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焱兹资讯      时间:2018-07-03收藏
专题: 诺贝尔物理学奖名单 花胶炖什么最好和滋补 中国哪些人是蜥蜴人 企业创新面临的问题 

本文通过解读诺贝尔物理学奖评选标准与获奖案例,力图澄清人们对诺贝尔物理学奖及其得主的某些误解。

以为做出了物理学之最深刻的发现,构造了物理学之最伟大的理论,就该获得诺贝尔物理学奖;或者反过来说,以为获得过诺贝尔物理学奖者就是大物理学家,都是我们这些旁观者的想当然,错在我们自己。

撰文:曹则贤(中国科学院物理研究所研究员)

诺贝尔奖是世界范围内的最高科学奖。每年年底,有不少科学家都望穿秋水,期盼着能接到来自北欧的获奖通知,从而跻身诺贝尔奖获得者的行列。诺贝尔奖的自然科学奖项包括物理学、化学以及生理或医学奖,物理学家们有机会获得物理学奖和化学奖,而随着物理学向生物医学领域的扩散,物理学家或者以物理学家自诩的人获得诺贝尔生理或医学奖也是可以预期的。诺贝尔物理学奖无疑地是一个物理学家所能获得的最高荣誉,因为这荣誉的崇高,我们甚至可将是否获奖作为分类的标准。如今这个世界上的物理学家,可以简单地分为两类:诺贝尔物理学奖获得者和诺贝尔物理学奖非获得者。那么,诺贝尔物理学奖是颁给什么人的呢?

欲知诺贝尔物理学奖颁给什么样的人,首先应该研究获奖者的选择依据。根据诺贝尔的旨意,应该授予“在物理学领域做出最重要发现或发明的人”。( it should be given “to the person who shall have made the most important discovery or invention within the field of physics”. ) 这是一个“诺奖委员会从一开始就要遵循( Nobel committee has had to work with since the beginning )”的标准。有必要申明,“(诺贝尔物理学奖)不是给最称得上的人,也不是奖励终身成就,也不是奖励对一个物理现象最清晰的解释。它会奖给一个改变我们观念的物理现象的发现者,或者是为科学或者公众带来极大福祉的某个新物理过程的发现者。此乃本奖的真实关切。为了获得诺贝尔物理学奖您不必是爱因斯坦,当然如果是会有助于您获奖。发现者是我们的科学主角,他们才是有资格获得此奖的人。”( It is not to the most deserving person, it is not for a lifetime achievement, not is it for the clearest explanation of a physical phenomenon. It is to the discoverer of a physical phenomenon that changed our views, or to the inventor of a new physical process that gave enormous benefits to either science at large or to the public. This was an ingenious focus for the Prize. You do not need to be Albert Einstein to get the Prize but it helps。The discoverers are our scientific heroes and they are eligible for the prize. )[1]怎么样?看到这一段,您是否觉得您此前关于什么人能获得诺贝尔物理学奖的认识有些偏颇,甚至完全弄拧了?

如果我们理解了诺贝尔其人,则诺贝尔为物理学奖设定的评选标准就好理解了。诺贝尔本人是 engineer + entrepreneur,这是他圈定物理学奖获奖人范围的出发点。 Engineer 是工程师,而 entrepreneur——我觉得还是直接用优雅柔长的法语慢慢地发出音来比较能体现敬意——要是翻译成汉语,别说用包工头,就是用企业家这样的词,有一类科学家可能都会急眼,觉得受到了冒犯。然而,一个不争的事实是,工程师以及 entrepreneur 背景的科学家获得诺贝尔物理学奖一直是个传统。他们是诺贝尔物理学奖获得者,但在物理学文献中却极少会被提到,这是因为他们和爱因斯坦、狄拉克、杨振宁等人是根据同一标准之不同部分当选的。

