2006年诺贝尔物理学奖得主,美国国家科学院院士——George F. Smoot

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3周前

乔治·斯穆特和约翰·马瑟因“发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性”而分享了2006年诺贝尔物理学奖,这个发现被认为是宇宙诞生于大爆炸的有力证据。

导读

George F. Smoot,2006年诺贝尔物理学奖得主,美国国家科学院院士,宇宙胚胎学之父,美国加州大学伯克利分校物理学教授,伯克利宇宙物理学中心创始主任,巴黎宇宙物理学中心主任。

George F. Smoot,(中文译为:乔治·斯穆特,全名George Fitzgerald Smoot III),1945年出生,美国物理学专家,2006年度诺贝尔物理学奖得主,美国加州大学伯克利分校物理学教授,是世界知名的天体物理学家、宇宙学家,他发表的600多篇文章被引用6万多次,被誉为“宇宙胚胎学之父”。

乔治·斯穆特和约翰·马瑟发现了宇宙微波背景辐射黑体形式和各向异性而分享了2006诺贝尔物理学奖,这个发现被认为是宇宙诞生于大爆炸的有力证据。借助1989年发射的COBE卫星,马瑟和斯穆特领导的1000多人研究团队首次完成了对宇宙微波背景辐射的太空观测研究;对COBE卫星测量结果分析计算后发现,宇宙微波背景辐射与黑体辐射非常吻合,从而为大爆炸理论提供了进一步支持。另外,马瑟和斯穆特等还借助COBE卫星的测量发现,宇宙微波背景辐射在不同方向上温度有着极其微小的差异,也就是说存在所谓的各向异性。这种微小差异揭示了宇宙中的物质如何积聚成恒星和星系。据诺贝尔奖委员会记载:COBE计划堪称宇宙学步入精确科学的一个起点

物理学作为一个基础学科,在医学、生命科学与机械电机等领域皆扮演着重要角色。斯穆特博士凭借着其对于物理学以及各种高端仪器的研究与了解,致力于将物理高端技术整合于健康与医疗器械产品中,为增进人类健康、免受环境污染所苦尽一份心力。乔治·斯穆特教授目前活跃于从事生物医学电子信息技术开发,大健康,大数据领域以及生物医学人工智能技术研究开发以及其他先端医学生物技术的开发,生物医学诊断仪器的开发,包括一些远程医疗诊断和设备。其中一些医疗产品被美国宇航局NASA采用,应用于美国宇航局的太空医疗计划。其中,人工智能医学技术和远程心电监测技术被美国政府列为国家优先发展项目。同时,被美国总统聘为科学顾问。

同时,教授还研究退役核设施拆除,对永久终止运行的铀矿冶核设施所采取的治理措施,以保证公众免受残留和长期受控制的放射性物质危害及其他可能的危害,且使建筑物、设备和场地有可能得到重新利用。

教育经历

1970年,获麻省理工学院物理学博士学位;

1966年,获麻省理工学院数学和物理学学士学位;

职业成就

2017年至今,任香港科技大学物理系高等研究院基础物理中心主任;

2016年至今,任香港科技大学物理系高等研究院教授;

2016年至今,任哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学研究与创新系统宇宙实验室主任;

2014年,任巴黎索邦大学物理系主任;

2012-2013年,任俄罗斯莫斯科国立大学SINP极限大学实验室主任;

2011年至今,任巴黎宇宙物理学中心主任;

2010年至今,任巴黎狄德罗大学和APC实验室物理学教授;

2009-2014年,任韩国女子梨花大学早期宇宙研究所所长;

2007年至今,任伯克利宇宙物理学中心创始主任;

2000年至今,任SNAP任务小组(现为DESI小组)成员;

1996年至今,任空间科学实验室咨询委员会委员;

1994年至今,任加州大学伯克利分校物理学教授;

1993年至今,任普朗克项目小组成员;

1974年至今,任劳伦斯伯克利国家实验室研究物理学家;

1971年至今,任加州大学伯克利分校空间科学实验室研究物理学家;

荣誉奖项

美国科学研究协会会员;

美国物理学学会会员;

美国天文学协会会员;

美国科学促进会会士;

2014年,入选国家发明家学会特许会员;

2009年,获Oersted奖;

2008年,入选美国国家科学院院士;

2006年,入选国际Raoul Wallenberg基金会;

2006年,获诺贝尔物理学奖;

2006年,获Gruber奖;

2006年,获国际天体物理学院Daniel Chalonge奖章;

2003年,获瑞士Albert Einstein学会奖章;

2002-2003年,获弗朗索瓦法兰西学院奖章;

1995年,获Lawrence奖;

1994年,获美国成就金盘奖;

1993年,获Kilby奖;

1993年,获重力研究基金论文一等奖;

1993年,获航空航天技术、ARCS杰出科学家奖;

1992年,获科普奖;

1991年,获美国宇航局(NASA)杰出科学成就奖;

