ 5] [ 6] 。
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[ 7] [ 8] 。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[ 5] 。
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[ 5] 。
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[ 9] 。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[ 10] 。
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[ 10] 。
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[ 10] 。
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)[ 11] 、邵逸夫奖 (2008年)、“伽利略 2000”奖(2009年)、卡尔·史瓦西奖章 (2011年)[ 12] 、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)[ 13] 、皇家天文学学会 赫歇尔奖章 (2014年) [ 14] 、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)[ 1] 。
1901年-1925年 1926年-1950年 1951年-1975年 1976年-2000年 2001年-至今 注:年份不一定是實際獲獎時間,1917年、1918年、1921年、1924年、1925年、1928年、1932年、1943年的獎項都延後一年頒發。
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