2014年諾貝爾物理學獎
① 歷屆諾貝爾物理學獎
根據規定,下列人員有權推薦諾貝爾物理學獎獲獎人選:
1.皇家自然科學院的瑞典或外國院士;
2.諾貝爾物理委員會的委員;
3.曾被授予諾貝爾物理學獎金的科學家;
4.在烏普薩拉、隆德、奧斯陸、哥本哈根、赫爾辛基大學、卡羅琳醫學院和皇家技術學院永久或臨時任職的物理教授,以及在斯德哥爾摩大學有永久性職務的物理學教員;
5.根據使各國和它們的學術中心能夠得到相宜名額分配的考慮,由皇家自然科學院選擇至少六年大學或具有同等水平的學院,擔任同類職務的人員;
6.自然科學院認為可能合乎邀請目的的其他科學家。
該獎項旨在獎勵那些對人類物理學領域里作出突出貢獻的科學家。由瑞典皇家科學院頒發獎金,每年的獎項候選人由瑞典皇家自然科學院的瑞典或外國院士、諾貝爾物理和化學委員會的委員、曾被授予諾貝爾物理或化學獎金的科學家、在烏普薩拉、隆德、奧斯陸、哥本哈根、赫爾辛基大學、卡羅琳醫學院和皇家技術學院永久或臨時任職的物理和化學教授等科學家推薦。
② 2004年至2014年諾貝爾物理學獎獲得者及他們的成就
2004年
戴維·格婁斯 美國
休·波利策 美國
弗朗克·韋爾切克 美國
「發現強相互作用理論中的漸近自由」
2005年
羅伊·格勞伯 美國
「對光學相乾的量子理論的貢獻」
約翰·霍爾 美國
特奧多爾·亨施 德國
「對包括光頻梳技術在內的,基於激光的精密光譜學發展做出的貢獻,」
2006年
約翰·馬瑟 美國
喬治·斯穆特 美國
「發現宇宙微波背景輻射的黑體形式和各向異性」
2007年
艾爾伯·費爾 法國
彼得·格林貝格 德國
「發現巨磁阻效應」
2008年
小林誠 日本
益川敏英 日本
「發現對稱性破缺的來源,並預測了至少三大類誇克在自然界中的存在」
南部陽一郎 美國
「發現亞原子物理學的自發對稱性破缺機制」
2009年
高錕 英美雙籍
「在光傳輸於纖維的光學通信領域突破性成就」
威拉德·博伊爾 美國
喬治·史密斯 美國
「發明半導體成像器件電荷耦合器件」
2010年
安德烈·海姆 荷蘭俄羅斯雙籍
康斯坦丁·諾沃肖洛夫 英國俄羅斯雙籍
「在二維石墨烯材料的開創性實驗」
2011年
索爾·珀爾馬特 美國
布萊恩·施密特 美國澳大利亞雙籍
亞當·里斯 美國
「透過觀測遙距超新星而發現宇宙加速膨脹」
2012年
塞爾日·阿羅什 法國
戴維·瓦恩蘭 美國
「能夠量度和操控個體量子系統的突破性實驗手法」
2013年
弗朗索瓦·恩格勒 比利時
彼得·希格斯 英國
「次原子粒子質量的生成機制理論,此發現促進了人類對這方面的理解,並且最近由CERN屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊μ子線圈探測器發現的基本粒子證實。」
2014年
赤崎勇 日本
天野浩 日本
中村修二 美國
「發明有效率的藍色發光二極體,催生明亮而節省能源的白色光源」
③ 愛因斯坦因何獲諾貝爾物理學獎
因為光電效應1921年諾貝爾物理學獎
