诺贝尔物理学奖的历史趣闻

刘霞

2019年10月09日10:01  来源:科技日报
 
原标题:诺贝尔物理学奖的历史趣闻

2019年诺贝尔物理学奖刚刚新鲜“出炉”,又有人“一举成名天下知”,当然,也有人“自言不得意,归卧南山陲”。

纵观诺贝尔物理学奖100多年历史,有人两次获此殊荣,兴奋程度也不过是一次“一杆进洞”罢了;有人则站在巨人的肩膀上,子承父业,青出于蓝而胜于蓝。诺贝尔奖官网近日为我们分享了1901—2019年诺贝尔物理学奖的相关事实和趣闻。

奖章的含义

诺贝尔奖的奖章正面是诺贝尔先生的头像,区别在于奖章背面。物理奖和化学奖的奖章是一样的。

物理学奖奖章由瑞典雕刻家和雕刻师埃里克·林德伯格设计。图案大致为:女神伊西斯从云中浮现,圣母握着象征财富和科学智慧的号角,轻轻拉开女神的面纱,露出她冷峻的面容,象征人类文明的不断进步与发展。伊西斯是埃及女神,后来在希腊、罗马的神话体系中也有她的位置,她被奉为自然和魔法的守护神。

奖牌上的拉丁语“Inventas vitam iuvat excoluisse per artes”源自古罗马诗人维吉尔的《埃涅阿斯纪》,大意是“发明让世间生活变得更美好”。

颁奖113次

自1901年以来,诺贝尔物理学奖共颁发了113次,其中1916、1931、1934、1940、1941和1942年这6年没有颁奖。

获奖212人

1901—2019年期间,诺贝尔物理学奖颁发213块奖章,其中美国物理学家约翰·巴丁两次摘得此项殊荣,是世界上仅有两位在同一领域两次获得诺贝尔奖的科学家之一(英国生物化学家弗雷德里克·桑格曾经在1958年、1980年两度获得诺贝尔化学奖)。因此,共有212人获得了诺贝尔物理学奖。其中1人、2人、3人荣膺该奖的次数分别为47次、32次和34次。

巴丁两次获奖

1956和1972年,巴丁分别因晶体管效应和超导的BCS理论(B:巴丁;C:利昂·库珀;S:约翰·施里弗)两次获得诺贝尔物理学奖。

晶体管是20世纪当之无愧最重要的划时代发明,人类因此直接迈进了数字时代。“凡有井水处,皆能歌柳词”,只要我们能想得到的电子产品,几乎都运用了晶体管技术。而超导理论,也被认为是自量子理论发展以来对理论物理最重要的贡献之一。

巴丁第二次获奖还有一件小趣事。在提出BCS理论后,考虑到自己因晶体管已经获得过诺贝尔奖了,巴丁单独提名库珀和施里弗两人为诺贝尔奖候选人。因为在过去,还未出现过在同一领域获得两次诺贝尔奖的先例。

但上天保佑善良的人!瑞典皇家科学家为巴丁打破了惯例,他们3人一同获得了1972年的诺贝尔物理学奖。不过,获得两次诺贝尔奖对巴丁来说,兴奋的程度也不过是一次“一杆进洞”罢了(巴丁喜欢打高尔夫球)。

25岁和96岁

迄今为止,最年轻的诺贝尔物理学奖得主是英国物理学家劳伦斯·布拉格。1915年,他摘得诺贝尔物理学奖桂冠时年仅25岁。

迄今最年长的诺贝尔物理学奖得主则是美国科学家阿瑟·阿什金,他在2018年获得诺贝尔奖时已96岁,他的获奖理由是光学镊子的开发及其在生物系统中的应用,再一次生动诠释了:“只要活着,就有好事发生。”

3位女性

在212位获得诺贝尔物理学奖的个人中,3位是女性。

其中,法国著名波兰裔科学家玛丽·居里(著名的居里夫人)由于对放射性的研究而获得1903年诺贝尔物理学奖(居里夫人后来因发现了镭元素获得1911年诺贝尔化学奖);美国物理学家玛丽亚·格佩特-梅耶因发展了解释原子核结构的数学模型而获得1963年的诺贝尔物理学奖;加拿大科学家唐娜·斯特里克兰由于1985年的“激光啁啾脉冲放大”研究而摘得2018年诺贝尔物理学奖的桂冠。

一对伉俪

玛丽·居里和丈夫皮埃尔·居里于1903年被授予诺贝尔物理学奖。

三对子承父业

所谓“虎父无犬子”“相门有相,将门有将”,在诺贝尔物理学奖百年沧桑历程中,也不乏子承父业,青出于蓝而胜于蓝者。其中有3对父子兵。

威廉·亨利·布拉格和儿子威廉·劳伦斯·布拉格通过对X射线谱的研究,提出晶体衍射理论,建立了布拉格公式,并改进了X射线分光计,父子二人因此共同获得1915年诺贝尔物理学奖。

父子两人同获一个诺贝尔奖,在历史上绝无仅有。除了研究方向相同,共同获得诺贝尔物理学奖外,父子两人还有着共同的求学之地:剑桥大学三一学院。

1922年,第72号元素铪的发现证明了尼尔斯·玻尔的理论,尼尔斯·玻尔由于对原子结构理论的贡献获得诺贝尔物理学奖。此后,其子阿格·玻尔因发现原子核内集体运动和粒子运动之间的联系以及基于这一联系而发展的原子核结构理论,摘得1975年诺贝尔物理学奖的桂冠。

1897年,英国著名物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊在研究稀薄气体放电实验时证明了电子的存在,测定了电子的荷质比,轰动整个物理学界,并借此获得1906年诺贝尔物理学奖。其子乔治·汤姆逊则因在实验中发现电子在晶体中的干涉现象,与戴维逊分享了1937年诺贝尔物理学奖。

除了同样从事物理学研究、获得了诺贝尔物理学奖之外,乔治与父亲还有很多共同点。比如都获得了爵士封号,都曾担任剑桥学院院长,更巧合的是父子俩都在84岁高龄去世,算得上是“子承父业”的最好证明。

(责编:张丽玮、吴楠)

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