研究领域【宇宙学、天文学、医学】

(1)CMB

2016年,约25篇论文的发表标志着普朗克卫星的宇宙结果完整发布;普朗克项目的结果,向使用CMB(宇宙微波背景辐射)作为宇宙学主要工具的宇宙背景探测者COBE)和威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)迈出了重要一步。下一个普朗克任务数据,将不仅仅是对普朗克的校准和补充说明,同时乔治·斯穆特及其团队将会继续分析这些数据;作为COBRAS提案的共同PI(普朗克项目由SAMBACOBRAS提案组成),目前乔治·斯穆特将参与建立CMB观察计划的新阶段。首要任务就是CMB4阶段,乔治·斯穆特已经在伯克利进行相关运作,同时APC有望成为CMB项目第4阶段的中心或主力,此标签为第4阶段宇宙微波背景观测计划的简称。该项目是伯克利物理中心和LBNL的联合活动:包括LBNL的物理教授Adrian LeeBill HolzapfelAkito KusakoJulian Borrill和乔治·斯穆特(随后可能包括理论家Martin WhiteUros Seljak)。

乔治·斯穆特团队已经明确了三个LDRD设想:两个用于硬件,一个用于软件;目前它们仍处于审查阶段。通过与物理部门Natalie RoeLBL新主管Mike Witherell的协调,Adrian正试图通过校园获得Simons基金会的支持,以及乔治·斯穆特的其他资源支持。为了更进一步支持CMB4阶段领域的普遍性集中模拟计算,乔治·斯穆特还与Peter NugentJulian BorrillDhiraj Hazra合作开发一个SciDAC提案,除了伯克利的仪器,还有集中于伯克利的主要数据处理和分析。除外,对外国合作方的引入以及对APC的重点引入也成为项目一部分。而在巴黎的主要工作是为一个大焦平面开发mm-wavemKIDs探测器。(次要目标是使光学IR / UV mKID焦平面用于更普遍的天体物理学科。

(2)GRB 科学与仪器

乔治·斯穆特及其团队、合作者还研究出2个探路仪器,用以观察计划在洛蒙诺索夫卫星上发射的伽马射线爆发(GRB)的早期部分,拟于427日发射,后延迟到428日;自第一次定期发射以来,近三年内出现数次延误;按计划,它将搭载Soyuez2.1a,实现在Vostochny航天发射场的首次发射。GRB一旦发射(已于2016428日发射)并且运作正常,通过与哈萨克斯坦Nazabaeyez 大学的合作,该团队将在伯克利和巴黎的科学计算机中心进行数据分析。

3Galaxy Sky Surveys星系天空测量

乔治·斯穆特正积极参与MS-DESI(原名BigBOSS的第三代星系天空测量),第一阶段涉及光纤系统的测试和设计,以及招募外国团体作为合作参与者。其主要部分已完成,因此在2017年末,通过相关数据,该团队将进入目标调查和实体仪器的建设阶段。

4)博士后团队

通过各项奖学金支持,乔治·斯穆特与其博士后团队发表了一系列理论和数据分析论文,博士后们成员包括Valerie DominkeDhiraj HazraAndrea TartariIvan Debono

5)教育与外延

20166月,乔治·斯穆特开始经营伯克利教师学院,旨在培训初高中教师授课(科学和数学)。该项活动开始于十多年前,通过私人资金的部分支持,在此期间乔治·斯穆特进行基金筹集使其能如愿继续开展。除外,201611月在巴黎、2015年在希腊、2014年在马耳他相继开展教师学院的活动,而早年在韩国开展过但成效不大。这不是一个传统意义上的的教师工作,但它是来自大学的学术鼓励支持,是伯克利CalTeach计划和UParis教师培养计划的一部分。

6)创新科技计划

-往复物理振动

近期科学研究表明,振动对生物系统存在关键影响,例如:细胞分裂时,在特定的频率下振动,就能优化调节整个过程。斯穆特博士正计划找出促进人类健康的特定振动频率,并设计用于锻炼的振动装置。

-全身震动与肌肉骨骼系统

由于现代人生活方式的改变,无论是在家休息或上班都习惯久坐。长时间缺乏运动导致现代人的肌肉的强度与肌力不足。诸多研究表明,全身震动对于运动选手与有肌肉疼痛或疾病的病人,能诱发肌肉收缩,给予骨骼重复性的应力刺激,进而改善肌力、骨质密度,并且刺激神经。

-专利技术-肌力复健机与振动的结合

现代人工作压力大忽略运动,使得肌力和肌耐力衰退,而没有足够的肌力与肌耐力,一个小动作就容易受伤、腰酸背痛,因此许多人会利用机器训练肌肉强度。但传统的肌肉训练器只能训练肌肉大小粗细,而本专利设计将肌力训练机与振动结合,使用时,除能增加肌力训练的效率,还能增进神经灵敏度,且有助于肩颈酸痛、肩周炎及背部肌肉粘连等肌肉酸痛的复健。

