百年物理诺奖回顾我们的崇敬与误解

物理诺奖至今已颁布112轮，共发作209位获奖者。物理诺奖的主旨是奖赏 “在物理范畴做出最重要发现或许创造的人”，如此罢了。诺奖由私家基金会颁布，没有公正不公正的问题。对物理诺奖不应想当然地参加咱们自家特征的误解。物理诺奖得主中可谓大物理学家者约占三分之一左右，反过来看，爱因斯坦、玻恩这样的一代宗师得诺奖的进程满眼是泪，而庞加莱、索末菲这样的一代宗师乃至折戟诺奖名利场。关于我国物理学的展开，或许尽力学会物理、厚实展开物理研讨比盯着诺奖更重要，究竟能将自己的研讨成果参加物理学的体系才是一个物理学家的最高成果。

撰文 | 曹则贤（我国科学院物理研讨所研讨员）

近年来北京金秋的十月，academically, 是由一连串的莫名骚乱所表征的。每到十月，许多国人和媒体都以极大的热情重视来自北欧的诺奖音讯，跟着一同激动一同叹气。眼下又值十月，开奖日子将临，原本立誓不再谈诺奖的我（由于打破脑袋也想不到诺奖跟我有嘛联络）经不住友人的撺唆，又要从俗谈诺奖。本文回忆一下百余年来的物理诺奖，要点聊聊我认为的关于物理诺奖的误解。纯属个人见解，聊作引玉之砖罢了，读者不用的确。

关于诺奖和诺奖得主，大约没有比咱们更敬重的了。新世纪以来，看到咱们的东洋街坊以每年一个的速率收成诺奖，咱们急迫的心境难以言表。为了表明咱们对诺奖的敬重，咱们这些年不惜以天文数字的重金以各种立异的方法引入了各路诺奖得主，京东某区乃至不惜为诺奖得主开出高达每月几百块钱的租房优惠。除了不惜重金以外，咱们对诺奖得主也不惜溢美之词，乃至依据赢者通吃的习气还创作了诺奖得主便是最高水平科学家的传说。这大约是关于诺奖的最具特征的误解了。此外，有时候，咱们还会为某某人未能获奖而大谈诺奖评选的失误与不公，为某某人与诺奖擦肿了膀子而不停地怅惘。这些体现，似也与对诺奖的误解有关。

首要需求弄清的是，诺奖无所谓公正与不公正的问题。诺奖的树立依据诺贝尔个人的遗愿与遗产，由诺贝尔基金会所属的委员会依据提名决议当年的获奖人，人家乐意发给谁就发给谁，只需没破绽百出就无可指责。这一点，就文学、经济学这些弹性比较大的学科而言，咱们或许比较简单了解。关于物理学这样比较刚性的学科，则常有人依据自己的了解对诺奖的颁布多有褒贬。就我个人从小环境得来的信息来看，有人想当然地认为物理诺奖得主便是物理学咱们，并由此动身反过来了解物理诺奖和物理诺奖得主。可是，这和现实却有相当大的收支。

关于物理诺奖的颁奖主旨，以诺贝尔官方网页信息为准，乃是one part to the person who shall have made the most important discovery or invention within the field of physics（一部分奖给在物理范畴做出最重要发现或创造的人）。留意，物理诺奖的评选标准是“discovery or invention（发现或创造）”。有人总结道，（物理）诺奖的颁布遵从的是“非功不侯”的准则，即物理诺奖发给做出重要发现或许创造的那个人，至于那个人对详细的问题是否了解、是不是他人尽力半生让他可巧摘个桃子等等，这些与颁奖无关。认为物理诺奖得主是物理学咱们，其对物理学有透彻的了解或有体系的奉献，是咱们的自作多情。

检视一下物理诺奖的数据，咱们会愈加正确了解物理诺奖的颁布准则。自1901年起，物理诺奖迄今颁布112次，获奖者210个（应是209人，巴丁取得过两次），女人3人，年纪从25岁至96岁不等。其实，若重视诺奖细节的话，会发现一些化学奖的奖赏内容也是纯物理的，约有11个年度，这包含1998年度的柯恩（Walter Kohn）因展开密度泛函理论获奖，1977年度的普利高津（Ilya Prigogine）因展开非平衡态热力学获奖，1936年度的德拜（Peter Debye）因展开X-射线衍射而获奖。德拜是大牌物理学家，其1925年末嘟哝的一句“议论动摇总得有个动摇方程吧”导致薛定谔教师上山写出了量子力学的根本方程