在20世紀700人(次)的諾貝爾獎頒獎歷史當中,恐怕愛因斯坦獲獎時引起的麻煩最多,而獲獎原因更是奇怪得獨此一家。很早就不斷有人提名他為侯選人,但由於種種幾乎無法置信的理由卻一直沒有成功。1922年,他才終於獲得了補發的1921年度的諾貝爾物理學獎。1909年10月,德國著名化學家奧斯特瓦爾德首先提名愛因斯坦為1910年諾貝爾物理學獎候選人,推薦理由是愛因斯坦狹義相對論的偉大貢獻。以後他又於1912年、1913年再度提名愛因斯坦。那時反對相對論的勢力很強,評獎委員會沒有把獎給愛因斯坦情有可原。1912年,德國物理學家普林斯海姆推薦愛因斯坦(推薦理由還是他在相對論方面的成就)為獲獎候選人時,寫了一句很有分量的話:「我相信諾貝爾獎委員會很少有機會為一件具有類似意義的工作而頒獎。」
從後來物理學的發展來看,普林斯海姆的話非常准確。但令人遺憾和驚訝的是,諾貝爾獎委員會卻千真萬確地沒有因20世紀最偉大的理論之一——相對論而頒獎給愛因斯坦。恐怕無論怎麼說,這也是諾貝爾獎頒獎史上的極大缺憾。
1919年11月,英國皇家學會會長J. J.湯姆遜(1906年獲諾貝爾物理學獎)就鄭重宣稱:「(愛因斯坦的引力理論)是牛頓時代以來最重要的進展,是人類思想上最高的成就之一。」當時科學界最有權威的人士之一的荷蘭物理學家洛倫茲(1903年獲諾貝爾物理學獎),在1919年9月22日寫信給埃倫菲斯特說:「(日食觀測的結果)是所曾得到過的對一種理論的最光輝的證實之一,而且也很適於鋪設通往諾貝爾獎的道路。」甚至連一開始勸愛因斯坦「不要搞什麼廣義相對論,即使搞出來了也沒有人信」的普朗克,也在1919年1月19日因廣義相對論的成就提名愛因斯坦為獲獎侯選人,理由是他邁出了超越牛頓的第一步。1921年有更多的人因廣義相對論而提名愛因斯坦,但諾貝爾獎委員會因為還有不少人(但都不是一流科學家)反對相對論而猶豫不決,導致當年的諾貝爾物理學獎空缺。那麼多最有權威的科學家的意見,委員會都能置之不顧,由此可以想見諾貝爾委員會里的保守勢力多麼強大。
在1919年以前,無論是狹義還是廣義相對論,每年都會突然冒出一些反對意見或證實其有誤的實驗,而提出這些反對意見和實驗結果的人,又多不是等閑之輩,有的還是非常著名的科學家(或哲學家),因而引起諾貝爾獎委員會有些猶豫也不是完全不可理解的事情。但是到了1919年英國日食遠征考察隊以確鑿的觀測證明了愛因斯坦的新引力定律後,委員會的猶豫就頗讓人費解了。1919年,許多以前獲得諾貝爾獎的科學家繼續提名愛因斯坦,其中包括瓦爾堡、勞厄、普朗克等人,原因是廣義相對論;瑞典的物理化學家阿列紐斯(S. A. Arrhenius)因布朗運動提名愛因斯坦為獲獎後選人。但委員會最後提出的報告中卻認為,「如果愛因斯坦因為統計物理學……而不是因為他的其他主要論文而獲獎,那是會使學術界感到奇怪的」。意思是說愛因斯坦的統計力學論文的質量沒有他的相對論方面研究的質量高;但是對於廣義相對論,卻又建議等到1919年5月29日的日食觀測的結果出來以後再說。由於結果在1919年9月6日才正式公布(愛因斯坦的廣義相對論被證實),結果1919年的物理學獎授給了「發現極隧射線的多普勒效應以及電場作用光譜線的分裂現象」的德國的斯塔克。