-专利技术-运动坐垫与肌肉训练

骨盆底肌肉群由球海绵体肌、坐骨海绵体肌等肌肉组成,其主要为功能支撑腹腔内的器官,这个肌肉群影响着男性与女性生理功能。适当的训练骨盆底肌肉群,可以改善女性因怀孕、更年期造成的应力性尿失禁问题,增强男性性功能。因此,坐垫与振动功能结合,可以利用坐垫运动,改善血液及消化循环不良,并保持下半身的良好循环,不仅能瘦腰,更能训练骨盆底肌肉群,进而改善男、女性的生理问题。

-碳净化技术

碳是地球较为丰富的元素之一。具有过滤、吸附功能。碳过滤功能是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程,被截留的悬浮物充塞于其间的空隙。碳吸附功能又分为物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。生产实践表明,碳对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性,它对工业废水有良好的吸附效果。这种材料将被用于过滤、吸附过敏原,灰尘,甚至某些病毒。因此,碳净化技术,对改善日益恶化的生存环境有重大意义。

-未来智能机器的耳朵-人工耳蜗

目前存在的问题是:现代电子产品——至少是那些我们随身携带的电子产品,都不太擅长听取并理解我们所说的内容。此类电子产品不能理解语气,而且也不能很好地区分你的声音和周围环境产生的声音。

斯穆特教授致力于开发一个能够将良好的语音接收和翻译信息兼容信号传输给计算机人工智能的优秀语音系统,并致力于实现以高效、便捷的形式向用户传回人工智能信息。实现麦克风、软件和高级电子学发展以及对各种元件和系统进行物理建模和测试。主要元件以硬件的形式存在,但需要被集成为一个系统并实现改善,以便与消费者需求和不断进步的技术相匹配。

-抗衰老技术

抗衰老最有效和最基础的保养就是要做好防晒。防晒产品一般可以分为物理防晒化学防晒生物防晒。其中物理防晒是利用反光粒子,使用物理遮盖的方式,阻挡、反射散射紫外线,使到达皮肤的紫外线量得以减少来达到防晒的目的。物理防晒因通常停留在皮肤表面,不发生化学反应,所以对皮肤较温和。

附一:麻省理工学院

麻麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology),简称麻省理工MIT),位于美国马萨诸塞州波士顿都市区剑桥市,主校区依查尔斯河而建,是世界著名私立研究型大学。麻省理工学院创立于1861年,早期侧重应用科学及工程学,在第二次世界大战后,麻省理工学院倚靠美国国防科技的研发需要而迅速崛起。在二战和冷战期间,麻省理工学院的研究人员对计算机、雷达以及惯性导航系统等科技发展作出了重要贡献。

麻省理工学院素以顶尖的工程学和计算机科学而著名,拥有麻省理工人工智能实验室(MIT CSAIL)、林肯实验室(MIT Lincoln Lab)和麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab),其研究人员发明了万维网、GNU系统、Emacs编辑器、RSA算法等等。该校的计算机工程、电机工程等诸多工程学领域在2019-20年世界大学学术排名中位列世界前五,在2018-19US News全美研究生院排名中位列工程学第一、计算机科学第一,与斯坦福大学、加州大学伯克利分校一同被称为工程科技界的学术领袖。截止至201910月,麻省理工学院的校友、教职工及研究人员中,共产生了97位诺贝尔奖得主(世界第五)、8位菲尔兹奖得主(世界第八)以及26位图灵奖得主(世界第二)。

麻省理工学院位列2021QS世界大学排名第一,2019-20年度QS世界大学排名第一U.S. News世界大学排名第二、软科世界大学学术排名(ARWU)第四、THE世界大学排名第五;2019-20年度位列THE世界大学声誉排名世界第二。

附二:加州大学伯克利分校

加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley),简称伯克利,英文简称“Berkeley”“Cal”,坐落在美国旧金山湾区的伯克利市,是世界著名研究型大学和最顶尖公立大学,在学术界享有盛誉,位列2020U.S. News世界大学排名第4位、世界大学学术排名第5位。

伯克利是加州大学的创始校区,以自由、包容的校风著称,其学生于1964年发起的言论自由运动在美国社会产生了深远影响,改变了几代人对政治和道德的看法。作为世界最重要的研究及教学中心之一,其在物理、化学、计算机、工程学、经济学等诸多领域均位列世界前十,与旧金山南湾的斯坦福大学共同构成美国西部的学术中心。

截至2019年,该校校友、教授及研究人员中共有107位诺贝尔奖得主(世界第三)、14位菲尔兹奖得主(世界第四)和25位图灵奖得主(世界第三)。数学家陈省身在此建立了美国国家数学科学研究所;原子弹之父奥本海默等人在此领导曼哈顿计划,制造出人类第一枚原子弹、氢弹;诺贝尔物理学奖得主欧内斯特·劳伦斯在此发明回旋加速器,并创立了美国著名的劳伦斯伯克利国家实验室;诺贝尔化学奖得主西博格等人在此发现了十六种化学元素、位居世界首位,其中第97号元素锫(Berkelium即是以伯克利命名。

