2025诺奖将揭晓,是华人科学家成功?还是粒子物理终结十年空窗?

B站影视 韩国电影 2025-10-06 15:57 1

摘要:但这事真没那么好猜,连专业的《PhysicsWorld》杂志都坦言自己预测常翻车,科睿唯安每年发的“引文桂冠奖”号称诺奖风向标,可物理学领域里,得主当年就拿诺奖的情况,十多年里也就2013年和2021年发生过。

诺奖季一临近,全网都在猜今年的物理学奖会花落谁家。

但这事真没那么好猜,连专业的《PhysicsWorld》杂志都坦言自己预测常翻车,科睿唯安每年发的“引文桂冠奖”号称诺奖风向标,可物理学领域里,得主当年就拿诺奖的情况,十多年里也就2013年和2021年发生过。

不过有位叫施郁的教授,预测诺奖的命中率相当高,他有个简单的法子,把物理学奖热门领域归成四类:粒子物理、原子分子和光物理、凝聚态物理、天体物理与宇宙学。

看前几年颁奖的规律,轮也该轮到某个领域了。

顺着这个思路扒一扒最近的颁奖记录,发现个有意思的事,粒子物理上次获奖还是2015年,那一年的奖项给了发现中微子振荡的科学家。

算到2025年,这个领域刚好空窗10年,要知道,粒子物理可是诺奖的“常客”,从夸克模型到希格斯玻色子,几乎每一次重大突破都能拿下奖项,这么长的空窗期实在少见,不少圈内人都猜,今年该给粒子物理“补票”了。

要是真给粒子物理,最该拿奖的恐怕是顶夸克的发现者,夸克是构成物质的基本单元,就像搭建宇宙的“乐高积木”,一共六种,上、下、奇、粲、顶、底。

前五种夸克的发现都陆续拿了诺奖,比如1990年的粲夸克、2008年的底夸克,唯独1995年被发现的顶夸克一直没被提名,这事怎么看都透着点“偏心”。

顶夸克的发现过程可不简单,甚至能说是粒子物理实验的“巅峰之作”当年是美国费米实验室的两个大团队,CDF合作组和D0合作组,靠着一台万亿电子伏特加速器(Tevatron),同时独立找到了它的踪迹。

这台加速器当时是世界上最强大的对撞机,能把质子和反质子加速到接近光速再碰撞,从而“撞”出顶夸克这种寿命极短的粒子。

更惊人的是两个团队的规模,每个组都有五六百人,涵盖了全球几十个国家的科学家。

这种大规模合作项目,最难的不是成果够不够格,是该把奖发给谁,诺奖有个不成文的规矩,最多一次颁给三个人。

但这事也不是没先例,2006年的COBE宇宙背景探测项目,参与人数上百,诺奖最终给了两位核心领头人,2017年LIGO探测到引力波,也是颁给了项目的三位主要科学家。

照着这个规矩,顶夸克发现的获奖人选其实有迹可循。

圈内不少人看好三个名字:Paul Grannis、Melvyn Shochet、Giorgio Bellettini。

Paul Grannis是CDF合作组的早期领导者,Melvyn Shochet后来接棒CDF,Giorgio Bellettini则是D0合作组的核心人物,三人都在实验设计和数据分析中起到了决定性作用。

顶夸克本身的科学价值也配得上诺奖,它的质量特别大,相当于一个金原子的质量,这完全超出了科学家之前的预期,直接验证了粒子物理的标准模型,还为后来寻找希格斯玻色子提供了重要线索。

费米实验室曾公开说,顶夸克的发现“让我们第一次看清了物质最基本的构成规律”。

当然,诺奖也不是完全按“轮班制”来的,另外三个领域也藏着不少热门选手,每一个都有拿奖的硬实力。

先说说凝聚态物理,这个领域的成果往往和我们的生活离得最近,获奖概率一直不低。

密歇根大学的Stephen Forrest教授就是个有力竞争者,他是有机电子学的开拓者,咱们现在离不开的OLED显示器,能从实验室走进千家万户,他的贡献没人能绕过去。