1920年有更多的科學家提名愛因斯坦因廣義相對論而獲獎,因為1919年已經由觀測日食證實了廣義相對論的一個預言。玻爾也第一次開始提名愛因斯坦,他特別提到相對論是「第一位的和最重要的」,還說,「在這里,我們面臨著物理學研究發展中最有決定性意義的進步」。委員會讓阿列紐斯(一位物理化學家!)寫一篇關於廣義相對論的評價報告。阿列紐斯那時還一直揣摩和跟隨德國科學家對愛因斯坦的意見。當德國的諾貝爾獲獎者勒納和斯塔克在大力反對愛因斯坦和相對論時,他也極力反對愛因斯坦因為相對論獲獎。他在報告中指出:紅移實驗尚未被實驗證實;1919年日食考察的結果有許多人提出了批評、質疑;而近日點效應,阿列紐斯不幸錯誤地附和了德國科學家革爾克的意見。革爾克於1916年曾提出,水星近日點的進動早就由德國物理學家格伯解決了。其實,愛因斯坦在1917年就正確地分析過,格伯的理論基礎以及革爾克的意見是建立在相互矛盾的假說之上。結果1920年諾貝爾物理學獎在哈瑟伯格(Bernhard Hasseberg)的堅持下,授予了瑞士裔的法國一位冶金學家紀堯姆,原因是「發現鎳鋼合金的反常性以及它在精密物理學中的重要性」。幾乎所有的物理學家包括紀堯姆自己對這一決定都大吃一驚,只有法國和瑞士人高興。這一決定讓不少人搖頭。
1921年,普朗克在一封簡短而有力的信中,再次提名愛因斯坦因為廣義相對論的貢獻為獲獎後選人,還有許多著名科學家如愛丁頓、賴曼等等,都提名愛因斯坦。瑞典烏普薩拉大學的奧席恩(C.Oseen)提名愛因斯坦因光電效應獲獎。
委員會讓烏普薩拉大學的眼科醫學教授古爾斯特蘭德(A.Gullstrand,1911年獲生理學和醫學獎)寫一份關於廣義相對論的評價報告,讓阿列紐斯寫一份關於光電效應的評價報告。古爾斯特蘭德根本不懂物理學,更不用說相對論了,但是他偏要到物理學評選委員會來,而且自不量力地要決定物理學的評獎!古爾斯特蘭德在瑞典很有權威,他以他的全部權威反對愛因斯坦獲獎,他曾私下對人說:「絕對不能讓愛因斯坦獲獎,哪怕全世界支持他1結果可想而知:他完全是外行地嚴厲批評了相對論,說它們根本沒有被實驗嚴格證實。這真是應了一句中國話:「喬太守亂點鴛鴦譜。」還有一位瑞典皇家科學院院士、物理學獎評委會成員哈瑟伯格聽說有可能因為相對論而授予愛因斯坦諾貝爾物理學獎,他在病床上提出抗議,反對因相對論而授獎給愛因斯坦,他寫道:「將猜想放在授獎的考慮之列,是極不可取的。」
瑞典科學界在20世紀早期過分注重實驗物理學,而將理論輕視為純粹的猜想。哈瑟伯格在瑞典很有權威,他一直堅持認為精確測量「是使我們能夠深入了解物理定律的根本和主要條件,是走向新發現的唯一道路,是科學進步的不二法門」。這正是霍爾頓(G.Holton)所說的「實驗主義」哲學。這種哲學在1900年前後在物理學界十分流行,但是到了20世紀20年代前後,多數國家物理學界有了不同的看法,並且選擇了不同的研究方式,但是瑞典物理學界(尤其是當權的烏普薩拉學派)的眼光仍然十分狹隘。哈瑟伯格和古爾斯特蘭德等人甚至認為愛因斯坦的相對論是一種「病態」物理,侵蝕了以前人們所持的正確的信念,與西方文明的古希臘傳統的真、善、美觀念完全相反。他們認為愛因斯坦沒有做過任何實驗,他的理論不是由實驗歸納出來的;他修改基本假設,將不同的物理領域歸納成為一個統一的理論。這對他們這些實驗物理學家來說簡直是形而上學的工作,不是科學的一部分,是科學中的達達主義(dadaism)的表現。是可忍,孰不可忍!?