伯克利也为硅谷培养了大量人才,包括英特尔创始人戈登·摩尔、苹果公司创始人斯蒂夫·沃兹尼亚克、特斯拉创始人马克·塔彭宁等。知名作家杰克·伦敦、张爱玲、国学家赵元任均曾在此求学或工作。

附三:学术著作摘选

1. Uphold the nuclear weapons test moratorium. King J, Chalfie M, Chomsky N, Cirincione J, Decatur S, Franklin M, Gerson J, Goldenberg DP, Goldstein G, Hartung W, Helfand I, Holz D, Kahn PC, Krimsky S, Loechler E, Moghadam V, Newman SA, Ozonoff D, Parthasarathi P, Phillips W, Politzer HD, Redwine RP, Roberts RJ, Robock A, Royer CA, Scarlata S, Scarry E, Smoot GF, Socolow R, Solomon S, Strominger A, Sundberg EJ, Sur M, Tegmark M, Tierney JF, van der Ziel C, VanElzakker M, von Hippel FN, Wittner L, Wortis HH. Science. 2020 Jul 17;369(6501):262. doi: 10.1126/science.abd3313.

PMID: 32675367

2. A C-band broadband ortho-mode transducer for radioastronomy polarimetry. Ferreira IS, Tello C, Bergano M, Villela T, Barbosa D, Smoot GF. Springerplus. 2016 Dec 2;5(1):2069. doi: 10.1186/s40064-016-3761-5. eCollection 2016.

PMID: 27995046

3. A high performance cost-effective digital complex correlator for an X-band polarimetry survey. Bergano M, Rocha A, Cupido L, Barbosa D, Villela T, Boas JV, Rocha G, Smoot GF. Springerplus. 2016 Apr 19;5:487. doi: 10.1186/s40064-016-2109-5. eCollection 2016.

PMID: 27218002

4. Inflation with whip-shaped suppressed scalar power spectra. Hazra DK, Shafieloo A, Smoot GF, Starobinsky AA. Phys Rev Lett. 2014 Aug 15;113(7):071301. doi: 10.1103/PhysRevLett.113.071301. Epub 2014 Aug 13.

PMID: 25170696

5. Slewing Mirror Telescope optics for the early observation of UV/optical photons from Gamma-Ray Bursts. Jeong S, Nam JW, Ahn KB, Park IH, Kim SW, Lee J, Lim H, Brandt S, Budtz-Jørgensen C, Castro-Tirado AJ, Chen P, Cho MH, Choi JN, Grossan B, Huang MA, Jung A, Kim JE, Kim MB, Kim YW, Linder EV, Min KW, Na GW, Panasyuk MI, Ripa J, Reglero V, Smoot GF, Suh JE, Svertilov S, Vedenkin N, Yashin I. Opt Express. 2013 Jan 28;21(2):2263-78. doi: 10.1364/OE.21.002263.

PMID: 23389206

6. Thinking in aeons. Smoot GF. Nature. 2010 Oct 14;467(7317):S12. doi: 10.1038/467S12a.

PMID: 20944612

7. Estimate of the cosmological bispectrum from the MAXIMA-1 cosmic microwave background map. Santos MG, Balbi A, Borrill J, Ferreira PG, Hanany S, Jaffe AH, Lee AT, Magueijo J, Rabii B, Richards PL, Smoot GF, Stompor R, Winant CD, Wu JH. Phys Rev Lett. 2002 Jun 17;88(24):241302. doi: 10.1103/PhysRevLett.88.241302. Epub 2002 Jun 3.

PMID: 12059290

8. Tests for Gaussianity of the MAXIMA-1 cosmic microwave background map.

Wu JH, Balbi A, Borrill J, Ferreira PG, Hanany S, Jaffe AH, Lee AT, Rabii B, Richards PL, Smoot GF, Stompor R, Winant CD. Phys Rev Lett. 2001 Dec 17;87(25):251303. doi: 10.1103/PhysRevLett.87.251303. Epub 2001 Nov 28.

PMID: 11736557

9. Cosmology from MAXIMA-1, BOOMERANG, and COBE DMR cosmic microwave background observations. Jaffe AH, Ade PA, Balbi A, Bock JJ, Bond JR, Borrill J, Boscaleri A, Coble K, Crill BP, de Bernardis P, Farese P, Ferreira PG, Ganga K, Giacometti M, Hanany S, Hivon E, Hristov VV, Iacoangeli A, Lange AE, Lee AT, Martinis L, Masi S, Mauskopf PD, Melchiorri A, Montroy T, Netterfield CB, Oh S, Pascale E, Piacentini F, Pogosyan D, Prunet S, Rabii B, Rao S, Richards PL, Romeo G, Ruhl JE, Scaramuzzi F, Sforna D, Smoot GF, Stompor R, Winant CD, Wu JH.

Phys Rev Lett. 2001 Apr 16;86(16):3475-9. doi: 10.1103/PhysRevLett.86.3475.