仔细地领会了诺贝尔物理学奖的评判标准,一些围绕诺贝尔物理学奖的疑惑就比较容易理解了。首先,重要的、影响人类的发明(而非发明基于的物理)会让人得诺贝尔物理学奖,比如1909年物理学奖授予了Guglielmo Marconi 和Karl Ferdinand Braun,理由是“对他们对无线电报技术之发展所做贡献的认可” ( in recognition of their contributions to the development of wireless telegraphy );2009年物理学奖授予了高锟和 Williard S. Boyle/George E. Smith,前者的理由是“光通讯用纤维中的光传输方面的开创性成就”( for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication ),后两人获奖理由为“一种用于成像的半导体电路——CCD探头——的发明”( for the invention of an imaging semiconductor circuit — the CCD sensor )。光纤通讯显然极大地提高了人类通讯能力,确实深刻影响了社会的发展;而 CCD(charge-coupled device 的缩写),委员会相关人员的评论则是this is really what Big Brother should have used(确实是大哥会用到的东西。不懂这句话的读者,请自行补习奥威尔的小说《1984》),对其对人类社会影响的评估恐怕超出了人类自身的能力。

就发现的层面而言,一些重大的理论性的工作是及时得到诺贝尔奖的肯定的。海森堡1932年因“量子力学的创立”( for the creation of quantum mechanics ),薛定谔和狄拉克1933年因“原子理论之新的、富有成效的方式的发现”( for the discovery of new productive forms of atomic theory ),李、杨1957年因“对导致基本粒子中重要发现的所谓宇称定律的富有洞察力的研究”( for their penetrating investigation of the so-called parity laws which has led to important discoveries regarding the elementary particles )而获奖,都是诺奖委员会对重大物理理论进展的迅速反应。这一类的发现,是学物理者最为钦佩的。

然而,以为做出了物理学之最深刻的发现,构造了物理学之最伟大的理论,就该获得诺贝尔物理学奖;或者反过来说,以为获得过诺贝尔物理学奖者就是大物理学家,都是我们这些旁观者的想当然,错在我们自己。比较一下居里夫人与爱因斯坦的诺贝尔物理学奖或许会启发我们去体会诺奖得主选择的微妙之处。1903年,居里夫妇分享了物理学奖的一半(贝克莱尔得了另一半),获奖理由为“对他们在由贝克莱尔教授发现之辐射现象的合作研究上所体现的杰出工作的认可”( in recognition of the extraordinary services they have rendered by their joint researches on the radiation phenomena discovered by Professor Henri Becquerel ),这话有点含糊其辞,不好理解。1911年,居里夫人又因发现元素镭和钋独享了当年的化学奖。与此对照,虽然1905年爱因斯坦就建立了狭义相对论,为物理学带来了革命性的新内容,在接下来的几年里也渐渐为其赢得了极高声誉,但1911年的爱因斯坦和居里夫人的学术地位似乎相差较远。这可从1911年索尔维会议的照片看出,当居里夫人坐着和庞加莱娓娓而谈的时候,爱因斯坦是在后排站着的。爱因斯坦1915年完成了广义相对论,1919年广义相对论被验证,这成就了其在人类历史上最伟大物理学家之一、二的地位。但是,爱因斯坦获得的是1921年的诺贝尔物理学奖,获奖理由为“因其在理论物理方面的工作,尤其是光电效应定律的发现”。( for this services to theoretical physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect. )

解读爱因斯坦的这个诺贝尔物理学奖难免让人心生不平。首先,那个所谓光电效应定律, 根本不是爱因斯坦发现的。爱因斯坦用“光被固体吸收也是以能量量子的形式进行的”这一假设解释了这个光电效应定律。这是确立光子概念道路上的重要一步,第一步是光之能量量子的假设(普朗克,1900),当然很重要,但是和爱因斯坦的相对论、零点能概念和受激辐射概念的引入相比,却算不了什么。爱因斯坦是1922年被授予诺贝尔奖的,补的是1921年的缺!可以想象人家是多么不想给他。就获奖难易程度而言,居里夫人跟爱因斯坦比较,显得太轻松了。就对物理学的理解和贡献而言,莫说是同爱因斯坦相比,居里夫人即便是同其先生 Pierre Curie(诺贝尔物理学奖得主。有居里定律、居里温度等概念),大伯哥 Jacques Curie(发现压电性),情人 Paul Langevin(有郎之万方程),女儿 Irene Joloit-Curie 和女婿 Frederic Joliot-Curie (因发现人工放射性共享1935年化学奖)相比,也逊色不少。