。柯恩一辈子研讨理论物理，成果取得了个化学奖，他自己觉得忒委屈。柯恩密度泛函的首要思维是扰动在波函数的模平方

（正比于电荷）意义上是局域的，但在波函数

意义上是大局的，他把这幽默地称为电子的近视问题。在关于量子力学多体问题人们都熟知的当地看出他人未看出来的奥妙，这是柯恩让笔者万分敬服的当地。当然了，笔者敬服柯恩教授还首要是由于他是仅有的一位笔者曾挨在一同吃过饭的诺奖得主。柯恩和德拜这两位化学诺奖得主，以笔者的浅见，应该算是物理咱们。

在112个年份的物理诺奖中，有大师级人物获奖的，以笔者浅见，约为47个年度，份额~40%。这其间，宗师级的人物，如奠定电动力学的荷兰人洛伦兹，奠定了量子力学与相对论的德国人普朗克（E=mc^2，S=k logW 这两个物理学最重要的公式都是普朗克写出来的，第一个相对论博士是普朗克培育的），都顺畅得到了物理诺奖。大神级人物英国人狄拉克和奥地利人薛定谔、泡利，以及具有自己学派的苏联人朗道都顺畅获奖（由于遭受事故，朗道的授奖仪式是在苏联科学院医院举办的）。物理圈以外的朋友或许会感到惊诧的是，宗师级人物爱因斯坦的诺奖之路充溢心酸，自1909年被第一次提名，直到1922年爱因斯坦才获奖，并且仍是算添补1921年度未发的。相对论未获奖其实没啥好惋惜的，没有任何一个奖配得上相对论。爱因斯坦获奖的作业，即对光电效应的解说，虽然是爱因斯坦信手拈来的小菜，但那是树立能量量子的不行或缺的一步，得诺奖无可厚非。爱因斯坦的难兄难弟玻恩，相同是大宗师级人物，他的诺奖之路更是崎岖。玻恩学究天人，对物理学无所不会，是矩阵力学的创建者，海森堡（是海森堡先想到用经典振荡加跃迁概念研讨谱线的强度才有了矩阵力学的）、约当这些青年才俊当时都是他的研讨帮手。当玻恩在英国混在听众中见到海森堡等诺奖得主被人前呼后拥呼啸而过时，忍不住泪如泉涌。直到1954年，在创建矩阵力学29年之后，玻恩才因“对量子力学创建所做的奉献和对波函数的几率诠释”取得诺奖，得到迟来的供认。当然，关于宗师级的人物，爱因斯坦、玻恩都还算是走运的，而德国人索末菲、外尔，法国人庞加莱，却毕生与诺奖无缘。慕尼黑大学的索末菲教授，是物理学的一代宗师，其门下人才荟萃，包含诺奖得主海森堡、泡利、贝特、德拜、鲍林（化学奖与和平奖）等多人，简直一切的学生都在物理学上留下了名字。可是，虽经多人多年提名，索末菲总算与诺奖无缘，其间故事颇耐人寻味。法国人庞加莱更是神相同的人物，是哲学家、文明学者，对数学有全面的奉献，其对物理的奉献包含由三体问题引出混沌的概念，协助奠立电动力学，提出相对论和引力波概念（1901年），指出洛伦兹变换应该有群结构，等等，等等，等等。为了庞加莱未能获诺奖的问题，法国科学家曾要挟瑞典人不再承受诺奖，后续展开就令人啼笑皆非了，不提也罢！至于对数学有全面的奉献，对相对论、量子力学和标准场论的树立都有奠基性奉献的外尔为什么没得物理诺奖，笔者未把握任何材料，不敢胡说。可是，笔者坚持一个观念，庞加莱、外尔的成果未获诺奖，应该看作是他们的走运才是。