PMID: 11328002

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乔治·斯穆特和约翰·马瑟因“发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性”而分享了2006年诺贝尔物理学奖,这个发现被认为是宇宙诞生于大爆炸的有力证据。

导读

George F. Smoot,2006年诺贝尔物理学奖得主,美国国家科学院院士,宇宙胚胎学之父,美国加州大学伯克利分校物理学教授,伯克利宇宙物理学中心创始主任,巴黎宇宙物理学中心主任。

George F. Smoot,(中文译为:乔治·斯穆特,全名George Fitzgerald Smoot III),1945年出生,美国物理学专家,2006年度诺贝尔物理学奖得主,美国加州大学伯克利分校物理学教授,是世界知名的天体物理学家、宇宙学家,他发表的600多篇文章被引用6万多次,被誉为“宇宙胚胎学之父”。

乔治·斯穆特和约翰·马瑟发现了宇宙微波背景辐射黑体形式和各向异性而分享了2006诺贝尔物理学奖,这个发现被认为是宇宙诞生于大爆炸的有力证据。借助1989年发射的COBE卫星,马瑟和斯穆特领导的1000多人研究团队首次完成了对宇宙微波背景辐射的太空观测研究;对COBE卫星测量结果分析计算后发现,宇宙微波背景辐射与黑体辐射非常吻合,从而为大爆炸理论提供了进一步支持。另外,马瑟和斯穆特等还借助COBE卫星的测量发现,宇宙微波背景辐射在不同方向上温度有着极其微小的差异,也就是说存在所谓的各向异性。这种微小差异揭示了宇宙中的物质如何积聚成恒星和星系。据诺贝尔奖委员会记载:COBE计划堪称宇宙学步入精确科学的一个起点

物理学作为一个基础学科,在医学、生命科学与机械电机等领域皆扮演着重要角色。斯穆特博士凭借着其对于物理学以及各种高端仪器的研究与了解,致力于将物理高端技术整合于健康与医疗器械产品中,为增进人类健康、免受环境污染所苦尽一份心力。乔治·斯穆特教授目前活跃于从事生物医学电子信息技术开发,大健康,大数据领域以及生物医学人工智能技术研究开发以及其他先端医学生物技术的开发,生物医学诊断仪器的开发,包括一些远程医疗诊断和设备。其中一些医疗产品被美国宇航局NASA采用,应用于美国宇航局的太空医疗计划。其中,人工智能医学技术和远程心电监测技术被美国政府列为国家优先发展项目。同时,被美国总统聘为科学顾问。

同时,教授还研究退役核设施拆除,对永久终止运行的铀矿冶核设施所采取的治理措施,以保证公众免受残留和长期受控制的放射性物质危害及其他可能的危害,且使建筑物、设备和场地有可能得到重新利用。

教育经历

1970年,获麻省理工学院物理学博士学位;

1966年,获麻省理工学院数学和物理学学士学位;

职业成就

2017年至今,任香港科技大学物理系高等研究院基础物理中心主任;

2016年至今,任香港科技大学物理系高等研究院教授;

2016年至今,任哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学研究与创新系统宇宙实验室主任;

2014年,任巴黎索邦大学物理系主任;

2012-2013年,任俄罗斯莫斯科国立大学SINP极限大学实验室主任;

2011年至今,任巴黎宇宙物理学中心主任;

2010年至今,任巴黎狄德罗大学和APC实验室物理学教授;

2009-2014年,任韩国女子梨花大学早期宇宙研究所所长;

2007年至今,任伯克利宇宙物理学中心创始主任;

2000年至今,任SNAP任务小组(现为DESI小组)成员;

1996年至今,任空间科学实验室咨询委员会委员;

1994年至今,任加州大学伯克利分校物理学教授;

1993年至今,任普朗克项目小组成员;

1974年至今,任劳伦斯伯克利国家实验室研究物理学家;

1971年至今,任加州大学伯克利分校空间科学实验室研究物理学家;

荣誉奖项

美国科学研究协会会员;

美国物理学学会会员;

美国天文学协会会员;

美国科学促进会会士;

2014年,入选国家发明家学会特许会员;

2009年,获Oersted奖;

2008年,入选美国国家科学院院士;

2006年,入选国际Raoul Wallenberg基金会;

2006年,获诺贝尔物理学奖;

2006年,获Gruber奖;

2006年,获国际天体物理学院Daniel Chalonge奖章;

2003年,获瑞士Albert Einstein学会奖章;

2002-2003年,获弗朗索瓦法兰西学院奖章;

1995年,获Lawrence奖;

1994年,获美国成就金盘奖;

1993年,获Kilby奖;

1993年,获重力研究基金论文一等奖;

1993年,获航空航天技术、ARCS杰出科学家奖;

1992年,获科普奖;

1991年,获美国宇航局(NASA)杰出科学成就奖;