1911年索尔维会议合影

爱因斯坦好在还获得了诺贝尔奖,而一生从事理论物理研究的 Walter Kohn 却因为发展了密度泛函理论(for his development of the density-functional theory)获得了1998年的化学奖,这让他十分尴尬。这老头在饭桌上会讲述他得知获奖了的那天早上遭遇的惊魂一幕:“放下电话打开门,两家电视台记者就已经等在门外了。他们要求我到校园里装模作样地走一遍,我表示配合。路上两个擦肩而过的女生认出了我是今天早晨被宣布获诺奖的家伙。可是,她们又折回来了,问我‘你是获得诺贝尔化学奖了是吧?我们是化学系的,今天上午有个考试,我们有个难题正好问你。’我当时都吓坏了。化学我不懂啊。如果我回答不出她们的问题,旁边的电视记者报道的题目可能就是化学诺奖得主根本不懂化学。万幸啊,她们所谓的难题是关于密立根油滴实验的,那是十足的物理。OMG,你看看我现在脸上的汗。” 其实,这老头讲述这一段时还是蛮开心的。作为一个物理学家获得诺贝尔化学奖是不太光彩,但是总比没有强啊。物理学家获得诺贝尔化学奖这事时有发生,这让化学家们很不爽,不过,可能很快就会有大夫加入他们抱怨的行列了——罗素还得过诺贝尔文学奖呢,好在他的物理学家身份是兼职的。

多余的话

中国自1928年就在法共党员郎之万同志的倡议下有了物理学会,但在我们周边邻居俄罗斯、巴基斯坦、印度和日本频频获得诺贝尔物理学奖的今天,中国物理学家还没有任何斩获,确实是个不好意思向人民大众解释的现象。这个时候,不断有人编出物理学家某某与诺奖擦肩而过的传说,却又拿不出肩头擦伤的证据,更是让人恼火。研究一下诺奖评选依据和诺奖名单,笔者以为得诺奖这事还真是急不得的事情。十月怀胎才得一朝分娩,不管是想因为discovery 还是 invention,是以 thinker 还是 entrepreuner 的身份获得诺贝尔物理学奖,咱都得先表示出想对物理学做出点贡献的诚意不是?泡利1956年在得知他预言的中微子被发现时说:“Everything comes to him who knows how to wait. (善等待者,必有得!)”

参考文献

[1] Lars Brink, Nobel Lectures: Physics 2006-2010,World Scientific,2014.

[2] 诺贝尔奖官网

来源:赛先生

》》诺贝尔奖华人获得者多少?得主祖籍资料一览(组图)2007年,诺贝尔物理学奖由法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔分享。这两名科学家获奖的原因是先后独立发现了“巨磁电阻”效应。

诺贝尔基金会本月25日对外公布,从今年(2017)起,诺贝尔奖各奖项奖金提高100万瑞典克朗(约合人民币82万元),增加后的奖金将达到900万克朗(约合人民币740万元)。【综合中新社、新华社、国搜百科等报道】

LIGO之所以无缘诺贝尔奖,重要原因是2016年度的诺贝尔奖提名截止日期是2月1日,但LIGO直到2月11日才发表他们的引力波探测成果。在这种情况下,除非诺贝尔奖评委会破例,否则今年注定与物理学奖擦身而过。此外,LIGO的实验结果也招致了一些质疑,有待进一步的验证。尽管LIGO团队于今年6月宣布,去年12月26日他们的实验装置观测到了另一个引力波事件,但其显著性远不如去年9月观测到的引力波信号。

【1999年诺贝尔经济学奖获得者罗伯特·蒙代尔】他对不同汇率体制下货币与财政政策以及最适宜的货币流通区域所做的分析使他获得这一殊荣。

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