Jim Peebles

Jim Peebles

Phillip James Edwin Peebles, CC, OM, FRS (geboren am 25. April 1935) ist ein kanadisch-amerikanischer Astrophysiker, Astronom und theoretischer Kosmologe, der den Albert Einstein-Lehrstuhl für Wissenschaft (emeritiert) an der Princeton University innehatte. Er gilt seit 1970 weithin als einer der weltweit führenden theoretischen Kosmologen mit bedeutenden theoretischen Beiträgen zur primordialen Nukleosynthese, dunklen Materie, kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung und Strukturbildung.

Peebles erhielt 2019 die Hälfte des Nobelpreises für Physik für seine theoretischen Entdeckungen in der physikalischen Kosmologie. Er teilte sich den Preis mit Michel Mayor und Didier Queloz für deren Entdeckung eines Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Obwohl sich ein Großteil seiner Arbeit auf die Entwicklung des Universums seit seinen ersten Sekunden bezieht, ist er skeptischer gegenüber dem, was wir über den allerersten Anfang wissen können, und erklärte: „Es ist sehr bedauerlich, dass man an den Anfang denkt, während wir in Wirklichkeit keine gute Theorie für so etwas wie den Anfang haben.“

Peebles hat sich selbst als überzeugten Agnostiker beschrieben.

Frühes Leben

Peebles wurde am 25. April 1935 in St. Vital im heutigen Winnipeg, Manitoba, Kanada, als Sohn von Ada Marion (Green), einer Hausfrau, und Andrew Charles Peebles, der für die Winnipeg Grain Exchange arbeitete, geboren. Er absolvierte seinen Bachelor of Science an der University of Manitoba. Anschließend verfolgte er ein Graduiertenstudium an der Princeton University, wo er 1962 seinen Doktorgrad in Physik erhielt. Er schloss eine Doktorarbeit mit dem Titel „Observational Tests and Theoretical Problems Relating to the Conjecture That the Strength of the Electromagnetic Interaction May Be Variable“ unter der Betreuung von Robert Dicke ab. Er blieb seine gesamte Karriere über in Princeton. Peebles war im akademischen Jahr 1977–78 Mitglied der School of Natural Sciences am Institute for Advanced Study; er absolvierte weitere Besuche in den Jahren 1990–91 und 1998–99.

Akademische Karriere

Die meiste Arbeit von Peebles seit 1964 lag auf dem Gebiet der physikalischen Kosmologie zur Bestimmung der Ursprünge des Universums. 1964 gab es nur sehr wenig Interesse an diesem Gebiet und es galt als „Sackgasse“, aber Peebles blieb seiner Erforschung verpflichtet. Peebles hat viele wichtige Beiträge zum Urknallmodell geleistet. 1965 verband Peebles zusammen mit Dicke und zwei anderen Princeton-Physikern die von Arno Allan Penzias und Robert Woodrow Wilson entdeckte kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung mit einem Plasma-Abkühlungsereignis im frühen Universum. Diese Verbindung löste eine Sensation aus, die zur breiten Akzeptanz des Urknallmodells bei Astronomen und Physikern führte. Peebles nutzte dann die Temperatur dieser Strahlung, 3K, um die erste genaue Schätzung der primordialen Elementhäufigkeit basierend auf Kernphysik und kosmischer Expansion zu berechnen, ein Modell namens Urknall-Nukleosynthese.

Neben bedeutenden Beiträgen zur dunklen Materie und dunklen Energie war er in den 1970er Jahren der führende Pionier in der Theorie der kosmischen Strukturbildung. Lange bevor es als ernsthafter, quantitativer Zweig der Physik galt, studierte Peebles die physikalische Kosmologie und hat viel getan, um ihre Seriosität zu etablieren. Peebles sagte: „Es war nicht ein einziger Schritt, irgendeine kritische Entdeckung, die die Kosmologie plötzlich relevant machte, sondern das Feld entstand allmählich durch eine Reihe experimenteller Beobachtungen. Eindeutig eine der wichtigsten während meiner Karriere war der Nachweis der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB), die sofort Aufmerksamkeit erregte [...] sowohl bei Experimentalphysikern, die daran interessiert waren, die Eigenschaften dieser Strahlung zu messen, als auch bei Theoretikern, die sich an der Analyse der Implikationen beteiligten“. Seine Shaw-Preis-Begründung besagt: „Er legte den Grundstein für fast alle modernen Untersuchungen in der Kosmologie, sowohl theoretisch als auch beobachtend, und verwandelte ein hochspekulatives Feld in eine Präzisionswissenschaft.“

Peebles hat eine lange Erfolgsbilanz bei der Innovation grundlegender Ideen, die später von anderen Wissenschaftlern ausgiebig untersucht wurden. Zum Beispiel schlug er 1987 das primordiale Isokrümmungs-Baryonenmodell für die Entwicklung des frühen Universums vor. Ebenso trug Peebles in den frühen 1970er Jahren dazu bei, das Problem der dunklen Materie zu etablieren. Peebles ist auch bekannt für das Ostriker-Peebles-Kriterium, das sich auf die Stabilität der galaktischen Entstehung bezieht.

Peebles' Lebenswerk wurde mit der Ernennung zum Nobelpreisträger für Physik 2019 „für theoretische Entdeckungen in der physikalischen Kosmologie“ gewürdigt; Peebles teilte sich die Hälfte des Preises mit Michel Mayor und Didier Queloz, die als Erste einen Exoplaneten um einen Hauptreihenstern entdeckt hatten.

Peebles wurde 1977 zum Mitglied der American Academy of Arts and Sciences und 1988 zum Mitglied der National Academy of Sciences gewählt.

Ehrungen

Auszeichnungen

- Fellow der American Physical Society (1964)

- Henry Norris Russell Lectureship (1993)

- Goldmedaille der Royal Astronomical Society (1998)

- Gruber-Preis für Kosmologie (2000), mit Allan Sandage

- Mitglied der American Philosophical Society (2004)

- Crafoord-Preis mit James E. Gunn und Martin Rees (2005)

- Mitglied des Order of Manitoba (2017)

- 2020 zum Legacy Fellow der American Astronomical Society gewählt.

- 2021 von der Carnegie Corporation of New York als Preisträger des Great Immigrants Award ausgezeichnet.

- Golden Plate Award der American Academy of Achievement (2024)

Nach ihm benannt - Asteroid 18242 Peebles

Publikationen

- Peebles, P.J.E. (1971). Physical Cosmology. Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (1980). Large-Scale Structure of the Universe. Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (1992). Quantum Mechanics (1st Printing ed.). Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (1993). Principles of Physical Cosmology (n ed.). Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (2009). Finding the Big Bang (1st ed.). Cambridge University Press.

- Peebles, P.J.E. (2020). Cosmology's Century. Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (2022). The Whole Truth. Princeton University Press.