研究领域【宇宙学、天文学、医学】

(1)CMB

2016年,约25篇论文的发表标志着普朗克卫星的宇宙结果完整发布;普朗克项目的结果,向使用CMB(宇宙微波背景辐射)作为宇宙学主要工具的宇宙背景探测者COBE)和威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)迈出了重要一步。下一个普朗克任务数据,将不仅仅是对普朗克的校准和补充说明,同时乔治·斯穆特及其团队将会继续分析这些数据;作为COBRAS提案的共同PI(普朗克项目由SAMBACOBRAS提案组成),目前乔治·斯穆特将参与建立CMB观察计划的新阶段。首要任务就是CMB4阶段,乔治·斯穆特已经在伯克利进行相关运作,同时APC有望成为CMB项目第4阶段的中心或主力,此标签为第4阶段宇宙微波背景观测计划的简称。该项目是伯克利物理中心和LBNL的联合活动:包括LBNL的物理教授Adrian LeeBill HolzapfelAkito KusakoJulian Borrill和乔治·斯穆特(随后可能包括理论家Martin WhiteUros Seljak)。

乔治·斯穆特团队已经明确了三个LDRD设想:两个用于硬件,一个用于软件;目前它们仍处于审查阶段。通过与物理部门Natalie RoeLBL新主管Mike Witherell的协调,Adrian正试图通过校园获得Simons基金会的支持,以及乔治·斯穆特的其他资源支持。为了更进一步支持CMB4阶段领域的普遍性集中模拟计算,乔治·斯穆特还与Peter NugentJulian BorrillDhiraj Hazra合作开发一个SciDAC提案,除了伯克利的仪器,还有集中于伯克利的主要数据处理和分析。除外,对外国合作方的引入以及对APC的重点引入也成为项目一部分。而在巴黎的主要工作是为一个大焦平面开发mm-wavemKIDs探测器。(次要目标是使光学IR / UV mKID焦平面用于更普遍的天体物理学科。

(2)GRB 科学与仪器

乔治·斯穆特及其团队、合作者还研究出2个探路仪器,用以观察计划在洛蒙诺索夫卫星上发射的伽马射线爆发(GRB)的早期部分,拟于427日发射,后延迟到428日;自第一次定期发射以来,近三年内出现数次延误;按计划,它将搭载Soyuez2.1a,实现在Vostochny航天发射场的首次发射。GRB一旦发射(已于2016428日发射)并且运作正常,通过与哈萨克斯坦Nazabaeyez 大学的合作,该团队将在伯克利和巴黎的科学计算机中心进行数据分析。

3Galaxy Sky Surveys星系天空测量

乔治·斯穆特正积极参与MS-DESI(原名BigBOSS的第三代星系天空测量),第一阶段涉及光纤系统的测试和设计,以及招募外国团体作为合作参与者。其主要部分已完成,因此在2017年末,通过相关数据,该团队将进入目标调查和实体仪器的建设阶段。

4)博士后团队

通过各项奖学金支持,乔治·斯穆特与其博士后团队发表了一系列理论和数据分析论文,博士后们成员包括Valerie DominkeDhiraj HazraAndrea TartariIvan Debono

5)教育与外延

20166月,乔治·斯穆特开始经营伯克利教师学院,旨在培训初高中教师授课(科学和数学)。该项活动开始于十多年前,通过私人资金的部分支持,在此期间乔治·斯穆特进行基金筹集使其能如愿继续开展。除外,201611月在巴黎、2015年在希腊、2014年在马耳他相继开展教师学院的活动,而早年在韩国开展过但成效不大。这不是一个传统意义上的的教师工作,但它是来自大学的学术鼓励支持,是伯克利CalTeach计划和UParis教师培养计划的一部分。

6)创新科技计划

-往复物理振动

近期科学研究表明,振动对生物系统存在关键影响,例如:细胞分裂时,在特定的频率下振动,就能优化调节整个过程。斯穆特博士正计划找出促进人类健康的特定振动频率,并设计用于锻炼的振动装置。

-全身震动与肌肉骨骼系统

由于现代人生活方式的改变,无论是在家休息或上班都习惯久坐。长时间缺乏运动导致现代人的肌肉的强度与肌力不足。诸多研究表明,全身震动对于运动选手与有肌肉疼痛或疾病的病人,能诱发肌肉收缩,给予骨骼重复性的应力刺激,进而改善肌力、骨质密度,并且刺激神经。

-专利技术-肌力复健机与振动的结合

现代人工作压力大忽略运动,使得肌力和肌耐力衰退,而没有足够的肌力与肌耐力,一个小动作就容易受伤、腰酸背痛,因此许多人会利用机器训练肌肉强度。但传统的肌肉训练器只能训练肌肉大小粗细,而本专利设计将肌力训练机与振动结合,使用时,除能增加肌力训练的效率,还能增进神经灵敏度,且有助于肩颈酸痛、肩周炎及背部肌肉粘连等肌肉酸痛的复健。

