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來源 | AIP Inside Science
作者 | Yuen Yiu
今年的諾貝爾物理學獎將在10月2日揭曉。如果你曾在物質領域發表過自己的重大發現,可能會非常期待在當天清晨接到那個通知你獲獎的電話。不過,我們通過對以往諾獎得主們的分析,發現了其中的一些規律。
從歷史上看,實驗主義者比理論學家更容易獲獎
在諾貝爾物理學獎得主中,有大約三分之二都是實驗物理學家,只有三分之一屬於理論物理學家。
一般而言,理論物理學家要冒著遠遠超前(而無法被及時驗證)的風險來發表自己的成果。他們可能會想出重要的開創性的理論,但常常要等到很久以後,這些理論才能被實驗技術所證明。
阿爾伯特.愛因斯坦是有史以來最著名的理論物理學家之一,但他從未因其最著名的理論——相對論而正式獲得諾貝爾獎。雖然反猶太主義可能是諾貝爾委員會不願意承認愛因斯坦的原因之一,但委員會堅持認為,這是因為相對論還沒有得到證實。1921年的諾貝爾物理學獎最終在1922年(其中有很多故事限於篇幅無法提及)才被授予愛因斯坦,但只是表彰他在普通理論物理學方面的工作,特別是他發現了光電效應——將某些材料暴露於光線中會發射出電子的現象。
史蒂芬.霍金是世界上最著名的天體物理學家之一,在今年早些時候去世,但他從沒有獲得過諾貝爾獎。他最著名的理論,即利用「霍金輻射」來觀測黑洞的方法發表於1974年,但至今還沒有得到實際觀測的證實。同樣的,「暗物質尚未被明確發現」這一事實可能也是已故的維拉.魯賓(Vera Rubin)未曾獲得諾貝爾獎的原因之一。她發現了牛頓力學與星系自轉速度之間的矛盾,這是誕生暗物質理論的一個關鍵點。
圖註:著名理論物理學家史蒂芬·霍金,他關於黑洞的理論研究一直不能被確鑿證實,故終生未曾獲得諾貝爾獎。
一些諾獎得主在他們的理論研究發表幾十年後才獲得了這個獎項,其中就包括彼得·希格斯(Peter Higgs)和弗朗索瓦.巴倫.恩格勒特(Francois Baron Englert),他們最終能在2013年獲得他們的獎項,是因為大型強子對撞機終於證實了他們在49年前就曾預言存在的希格斯玻色子。
但是,有時實驗對理論的證實來得太晚了,讓一些科學家遺憾地錯過了諾貝爾獎——因為目前的頒發規則不允許將其授予已故科學家。比如去年,LIGO引力波探測項目的聯合創始人之一羅納德.德雷弗(Ronald Drever)去世僅僅幾個月後,諾貝爾獎就被頒發給了取得這項研究成果的其他聯合創始人。
圖註:LIGO引力波探測項目的聯合創始人之一羅納德·德雷弗,他因提前過世而未能獲得諾貝爾獎。
不是每個參與重要研究的人都能獲獎
必須指出,如果羅納德.德雷弗還在世的話,負責LIGO建設的巴裡.巴裡什(Barry Barish)可能就無法拿到自己的諾貝爾獎章了。
因為諾貝爾獎的評獎辦法還規定,該獎項每次最多只能授予三人。
最近在《公眾科學認知(Public Understanding of Science)》雜誌上發表評論的歷史學家尼爾斯.漢森(Nils Hansson)指出,多年來,「只能從龐大的研究團隊中挑選出一至三名獲獎者」 的問題一直讓諾貝爾獎飽受詬病。
儘管希格斯和恩格勒特公開承認了數千名參與大型強子對撞機項目的科學家所作的貢獻,但這些科學家的名字並沒有被諾貝爾獎評委會所認可。在2017年,宣布引力波被證實的論文由1000多名科學家和工程師聯合撰寫,但只有其中的3人分享了大約100萬美元的諾貝爾獎金。許多人都曾爭論道,這種做法延續了所謂「孤獨天才」的概念——這種概念忽視了許多現代研究中所必須的團隊協作。
然而,自1901年以來,諾貝爾獎評委會一直堅持著這種規定。
運氣和政治也很重要
有時,一些重大發現的相關研究可能反而會把原發現者的諾貝爾獎「奪走」。比如,在2014年,諾貝爾物理學獎被頒發給了三位日本科學家,以表彰他們發明了藍光LED——再加上紅光和綠光LED,就使得節能的白光LED照明成為可能。但是,紅光和綠光LED的發明者都不曾獲得諾貝爾獎。
圖註:發明了藍光LED的日本科學家獲得了諾貝爾獎,比其更早發明紅光與綠光LED的科學家們卻不曾獲諾貝爾獎。
即使你是某一發現的重要貢獻者,有時還是會被諾獎評委會所冷落。比如,核裂變和連鎖反應的共同發現者麗斯.米特納(Lise Meitner)從未獲得諾貝爾獎,但她的同事奧託.哈恩(Otto Hahn)卻因這一發現而被授予了諾貝爾化學獎。另外,吳健雄的研究為1956年的諾獎得主——楊振寧與李政道鋪平了道路,但其本人卻未能獲獎,這是一個非常值得注意的案例。
圖註:著名美籍華人女性物理學家吳健雄(已故),她為證實楊振寧與李政道的理論做出巨大努力,但未曾獲得諾貝爾獎。
迄今為止,諾貝爾物理學獎的207名獲獎者中,只有兩名是女性。與之相比,阿爾伯特、威廉、查爾斯、羅伯特、詹姆斯和喬治等男性名字在獲獎者中都至少出現過兩次了。
在1963年,迄今最後一位獲得諾貝爾物理學獎的女性瑪麗亞.戈佩特·梅耶(Maria Goeppert Mayer)說道:物理學研究就是要解決一個又一個的難題,但其針對的「是大自然創造的難題,而非人類意願創造的難題」。不過,「誰將獲得今年的諾貝爾物理學獎」這樣的問題,可能就屬於後者——所以誰也說不準。
欲了解更多關於2018年諾貝爾生理學或醫學獎、物理學獎和化學獎的報導,請訪問 https://www.insidescience.org/nobel-coverage/2018
翻譯 | 孟慶宇
責編 | 高佩雯
https://www.insidescience.org/news/how-not-win-nobel-prize-physics
美國物理聯合會(AIP/American Institute of Physics)--InsideScience專欄獨家供稿