您看了題目,大概嘀咕:「廢話,諾貝爾獎每年發一次,當然是周期性的。」我這裡不是指這個周期性。
請看我整理的本世紀以來的諾貝爾物理學獎的一個表格。表格第一列是頒獎年,第二列是獲獎成果,第三列是所屬領域,或者說二級學科。我們只看本世紀以來的情況,早些年的情況是不一樣的,我將另文分析。
頒獎年
獲獎成果
所屬領域
2001
原子的玻色-愛因斯坦凝聚
原子分子與光物理
2002
宇宙中微子和X射線
天體物理
2003
超導與超流的理論工作
凝聚態物理
2004
強作用的漸進自由
粒子物理
2005
光學相干量子理論、精密光譜及光梳
原子分子與光物理
2006
宇宙微波背景輻射的精密測量
天體物理
2007
巨磁阻
凝聚態物理
2008
對稱破缺起源
粒子物理
2009
光纖、CCD
原子分子與光物理
2010
石墨烯
凝聚態物理
2011
宇宙加速膨脹
天體物理
2012
單量子操控
原子分子與光物理
2013
Brout-Englert-Higgs機制
粒子物理
2014
藍光二極體
凝聚態物理
我所說的周期性是指在物理學各個領域的分布的周期性。也就是說,風水輪流轉。
從2001年到2008年,正好是完美的兩個周期。在每個周期裡,又嚴格按照原子分子與光物理、天體物理、凝聚態物理、粒子物理這樣的順序。也就是說這4個領域中,各個領域每4年得一次獎。
正如這個完美周期性要求的,2009年的獲獎領域依然是原子分子與光物理。但是後面出現了兩個相鄰年的對調。第一,在2010和2011年,天體物理和凝聚態物理順序對調了一下。第二,在2012年和2013年,粒子物理和原子分子與光物理也對調了一下。
第二個對調的原因我可以揣摩如下。在2012年7月,希格斯(Higgs)粒子在歐洲原子核研究組織(CERN)發現,證明了使得基本粒子獲得質量的Brout-Englert-Higgs機制。這是粒子物理的重要進展,應該獲得諾貝爾獎,而且完成這個實驗的實驗家也應該是熱門人選。但是按照諾貝爾獎的規定,每年的獲獎工作必須在本年度之前發表。所以如果要考慮將有關實驗家包括在內,最早也要等到次年,即2013年。而當年(2012年)其他粒子物理的候選成果大概明顯比這個弱,不值得為之讓Brout-Englert-Higgs機制再等4年,而諾貝爾獎委員會大概也迫切希望儘早給這個工作頒獎。他們大概由此決定,2012年先授獎與原子分子與光物理,而在2013年授獎與Brout-Englert-Higgs機制。雖然最後實驗家沒有獲獎,但是直到最後時刻委員會還在討論是否要將實驗家包括在內,為此物理獎的宣布當時還延遲了一會。至於為何沒有實驗家,估計與同一個諾貝爾獎的分享者不能超過3人有關。
因此,從2010到2013的4年,開始了新的完美周期性,獲獎領域依次是凝聚態物理、天體物理、原子分子與光物理、粒子物理。這一點被2014年的凝聚態物理所佐證。事實上,筆者去年在諾貝爾物理獎宣布前,曾預言將頒給凝聚態物理。
自然地,我們可以推測,今年即2015年的諾貝爾物理學獎將授與天體物理領域。