-专利技术-运动坐垫与肌肉训练

骨盆底肌肉群由球海绵体肌、坐骨海绵体肌等肌肉组成,其主要为功能支撑腹腔内的器官,这个肌肉群影响着男性与女性生理功能。适当的训练骨盆底肌肉群,可以改善女性因怀孕、更年期造成的应力性尿失禁问题,增强男性性功能。因此,坐垫与振动功能结合,可以利用坐垫运动,改善血液及消化循环不良,并保持下半身的良好循环,不仅能瘦腰,更能训练骨盆底肌肉群,进而改善男、女性的生理问题。

-碳净化技术

碳是地球较为丰富的元素之一。具有过滤、吸附功能。碳过滤功能是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程,被截留的悬浮物充塞于其间的空隙。碳吸附功能又分为物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。生产实践表明,碳对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性,它对工业废水有良好的吸附效果。这种材料将被用于过滤、吸附过敏原,灰尘,甚至某些病毒。因此,碳净化技术,对改善日益恶化的生存环境有重大意义。

-未来智能机器的耳朵-人工耳蜗

目前存在的问题是:现代电子产品——至少是那些我们随身携带的电子产品,都不太擅长听取并理解我们所说的内容。此类电子产品不能理解语气,而且也不能很好地区分你的声音和周围环境产生的声音。

斯穆特教授致力于开发一个能够将良好的语音接收和翻译信息兼容信号传输给计算机人工智能的优秀语音系统,并致力于实现以高效、便捷的形式向用户传回人工智能信息。实现麦克风、软件和高级电子学发展以及对各种元件和系统进行物理建模和测试。主要元件以硬件的形式存在,但需要被集成为一个系统并实现改善,以便与消费者需求和不断进步的技术相匹配。

-抗衰老技术

抗衰老最有效和最基础的保养就是要做好防晒。防晒产品一般可以分为物理防晒化学防晒生物防晒。其中物理防晒是利用反光粒子,使用物理遮盖的方式,阻挡、反射散射紫外线,使到达皮肤的紫外线量得以减少来达到防晒的目的。物理防晒因通常停留在皮肤表面,不发生化学反应,所以对皮肤较温和。

附一:麻省理工学院

麻麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology),简称麻省理工MIT),位于美国马萨诸塞州波士顿都市区剑桥市,主校区依查尔斯河而建,是世界著名私立研究型大学。麻省理工学院创立于1861年,早期侧重应用科学及工程学,在第二次世界大战后,麻省理工学院倚靠美国国防科技的研发需要而迅速崛起。在二战和冷战期间,麻省理工学院的研究人员对计算机、雷达以及惯性导航系统等科技发展作出了重要贡献。

麻省理工学院素以顶尖的工程学和计算机科学而著名,拥有麻省理工人工智能实验室(MIT CSAIL)、林肯实验室(MIT Lincoln Lab)和麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab),其研究人员发明了万维网、GNU系统、Emacs编辑器、RSA算法等等。该校的计算机工程、电机工程等诸多工程学领域在2019-20年世界大学学术排名中位列世界前五,在2018-19US News全美研究生院排名中位列工程学第一、计算机科学第一,与斯坦福大学、加州大学伯克利分校一同被称为工程科技界的学术领袖。截止至201910月,麻省理工学院的校友、教职工及研究人员中,共产生了97位诺贝尔奖得主(世界第五)、8位菲尔兹奖得主(世界第八)以及26位图灵奖得主(世界第二)。

麻省理工学院位列2021QS世界大学排名第一,2019-20年度QS世界大学排名第一U.S. News世界大学排名第二、软科世界大学学术排名(ARWU)第四、THE世界大学排名第五;2019-20年度位列THE世界大学声誉排名世界第二。

附二:加州大学伯克利分校

加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley),简称伯克利,英文简称“Berkeley”“Cal”,坐落在美国旧金山湾区的伯克利市,是世界著名研究型大学和最顶尖公立大学,在学术界享有盛誉,位列2020U.S. News世界大学排名第4位、世界大学学术排名第5位。

伯克利是加州大学的创始校区,以自由、包容的校风著称,其学生于1964年发起的言论自由运动在美国社会产生了深远影响,改变了几代人对政治和道德的看法。作为世界最重要的研究及教学中心之一,其在物理、化学、计算机、工程学、经济学等诸多领域均位列世界前十,与旧金山南湾的斯坦福大学共同构成美国西部的学术中心。

截至2019年,该校校友、教授及研究人员中共有107位诺贝尔奖得主(世界第三)、14位菲尔兹奖得主(世界第四)和25位图灵奖得主(世界第三)。数学家陈省身在此建立了美国国家数学科学研究所;原子弹之父奥本海默等人在此领导曼哈顿计划,制造出人类第一枚原子弹、氢弹;诺贝尔物理学奖得主欧内斯特·劳伦斯在此发明回旋加速器,并创立了美国著名的劳伦斯伯克利国家实验室;诺贝尔化学奖得主西博格等人在此发现了十六种化学元素、位居世界首位,其中第97号元素锫(Berkelium即是以伯克利命名。

