2019年诺贝尔物理学奖一半授予詹姆斯·皮布尔斯关于“物理宇宙学的理论发现”；另一半，授予米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛斯“发现了围绕太阳型恒星运行的系外行星”。

　　詹姆斯·皮布尔斯教授一生着眼于拥有数十亿个星系和星系团的宇宙，为大爆炸模型做出了许多重要的贡献。皮布尔斯不仅预测了宇宙微波背景辐射，在为大爆炸核合成、暗物质和暗能量做出重大贡献的同时，他还是20世纪70年代宇宙结构形成理论的主要先驱。

　　皮布尔斯的理论框架经过二十多年的发展，成为了人类对从大爆炸到今天的宇宙历史的现代理解的基础，他将高度猜测性的领域，转变为精密科学。

　　大爆炸理论认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。大约140亿年前，在宇宙最开始的时刻，当时的宇宙非常热，密度相当大。自宇宙爆炸之后，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，温度也很快冷却、下降。大爆炸后不到40万年，宇宙变得透明，光线可以在太空中穿行。即使在今天，这种古老的辐射仍然存在于我们周围，许多宇宙的秘密都隐藏在其中。

　　“让我们把宇宙比作一杯咖啡，这里大部分是咖啡，就是暗能量；然后我开始加奶油，这是暗物质；最后再加入一点点砂糖，这是普通物质。”10月8日晚，诺奖物理学奖委员会科学家用“咖啡三剑客”对皮布尔斯教授的研究进行了现场解读。

　　暗物质占据着宇宙实物总量的百分之八十，这意味着它实际上主导了宇宙中的结构形成。在有普通物质的地方，总有暗物质伴随。当地球在银河系中运动的时候，它也在不断地和银河系中的暗物质粒子交汇。因此，我们在地球上就有可能捕获到暗物质。

　　20世纪80年代，皮布尔斯教授描述了一类被称作“冷暗物质”的模型。这一类暗物质粒子在宇宙早期相对于光速运动得非常缓慢，因此被称作是“冷”的。由于这种冷的特性，由这类暗物质主导的宇宙中，最先形成的结构是质量非常低的暗物质小团块。这些团块会通过合并和吸积周围的暗物质增长。普通的物质会沉积在暗物质团块的中心，直到恒星点燃，星系形成。

　　利用超级计算机，人们可以模拟由这一类暗物质主导的宇宙中结构是如何形成的。结果显示：冷暗物质可以完美地解释星系巡天观察到的星系空间分布状态。正如上述咖啡的实验，奶油与咖啡的漩涡交融画出条纹那样，借助皮布尔斯教授的贡献，人类正在搞清楚自己在宇宙中的位置。

　　而获奖者米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛斯则堪称“第二个地球”的探寻者。1995年，这两位科学家发现了第一颗围绕类日恒星运行的系外行星，它环绕类日恒星“飞马座51(51　Pegasi.)”运行，距离地球只有50光年。

　　“某种程度上，发现系外行星的成就，与哥白尼的日心说可以比拟，都是改变人类世界观的重大成就。日心说证明我们的地球在太阳系中并不特殊，系外行星证明宇宙中有无数个地球。”中科院国家天文台研究员郑永春说。

　　搜寻系外行星正在成为当今科学研究的前沿热点。近年来，系外行星观测取得重要进展，迄今为止发现并确认的系外行星已超过3500颗。

　　许多太空科幻电影中，都描绘了人类未来可能移居到地外星球的光明前景。而银河系中像太阳一样的恒星有上千亿颗，而整个宇宙中像银河系一样的星系又数以千亿计。那是不是在太阳系外的另一个恒星系，也有围绕另一颗“太阳”运行的系外行星呢？它适合我们移居吗？宇宙中还是否有其他智慧生命？

　　要找系外地球，先找系外行星。行星不发光，要确证它们的存在可不容易。

　　早在1855年，就有天文学家宣称发现了系外行星，但直到20世纪90年代，人们对行星的认识还仅局限在太阳系内。1992年，人类首次发现有质量与地球相近的天体环绕着脉冲星PSR B1257+12。

　　而当时间流淌至1995年时，本届的诺奖物理学奖获得者——米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛斯则又将这一“第二地球”的探索之旅往前推出重要一步。他们用视向速度法首次发现了飞马座的一颗恒星（即类日恒星“飞马座51”）旁有行星在运转。这颗首个被发现的太阳系外行星体型庞大，质量是地球的150倍，被称为巨行星。

　　此后，不断有系外行星被发现，虽然绝大多数都是气体巨星，但是也有少数珍贵的类地行星浮出水面。

　　郑永春告诉记者，真正寻找到类太阳恒星的宜居行星非常困难，一方面是需要非常高的测光精度，另一方面还要长时间连续观测，这只有太空望远镜才能做到。“不过，随着技术的突破，发现第二个地球也可能只是时间问题。”郑永春说。