阿列紐斯是斯德哥爾摩大學的教授,以前他因自己提出的電離理論受過烏普薩拉大學的壓制,因此並不滿意哈瑟伯格和古爾斯特蘭德那種過分偏愛實驗的狹隘態度,但是他對於愛因斯坦獲獎仍然持不支持的態度。他說,1918年普朗克剛剛因為量子論獲獎,再緊接著因量子論頒獎給愛因斯坦,不妥;如果真要因光電效應頒獎,就應該給予實驗物理學家。他還建議,1921年乾脆不頒發物理學獎。結果,1921年真的沒頒獎給物理學,而其他4項獎照常頒發(當時還沒有經濟獎)。這也是諾貝爾獎史上的一次非常奇特的行為。
1922年,推薦信又陸續寄到了委員會,推薦愛因斯坦的著名科學家越來越多。法國物理學家布里淵甚至在信上寫道:「試想:如果諾貝爾獲獎者的名單上沒有愛因斯坦的名字,那50年代以後人們的意見將會是怎樣。」這時,形勢已經不再是愛因斯坦盼望得諾貝爾獎,而是諾貝爾委員會非得以某種授獎原因把諾貝爾獎授予愛因斯坦了。因為,愛因斯坦在科學界的名聲如日中天。有些人認為,如果愛因斯坦不先得獎,再無法考慮其他候選人;有些人還說,愛因斯坦的威望已經比諾貝爾獎還要高。
普朗克建議,1921年的物理學獎補發給愛因斯坦,1922年的給玻爾。
委員會又讓古爾斯特蘭德寫關於相對論的報告,其結果可想而知;但幸虧委員會這次讓理論物理學家奧席恩(而不是物理化學家阿列紐斯!)來寫光電效應的報告。這時哈瑟伯格已經去世,委員會的空缺由奧席恩填補,因此他的意見將會受到比以前更多的重視。奧席恩懂得理論物理學,雖然古爾斯特蘭德仍然錯誤地堅持認為「為相對論辯是一個信仰問題」,但是沒有人看重他的意見了;而且古爾斯特蘭德知道奧席恩很懂得理論物理,也不敢挑戰奧席恩的推薦。而奧席恩則充分顯示出策略大師的水平。他採用兩條策略:一,將授獎原因限制在光電效應定律上,不談「理論」(即光子理論,當時很少人相信它);二,指出愛因斯坦的成就,不同的研究者有不同的興趣,這就避免光電效應不如相對論重要而又引起爭論。對愛因斯坦更有利的是阿列紐斯到1922年轉而支持愛因斯坦。這種轉變的主要原因,是他到柏林親自會見了愛因斯坦,親眼看到柏林科學界對愛因斯坦的尊敬和愛戴;而原先他十分敬重的勒納和斯塔克已經名望盡失,受到德國科學界主流的鄙視。
於是,委員會決定繞過相對論這個「爭論太多」的障礙,直接以光電效應定律的貢獻把1921年空缺下來的物理學獎授予愛因斯坦,而將1922年的授予玻爾。
1922年,大約是9月18日,諾貝爾獎物理學委員會主席阿列紐斯給愛因斯坦寫的信中說:「你很有可能在12月份應該到斯德哥爾摩。如果那時您在日本,可能不太合適。」同一天,勞厄也寫了一封信給愛因斯坦:「根據我昨天得到的可靠消息,11月份將著手諾貝爾獎的推選工作,因此12月份你最好獃在歐洲。」
可這時,愛因斯坦已經與日本《改造社》簽訂了合同,他不能違背合同。他於9月22日給阿列紐斯回信說:「合同已經使我非去日本不可,我不可能推遲我的旅行日期。……希望不要因此取消對我的邀請,但我延後一段時間可以前往瑞典。」
在大勢所趨的形勢下,愛因斯坦終於在1922年得到了1921年的諾貝爾獎,諾貝爾獎委員會雖然留下了種種遺憾和可供指責的地方,但是他們終於正確地把諾貝爾獎授給了最應該得到它的人。也許讓愛因斯坦感到好笑的是,當他看到授獎通知時上面特別指出:他在獲獎演說時僅限於正式的授獎理由,而不得提到相對論。上帝保佑,由於愛因斯坦要到日本作學術演講,躲過了12月的正式授獎典禮。
到次年7月去瑞典的哥德堡做演講時,阿列紐斯卻暗示說:「人們肯定會因相對論演講而感謝您。」7月11日,愛因斯坦在2000名聽眾面前作了題為《相對論的基本思想和問題》的報告。瑞典國王古斯塔夫五世也在座聆聽。
④ 2014年10月7日,科學家赤崎勇,天野浩和中村修二因發明「高亮度藍色發光二極體」獲得諾貝爾物理學獎,諾
(1)由於實驗要求電流從零調,所以變阻器應用分壓式接法,由於待測二極體電阻遠小於電壓表內阻,所以電流表應用外接法,電路圖如圖所示:
(2)如圖建立直角坐標系,採用描點作圖,如上圖;
由圖線可知,藍色發光二極體加正向電壓時,I與U成非線性關系.
