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诺贝尔物理学奖是颁给什么人的?

赛先生  · 公众号  · 科学  · 2016-10-01 07:03

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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。







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