上世纪80年代末,Forrest教授就开始研究有机发光材料,当时大家都觉得有机材料不稳定,根本没法做显示器,他却硬生生找到了能高效发光且寿命长的材料组合,还解决了有机层和电极的贴合难题。

现在咱们用的智能手机、平板电脑、折叠屏电视,还有智能手表的柔性屏,全是OLED技术的应用。

根据行业报告,2024年全球OLED市场规模已经突破500亿美元,这些产品背后都有他当年研究的影子。

再看天体物理领域,有对夫妻档科学家呼声特别高,那就是美国西弗吉尼亚大学的Duncan Lorimer和Maura McLaughlin。

2007年,他们在整理澳大利亚帕克斯射电望远镜的数据时,意外发现了一个持续时间只有几毫秒的强烈无线电信号,这就是后来震惊学界的“快速射电暴”(FRB)。

这种宇宙现象有多神秘?它在几毫秒内释放的能量,相当于太阳一整天释放的能量总和,而且来源未知。

自从被发现后,全球的射电望远镜都在盯着它,中国的天眼FAST也多次捕捉到重复爆发的FRB信号。

Lorimer和McLaughlin夫妇后来建立了专门的观测网络,还提出了“磁陀星起源假说”,虽然还没完全证实,但已经成为学界的主流猜想。

有人说,解开FRB的奥秘,可能会改写我们对宇宙极端物理环境的认知。

最后说说原子、分子与光物理领域,这里藏着一位华人科学家的身影,叶军,他和日本科学家香取秀俊在“光晶格钟”领域的研究,说是改写了时间测量的历史也不为过。

咱们平时说的“一秒”,是用铯原子钟定义的,大约是铯原子振动9192631770次的时间,但光晶格钟的精度比这高多了,它是把中性原子囚禁在激光形成的“格子”里,也就是“光晶格”,再用激光来测量原子振动。

香取秀俊2003年造出了世界上第一个光晶格钟,精度直接超越了铯原子钟,叶军后来把这项技术推向了新高度,他带领团队在2020年实现了160亿年误差仅1秒的精度。

这个数字意味着什么?相当于从宇宙诞生到现在,误差还不到1秒。

光晶格钟可不只是“准”这么简单,它的应用价值大得惊人,它可能会取代铯原子钟,成为新的“秒”定义标准,这是国际计量界的大事。

在导航领域,它能把GPS的定位精度从米级提升到厘米级,以后开车导航再也不会“跑偏”,在科研领域,它能帮着探测引力波,那些时空里的微小涟漪会让时间产生细微变化,光晶格钟就能捕捉到这种变化。

叶军的经历也挺传奇,他出生在上海,后来在美国科罗拉多大学深耕多年,2021年还拿过美国国家科学奖章,要是他真能获奖,将是又一位站上诺奖领奖台的华人物理学家。

其实不管哪个领域获奖,诺奖的核心逻辑从来没变过:要么是解开了困扰科学界的大难题,要么是发明了能改变世界的技术。

粒子物理的顶夸克探索物质本源,OLED技术改变了显示行业,快速射电暴揭开宇宙奥秘,光晶格钟重新定义时间,这些研究都配得上诺奖的分量。

有人说粒子物理空窗十年该“补票”,毕竟顶夸克的发现欠了二十多年的“诺奖债”,也有人觉得光晶格钟的应用价值更突出,能直接推动技术进步。

还有人盼着华人科学家能再获突破,叶军的研究确实有这个实力,每类猜测都有道理,这也是诺奖预测的魅力所在。

不过话说回来,诺奖再权威,也只是科学成就的一种认可,那些没被提名的研究,那些还在实验室里的探索,同样在推动着人类认知的边界。

就像当年发现顶夸克的上千位科学家,即便最终领奖的只有几个人,他们的贡献同样值得被记住。

2025年的诺奖答案很快就要揭晓了,十月中旬就能见分晓,你觉得粒子物理能终结十年空窗期?还是华人科学家叶军能带着光晶格钟冲顶成功?

来源:科技美南

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