伯克利也为硅谷培养了大量人才,包括英特尔创始人戈登·摩尔、苹果公司创始人斯蒂夫·沃兹尼亚克、特斯拉创始人马克·塔彭宁等。知名作家杰克·伦敦、张爱玲、国学家赵元任均曾在此求学或工作。

附三:学术著作摘选

1. Uphold the nuclear weapons test moratorium. King J, Chalfie M, Chomsky N, Cirincione J, Decatur S, Franklin M, Gerson J, Goldenberg DP, Goldstein G, Hartung W, Helfand I, Holz D, Kahn PC, Krimsky S, Loechler E, Moghadam V, Newman SA, Ozonoff D, Parthasarathi P, Phillips W, Politzer HD, Redwine RP, Roberts RJ, Robock A, Royer CA, Scarlata S, Scarry E, Smoot GF, Socolow R, Solomon S, Strominger A, Sundberg EJ, Sur M, Tegmark M, Tierney JF, van der Ziel C, VanElzakker M, von Hippel FN, Wittner L, Wortis HH. Science. 2020 Jul 17;369(6501):262. doi: 10.1126/science.abd3313.

PMID: 32675367

2. A C-band broadband ortho-mode transducer for radioastronomy polarimetry. Ferreira IS, Tello C, Bergano M, Villela T, Barbosa D, Smoot GF. Springerplus. 2016 Dec 2;5(1):2069. doi: 10.1186/s40064-016-3761-5. eCollection 2016.

PMID: 27995046

3. A high performance cost-effective digital complex correlator for an X-band polarimetry survey. Bergano M, Rocha A, Cupido L, Barbosa D, Villela T, Boas JV, Rocha G, Smoot GF. Springerplus. 2016 Apr 19;5:487. doi: 10.1186/s40064-016-2109-5. eCollection 2016.

PMID: 27218002

4. Inflation with whip-shaped suppressed scalar power spectra. Hazra DK, Shafieloo A, Smoot GF, Starobinsky AA. Phys Rev Lett. 2014 Aug 15;113(7):071301. doi: 10.1103/PhysRevLett.113.071301. Epub 2014 Aug 13.

PMID: 25170696

5. Slewing Mirror Telescope optics for the early observation of UV/optical photons from Gamma-Ray Bursts. Jeong S, Nam JW, Ahn KB, Park IH, Kim SW, Lee J, Lim H, Brandt S, Budtz-Jørgensen C, Castro-Tirado AJ, Chen P, Cho MH, Choi JN, Grossan B, Huang MA, Jung A, Kim JE, Kim MB, Kim YW, Linder EV, Min KW, Na GW, Panasyuk MI, Ripa J, Reglero V, Smoot GF, Suh JE, Svertilov S, Vedenkin N, Yashin I. Opt Express. 2013 Jan 28;21(2):2263-78. doi: 10.1364/OE.21.002263.

PMID: 23389206

6. Thinking in aeons. Smoot GF. Nature. 2010 Oct 14;467(7317):S12. doi: 10.1038/467S12a.

PMID: 20944612

7. Estimate of the cosmological bispectrum from the MAXIMA-1 cosmic microwave background map. Santos MG, Balbi A, Borrill J, Ferreira PG, Hanany S, Jaffe AH, Lee AT, Magueijo J, Rabii B, Richards PL, Smoot GF, Stompor R, Winant CD, Wu JH. Phys Rev Lett. 2002 Jun 17;88(24):241302. doi: 10.1103/PhysRevLett.88.241302. Epub 2002 Jun 3.

PMID: 12059290

8. Tests for Gaussianity of the MAXIMA-1 cosmic microwave background map.

Wu JH, Balbi A, Borrill J, Ferreira PG, Hanany S, Jaffe AH, Lee AT, Rabii B, Richards PL, Smoot GF, Stompor R, Winant CD. Phys Rev Lett. 2001 Dec 17;87(25):251303. doi: 10.1103/PhysRevLett.87.251303. Epub 2001 Nov 28.

PMID: 11736557

9. Cosmology from MAXIMA-1, BOOMERANG, and COBE DMR cosmic microwave background observations. Jaffe AH, Ade PA, Balbi A, Bock JJ, Bond JR, Borrill J, Boscaleri A, Coble K, Crill BP, de Bernardis P, Farese P, Ferreira PG, Ganga K, Giacometti M, Hanany S, Hivon E, Hristov VV, Iacoangeli A, Lange AE, Lee AT, Martinis L, Masi S, Mauskopf PD, Melchiorri A, Montroy T, Netterfield CB, Oh S, Pascale E, Piacentini F, Pogosyan D, Prunet S, Rabii B, Rao S, Richards PL, Romeo G, Ruhl JE, Scaramuzzi F, Sforna D, Smoot GF, Stompor R, Winant CD, Wu JH.

Phys Rev Lett. 2001 Apr 16;86(16):3475-9. doi: 10.1103/PhysRevLett.86.3475.

PMID: 11328002

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