2018年諾貝爾物理獎今公布 外媒熱門預測出爐

▲諾貝爾獎5大秘密。(圖/達志影像/美聯社)

▲ 諾貝爾物理獎今公布。(圖/達志影像/美聯社)

國際中心/綜合報導

2018年諾貝爾物理獎將於台灣時間傍晚5點45分宣布獲獎者。根據「科學內幕」(Inside Science)預測,獲獎主題可能為量子糾纏(Quantum Entanglement)、鈣鈦礦太陽能電池 (Perovskite Solar Cells)或是將光線給減速甚至凍結(Slowing and Stopping Light)。

量子糾纏
2017年,中國大陸「墨子號」量子衛星在世界上首次實現1203公里的量子糾纏,這代表著量子通信朝實用邁出一大步。文章指出,今年的物理獎很有可能頒給那些測試量子糾纏現象的科學家。

量子糾纏(Quantum Entanglement)是奇特的量子力學現象,這個現象說明一個亞原子粒子(比原子更小的諸如電子、中子、光子等粒子)的狀態可以「瞬間」對另外一個亞原子粒子的狀態產生影響的現象,如同心電感應一般,無論它們相距多遠。愛因斯坦稱之為「幽靈般的遠程效應」(spooky action at a distance)。

1964年,物理學家約翰貝爾(John Bell)提出一種測試「幽靈行動」(spooky action)是否真實的方法。在過去幾十年的時間裡,科學家們對「貝爾不等式」進行越趨嚴格的測試。

到了2010年,科學家阿蘭派拉(Alain Aspect)、約翰克勞澤爾(John Clauser)和安東齊林格(Anton Zeilinger)在該領域的傑出成績讓他們獲得沃爾夫物理學獎,也就是被視為奪得諾貝爾獎指標性的獎項。

▼Nature網站介紹「墨子號」首次實現1203公里的量子糾纏。(圖/翻攝自Nature網站)

▲Nature網站介紹「墨子號」首次實現1203公里的量子糾纏。(圖/翻攝自Nature網站)

鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池發展潛力大,是19世紀在俄羅斯烏拉爾山脈發現的一種礦物。2009年,日本橫濱東南大學教授宮坂力(Tsutomu Miyasaka)與同事首次提出在太陽能電池當中使用鈣鈦礦的想法;經數次改良,發電效果早已從3.8%增長至20%以上,可媲美傳統的矽太陽能電池。

鈣鈦礦太陽能電池的優點相當多,包括製造成本較低、可吸收所有可見波長的太陽光能量,也能噴塗至各式各樣的表面。但其目前仍有許多挑戰需要克服,像是鈣鈦礦往往包含有毒金屬「鉛」,以及熱能與水分會損毀電池組成物質,造成電池穩定性差等。如果能將不利因素一一排除,這種新興技術的未來前景一片光明。

雖然諾貝爾獎通常會頒發給基礎科學,但2014年獲獎的藍光LED破除此種不成文規定,鈣鈦礦太陽能電池仍有機會獲獎。

▼  宮坂力2017年9月26日手持鈣鈦礦太陽能電池受訪。(圖/達志影像/美聯社)

▲▼  日本橫濱東南大學教授宮坂力(Tsutomu Miyasaka)2017年9月26日拿出鈣鈦礦太陽能電池受訪。(圖/達志影像/美聯社)

▲▼  日本橫濱東南大學教授宮坂力(Tsutomu Miyasaka)2017年9月26日拿出鈣鈦礦太陽能電池受訪。(圖/達志影像/美聯社)

將光線給減速甚至凍結
在已知的物理學當中,光的行進速度是最快的,但近幾十年來,科學家們先後利用特殊材料來減緩光的速度,甚至在某種情況下能把光線完全凍結。

1999年,丹麥物理學家萊娜豪(Lene Hau)與其哈佛大學的團隊把光線通過冷卻到絕對零度附近的鈉原子氣體,讓光速減慢至每小時38英里,因原子形成一種被稱作「玻色-愛因斯坦凝態」(Bose–Einstein condensate)的奇特物質狀態。經過幾年的研究,德國科學家在2013年成功把光線凍結在晶體內長達一分鐘的時間。

這種實驗未來也很有可能改革電腦通信網路的發展。此外,萊娜豪是該實驗領域的先驅之一,若屆時是她獲得殊榮,將成為50年來首位女性物理獎得主。

本周諾貝爾獎頒發時間(台灣時間)如下:
10/02(周二) 17:45 物理學獎
10/03(周三) 17:45 化學獎
10/05(周五) 17:00 和平獎
10/08(下周一) 17:45 經濟學獎

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