诺贝尔物理学奖今揭晓!「最多3名得主」再引热议 量子力学呼声高

▲诺贝尔物理学奖于台湾时间6日下午揭晓。(图/CFP)

记者吴美依/综合外电报导

2020年诺贝尔物理奖(Nobel Prize in Physics)将于瑞典时间6日上午11时45分、台湾时间17时45分揭晓。由于诺贝尔奖向来不会公布入围者,因此获奖预测成为每年例行的暖身仪式,本文也整理今年呼声较高的学者领域。其中,轰动全球的「史上第一张黑洞照片」再度引发得奖人数限制的批评,已经8年没有获奖的量子力学领域也备受关注。

人类首张黑洞照片。(图/中研院提供)

2019年最轰动的科学界新闻之一,即跨国「事件视界望远镜合作计划」(The EHT Collaboration)捕捉到史上首张黑洞照片,画面中的黑洞位于M87星系中心附近,质量是太阳的65亿倍。

研究搜集世界各地望远镜讯号,借由原子钟精确计时以同步整合,进而形成相当于地球大小的一座虚拟望远镜,创造出足够的解析力看到黑洞,标志着人类能够研究宇宙中最神秘物体的里程碑,最特别的是,台湾的中研院天文所也参与其中。

但是,诺贝尔委员会始终坚持一项传统,也就是获奖得主最多仅限3人,例如2012年7月发现希格斯玻色子(Higgs boson)的欧洲核子研究组织(CERN)似乎就与诺贝尔无缘。因此,委员会若要将今年奖项颁给拍摄黑洞照片的贡献,无法确定得主是谁。外界也再度批评,此政策强化了科学界「孤单天才」的过时想法。

▲诺贝尔奖本周陆续开奖。(图/路透

密度泛函理论(Density functional theory)是材料科学、计算物理学与化学界最流行、最通用的理论之一,也促成当代机械领域中许多功能性材料的发现。该理论与薛丁格方程式(Schrödinger equation)密切相关,用以形容或预测物理系统的量子态如何随时间演化,使得计算材料结构的电子与核结构成为可能。

奥地利化学家科恩(Walter Kohn)与英国化学家波普(John Pople)于1998年就因该理论的开创与应用获得诺贝尔化学奖,但是,有鉴于该理论在材料科学界、资讯科技和干净能源领域的爆炸性发展,诺贝尔委员会仍有可能把奖项授予其他对此理论发展有所贡献的人。

呼声最高的学者包括美国物理学家佩尔杜(John Perdew),他曾在多个科学机构工作,成为该理论物理学应用中最常被引用的学者之一。另一人是美籍华裔物理学家沈吕九( Lu Jeu Sham),他出生于香港,曾任台湾中央研究院第22届院士,与科恩一起提出「科恩─沈吕九方程式」,被应用于材料科学与量子化学。

▲由左至右依序法国物理学家阿斯佩(Alain Aspect)、美国物理学家克劳泽(John Clauser)以及奥地利量子物理学家蔡林格(Anton Zeilinger)。(图/翻摄wolffund)

随着量子资讯技术的实际应用逐年重要,且该领域已经8年没有获奖,因此不少人认为量子力学学者今年可能再度获得诺贝尔委员会的青睐。

呼声较高的得主是法国物理学家阿斯佩(Alain Aspect)、美国物理学家克劳泽(John Clauser)以及奥地利量子物理学家蔡林格(Anton Zeilinger),他们2010年因「对于量子物理基础概念性实验性深刻贡献,尤其在渐趋复杂的贝尔不等式(Bell's inequalities)一系列测试」而获得沃尔夫奖(Wolf Prize)。

超导现象指一材料低于某温度时,电阻变成零的现象。荷兰物理学家昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)于1911年发现,1913年获得诺贝尔物理奖。此后,科学界陆续发现一些超导体材质,但中间长达20年没有划时代突破。

直到2008年,日本材料科学家细野秀雄(Hideo Hosono)领导的研究团队发现一种含铁材料,可在异常高温下保有超导性。德国学者伊里梅茨(Mikhail Eremets)的研究团队2014年又发现另一种含氢的超导体材质。

此二新型超导体的发现,使得科学家能够更深入了解、研究神秘现象,也已经带来许多现代发明,例如核磁共振仪、粒子加速器,也许未来可能应用于核融合反应器(fusion reactor)或无耗损电网(lossless power grid)。

NEWS >> The 2020 list of #CitationLaureates is here! We named 24 extremely influential researchers whose work is deemed to be of #Nobel stature according to #WebofScience #citation data. See who these #research giants are: https://t.co/U8DfeyS20s#AcademicTwitter #NobelPrize pic.twitter.com/WKKvTHtVhK

另外,科学和学术研究情报公司科睿唯安(Clarivate)23日公布2020年引文桂冠奖(Citation Laureates)得主,共有24人入选。该企业2002年起,每年都会根据Web of Science的资料进行定量分析,预测年度诺贝尔得主,分别从医学、物理、化学以及经济等四大奖项中选出符合诺贝尔等级的研究人员,并授予引文桂冠奖。

由于该奖项的遴选是透过客观、高质量的引文数据与权威性指标,因此被视为是极具参考价值的诺贝尔预测名单,至今为止更成功预测了54位诺贝尔奖得主。

科睿唯安认为,美国研究物理学家卡罗尔(Thomas Caroll)和佩科拉(Louis M. Pecora)在非线性动力学领域的研究值得获奖,尤其是在混沌理论同步化的贡献。

美籍华裔化学家戴宏杰(Hongjie Dai)与实验物理学家泽特尔(Alex Zettl)在碳与氮化硼奈米管的制作与新应用也值得诺贝尔委员会的青睐。

而在星系形成与演变、宇宙结构与暗物质晕基础研究方面,英国宇宙学家弗伦克(Carlos S. Frenk)、加拿大天文学家那华罗(Julio F. Navarro)以及德国宇宙学家怀特(Simon D.M. White)的贡献也可望获得肯定。

本周诺贝尔奖颁发时间(台湾时间)如下:10/5(周一) 17:30 生医奖10/6(周二) 17:45 物理奖10/7(周三) 17:45 化学奖10/8(周四) 19:00 文学奖10/9(周五) 17:00 和平奖10/12(周一) 17:45 经济学奖

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