諾貝爾物理學獎今揭曉!「最多3名得主」再引熱議 量子力學呼聲高

▲▼ 諾貝爾獎。(圖/CFP)

▲諾貝爾物理學獎於台灣時間6日下午揭曉。(圖/CFP)

記者吳美依/綜合外電報導

2020年諾貝爾物理獎(Nobel Prize in Physics)將於瑞典時間6日上午11時45分、台灣時間17時45分揭曉。由於諾貝爾獎向來不會公布入圍者,因此獲獎預測成為每年例行的暖身儀式,本文也整理今年呼聲較高的學者或領域。其中,轟動全球的「史上第一張黑洞照片」再度引發得獎人數限制的批評,已經8年沒有獲獎的量子力學領域也備受關注。

▲人類首張黑洞照片。(圖/中研院提供)

▲人類首張黑洞照片。(圖/中研院提供)

2019年最轟動的科學界新聞之一,即跨國「事件視界望遠鏡合作計畫」(The EHT Collaboration)捕捉到史上首張黑洞照片,畫面中的黑洞位於M87星系中心附近,質量是太陽的65億倍。

此研究蒐集世界各地望遠鏡訊號,藉由原子鐘精確計時以同步整合,進而形成相當於地球大小的一座虛擬望遠鏡,創造出足夠的解析力看到黑洞,標誌著人類能夠研究宇宙中最神秘物體的里程碑,最特別的是,台灣的中研院天文所也參與其中。

但是,諾貝爾委員會始終堅持一項傳統,也就是獲獎得主最多僅限3人,例如2012年7月發現希格斯玻色子(Higgs boson)的歐洲核子研究組織(CERN)似乎就與諾貝爾無緣。因此,委員會若要將今年獎項頒給拍攝黑洞照片的貢獻,無法確定得主是誰。外界也再度批評,此政策強化了科學界「孤單天才」的過時想法。

▲▼諾貝爾獎。(圖/路透)

▲諾貝爾獎本周陸續開獎。(圖/路透)

密度泛函理論(Density functional theory)是材料科學、計算物理學與化學界最流行、最通用的理論之一,也促成當代機械領域中許多功能性材料的發現。該理論與薛丁格方程式(Schrödinger equation)密切相關,用以形容或預測物理系統的量子態如何隨時間演化,使得計算材料結構的電子與核結構成為可能。

奧地利化學家科恩(Walter Kohn)與英國化學家波普(John Pople)於1998年就因該理論的開創與應用獲得諾貝爾化學獎,但是,有鑑於該理論在材料科學界、資訊科技和乾淨能源領域的爆炸性發展,諾貝爾委員會仍有可能把獎項授予其他對此理論發展有所貢獻的人。

呼聲最高的學者包括美國物理學家佩爾杜(John Perdew),他曾在多個科學機構工作,成為該理論物理學應用中最常被引用的學者之一。另一人是美籍華裔物理學家沈呂九( Lu Jeu Sham),他出生於香港,曾任台灣中央研究院第22屆院士,與科恩一起提出「科恩─沈呂九方程式」,被應用於材料科學與量子化學。

▲法國物理學家阿斯佩(Alain Aspect)、美國物理學家克勞澤(John Clauser)以及奧地利量子物理學家蔡林格(Anton Zeilinger)2010年獲得沃爾夫獎(Wolf Prize)。(圖/翻攝wolffund)

▲由左至右依序為法國物理學家阿斯佩(Alain Aspect)、美國物理學家克勞澤(John Clauser)以及奧地利量子物理學家蔡林格(Anton Zeilinger)。(圖/翻攝wolffund)

隨著量子資訊技術的實際應用逐年重要,且該領域已經8年沒有獲獎,因此不少人認為量子力學學者今年可能再度獲得諾貝爾委員會的青睞。

呼聲較高的得主是法國物理學家阿斯佩(Alain Aspect)、美國物理學家克勞澤(John Clauser)以及奧地利量子物理學家蔡林格(Anton Zeilinger),他們2010年因「對於量子物理基礎的概念性與實驗性深刻貢獻,尤其在漸趨複雜的貝爾不等式(Bell's inequalities)一系列測試」而獲得沃爾夫獎(Wolf Prize)。

超導現象指一材料低於某溫度時,電阻變成零的現象。荷蘭物理學家昂內斯(Heike Kamerlingh Onnes)於1911年發現,1913年獲得諾貝爾物理獎。此後,科學界陸續發現一些超導體材質,但中間長達20年沒有劃時代突破。

直到2008年,日本材料科學家細野秀雄(Hideo Hosono)領導的研究團隊發現一種含鐵材料,可在異常高溫下保有超導性。德國學者伊里梅茨(Mikhail Eremets)的研究團隊2014年又發現另一種含氫的超導體材質。

此二新型超導體的發現,使得科學家能夠更深入了解、研究神秘現象,也已經帶來許多現代發明,例如核磁共振儀、粒子加速器,也許未來可能應用於核融合反應器(fusion reactor)或無耗損電網(lossless power grid)。

另外,科學和學術研究情報公司科睿唯安(Clarivate)23日公布2020年引文桂冠獎(Citation Laureates)得主,共有24人入選。該企業2002年起,每年都會根據Web of Science的資料進行定量分析,預測年度諾貝爾得主,分別從醫學、物理、化學以及經濟等四大獎項中選出符合諾貝爾等級的研究人員,並授予引文桂冠獎。

由於該獎項的遴選是透過客觀、高質量的引文數據與權威性指標,因此被視為是極具參考價值的諾貝爾預測名單,至今為止更成功預測了54位諾貝爾獎得主。

科睿唯安認為,美國研究物理學家卡羅爾(Thomas Caroll)和佩科拉(Louis M. Pecora)在非線性動力學領域的研究值得獲獎,尤其是在混沌理論同步化的貢獻。

美籍華裔化學家戴宏杰(Hongjie Dai)與實驗物理學家澤特爾(Alex Zettl)在碳與氮化硼奈米管的製作與新應用也值得諾貝爾委員會的青睞

而在星系形成與演變、宇宙結構與暗物質暈基礎研究方面英國宇宙學家弗倫克(Carlos S. Frenk)、加拿大天文學家那華羅(Julio F. Navarro)以及德國宇宙學家懷特(Simon D.M. White)的貢獻也可望獲得肯定。

本周諾貝爾獎頒發時間(台灣時間)如下:
10/5(周一) 17:30 生醫獎
10/6(周二) 17:45 物理獎
10/7(周三) 17:45 化學獎
10/8(周四) 19:00 文學獎
10/9(周五) 17:00 和平獎
10/12(周一) 17:45 經濟學獎

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