阅读一下物理诺奖得主名单，如下的一些得主给笔者留下了深入形象，是笔者心目中的大物理学家。除了上文说到的那些大神们，包含但不限于2016年度的David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane 和J. Michael Kosterlitz（拓扑相变）， 2013年度的Fran ois Englert 和Peter W. Higgs（根本粒子质量发作的机制），2005年度 Roy J. Glauber （光学相干的量子理论），2004年度的 David J. Gross, H. David Politzer 和Frank Wilczek （强相互效果的渐进自由度），2003年度的Alexei A. Abrikosov, Vitaly L. Ginzburg 和Anthony J. Leggett （超导与超导），2001年度的Wolfgang Ketterle（玻色爱因斯坦凝集体的完成），1999年度的Gerardus t‘Hooft 和Martinus J. G. Veltman（电弱一致理论），1998年度的Robert B. Laughlin（带分数电荷元激起的量子液体），1997年度的Claude Cohen-Tannoudji（原子的激光冷却），1996年度的Douglas D. Osheroff（氦3超流性的发现），1991年度的Pierre-Gilles de Gennes（有序现象推行到液晶与高分子研讨），1983年度的 Subramanyan Chandrasekhar（恒星结构演化），1982年度的 Kenneth G. Wilson（临界现象理论），1979年度的 Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam和Steven Weinberg（弱电一致理论），1978年度的Pyotr Leonidovich Kapitsa（低温物理），1977年度的Philip Warren Anderson, Sir Nevill Francis Mott 和John Hasbrouck van Vleck（磁与无序体系的电子结构），1972年度的John Robert Schrieffer（超导理论），1969年度的Murray Gell-Mann（根本粒子和相互效果的分类），1967年度的Hans Albrecht Bethe（核反应理论与恒星能量来历相关的发现），1965年度的Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger 和Richard P. Feynman（量子电动力学），1963年度的Eugene Paul Wigner（对称性原理的使用），1958年度的Pavel Alekseyevich Cherenkov (切伦科夫辐射），1957年度的Chen Ning Yang，Tsung-Dao Lee（弱相互效果宇称不守恒），1949年度的Hideki Yukawa（预言介子存在），1938年度的Enrico Fermi（中子辐射诱导新放射性与核反应），1922年度的Niels Henrik David Bohr（原子结构与辐射理论），1919年度的Johannes Stark（原子谱线割裂），1915年度的Sir William Henry Bragg（X射线晶体结构剖析）， 1914年度的Max von Laue（X射线晶体衍射的发现），1913年度的Heike Kamerlingh Onnes（氦的液化，超导的发现），1910年度的Johannes Diderik van der Waals（气体与液体的状态方程），1906年度的Joseph John Thomson（电子的发现），1904年度的Lord Rayleigh（气体密度的研讨、氩的发现），1903年度的Pierre Curie（放射性的研讨），等等。大略算一下，占整体获奖者三分之一强。这些人的作品中，你能读到一类称为思维的东西。这其间，1903年度的居里先生关于对称性在物理研讨中效果的论述对后世影响极大；瑞利爵士（Sir Rayleigh）、汤姆孙爵士（Sir Thomson）都是经典物理的巨头；意大利人费米（Fermi）被称为最终一个试验物理和理论物理的全才；李政道先生和杨振宁先生三十多岁获奖，这以后取得了更大的成果；安德森（Anderson）对凝集态物理有全面的影响；维格纳（Wigner）和外尔一同着重群论在物理学中使用；温伯格（Weinberg）和年青一些的维尔切克（Wilczek）对理论物理学有较全面的了解，仍是今世的文明学者，这些人都给笔者留下深入的形象。他们对物理学的奉献在深度和广度上，就诺奖得主层面上比较，都是独占鳌头的。这其间，值得一提的是，杨振宁先生是健在的最巨大的物理学家，其在90高龄以上仍坚持研讨和讲学，公然与众不同。当然其他的许多获奖者对物理学的奉献也各有千秋，那些成果是普通物理学作业者远远赶不上乃至不行望的。

可是，虽然或许有点酸葡萄心理，笔者仍是想指出，一方面有些诺奖或许难以服众，另一方面，即使做出重要的发现或许创造的确值诺奖的作业，也不能阐明一个获奖者是大物理学家。在瑞士、德国等地，一个诺奖得主不是教授就不是教授，一码归一码。比方扫描隧道显微镜创造人之一的Heinrich Rohrer （1986年度）就不是教授，也没靠诺奖得主的名头非得弄个研讨员的头衔不行，咱们就喊他Dr. Rohrer. 又，1973年度的得主Ivar Giaever就坦率地声称自己学习差、不明白物理，不因自己是诺奖得主而摆出啥都懂的学霸气派。这两位老先生笔者都有幸见过，当当时也，忍不住肃然起敬。

至于一些取得诺奖的作业或许名不符其实，笔者水平低，不敢详细点评。不过，关于一个长达百年的私家基金会奖赏项目，呈现一些或许不能令人信服的事例也属正常。咱们应当看到，诺贝尔物理奖的确是一个物理学家能取得的崇高荣誉，我国对物理诺奖的热望是能够了解的，究竟在209位获奖人中，只要李政道和杨振宁两位先生当年获奖时所填写的国籍是我国（Cine），且他们的获奖作业仍是在美国期间做的。就物理学研讨而言，咱们的国家还刚起步，赶上最先进的研讨水平，做出最杰出的研讨作业还有一段不短的旅程要走。坚持一颗平常心，结壮做量力而行的事，凭着我国人的尽力与聪明，我国人对人类在科学上做出实质性奉献的日子，不会太远。

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