James Peebles

James Peebles er en canadisk-amerikansk fysiker og kosmolog. Peebles ble tildelt halvparten av Nobelprisen i fysikk 2019 for avgjørende bidrag til vår forståelse av universets utvikling.

Han fullførte sin doktorgrad i 1962 ved Princeton University og ble der i hele sin karriere. Peebles er nå Albert Einstein Professor Emeritus of Science ved Princeton University.

Før 1965, da den kosmiske bakgrunnsstrålingen ble oppdaget, var det ikke noen helt overbevisende observasjoner til støtte for big bang-modellen av universet. Steady state-modellen til Fred Hoyle, Hermann Bondi og Thomas Gold sto fortsatt ganske sterkt.

Eksistensen av den kosmiske bakgrunnsstrålingen var forutsagt av George Gamow og medarbeidere i 1948 med utgangspunkt i big bang-teorien. Denne strålingens betydning for vår oppfatning av universet ble Peebles første forskningsfelt. Han førte an i arbeidet med å vise hvordan temperaturfluktuasjoner i den kosmiske bakgrunnsstrålingen inneholder informasjon om universets egenskaper.

Peebles gjorde også detaljerte beregninger av mengdeforholdene til de letteste grunnstoffene som ble dannet i den kosmiske nukleosyntesen i det første kvarteret av universets historie. Han viste hvordan mengdeforholdene avhenger av tettheten av vanlig materie. Med «vanlig materie» menes her materie som inneholder elektriske ladninger, for eksempel atomer, og som derfor kan sende ut elektromagnetisk stråling. Observasjoner av mengdeforholdene mellom ulike grunnstoffer har vært viktig for å bestemme mengden vanlig materie i universet. Det har vist seg at vanlig materie bare ugjør om lag fem prosent av innholdet i universet.

Observasjoner av stjerners bevegelser i galakser har vist at den totale mengden materie i universet antagelig er omtrent fem ganger større enn mengden vanlig materie. Materien som ikke er vanlig materie kalles mørk materie. Mørk materie sender ikke ut elektromagnetisk stråling, og den gir seg til kjenne bare gjennom sin gravitasjonsvirkning.

Nyere observasjoner av temperaturfluktuasjoner i den kosmiske bakgrunnsstrålingen i kombinasjon med observasjoner som viser at universets ekspansjonshastighet har økt de siste seks milliarder årene, har vist at universet også inneholder mørk energi som forårsaker akselerert ekspansjon.

Peebles bidro i en tidlig fase av arbeidet med å utvikle det bildet av universet vi har i dag med mørk materie og mørk energi.

Utover i 1970-årene bidro Peebles til å utarbeide teorien for hvordan massefordelingen i universet utviklet seg, og han ble en lederskikkelse i utviklingen av teorien for galaksedannelse.

Peebles og medarbeidere utviklet vitenskapen om universet på en slik måte at man i dag kan snakke om kosmologi som en vitenskap med høy presisjon basert på et tett samspill mellom observasjoner og bruk av fysikkens lover.

Foruten Nobelprisen i 2019 er Peebles også blitt tildelt en rekke priser for sin forskning, blant annet Eddingtonmedaljen i 1981, Gullmedaljen til the Royal Astronomical Society i 1998 og Diracmedaljen i 2013.