(3)將100Ω定值電阻等效為電源內阻;在圖中作出電源的伏安特性曲線,如圖;則兩曲線的交點為二極體工作點,
則由圖象可知,二極體的工作電壓約為1.7V;電流約為12mA;
則二極體導通時的功率約為P=UI=0.02W
故答案為:(1)如圖
(2)伏安特性曲線如圖;非線性
(3)0.02
⑤ 最近十年獲得諾貝爾物理學獎的科學家有哪些
2007年:法國科學家艾爾伯·費爾和德國科學家皮特·克魯伯格,表彰他們發現巨磁電阻效應的貢獻。
2008年:日本科學家南部陽一郎(YoichiroNambu),表彰他發現了亞原子物理的對稱性自發破缺機制。日本物理學家小林誠(MakotoKobayashi),益川敏英(ToshihideMaskawa)提出了對稱性破壞的物理機制,並成功預言了自然界至少三類誇克的存在。
2009年:美籍華裔物理學家高錕因為「在光學通信領域中光的傳輸的開創性成就」而獲獎;美國物理學家韋拉德·博伊爾(WillardS.Boyle)和喬治·史密斯(GeorgeE.Smith)因「發明了成像半導體電路——電荷藕合器件圖像感測器CCD」獲此殊榮。
2010年:瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布,將2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。
2011年:美國加州大學伯克利分校天體物理學家薩爾·波爾馬特、美國/澳大利亞物理學家布萊恩·施密特以及美國科學家亞當·里斯因「通過觀測遙遠超新星發現宇宙的加速膨脹」獲得2011年諾貝爾物理學獎。
2012年:法國巴黎高等師范學院教授塞爾日·阿羅什、美國國家標准與技術研究院和科羅拉多大學波爾得分校教授大衛·維因蘭德因「發現測量和操控單個量子系統的突破性實驗方法」獲得2012年諾貝爾物理學獎。
2013年:比利時理論物理學家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學家彼得·希格斯因希格斯玻色子(上帝粒子)的理論預言獲2013年諾貝爾物理學獎。
2014年:日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學家中村修二,因發明藍色發光二極體(LED)獲2014年諾貝爾物理學獎。
2015年:日本科學家梶田隆章(Takaaki Kajita)和加拿大科學家阿瑟·麥克唐納(Arthur B. McDonald),因在發現中微子振盪方面所作的貢獻分享2015年諾貝爾物理學獎。
2016年:三位美國科學家戴維·索利斯、鄧肯·霍爾丹和邁克爾·科斯特利茨,因在理論上發現了物質的拓撲相變以及在拓撲相變方面作出的理論貢獻分享2016年諾貝爾物理學獎。
2017年:三位美國科學家美國麻省理工學院教授雷納·韋斯、加州理工學院教授基普·索恩和巴里·巴里什因發現引力波分享2017年諾貝爾物理學獎。
⑥ 2014年諾貝爾物理學獎的獲獎理由
三位獲獎者在發現新型高效、環境友好型光源,即藍色發光二極體(LED)方面做出巨大貢獻。在藍光LED的幫助下,白光可以以新的方式被創造出來。使用LED燈,我們可以擁有更加持久和更加高效的燈光代替原來的光源 。
⑦ 歷年諾貝爾物理學獎
1、2019詹姆斯·皮布爾斯、米歇爾·馬約爾、迪迪埃·奎洛茲首次發現太陽系外版行星和宇宙學相關研究。
2、2018亞瑟·權阿斯金、傑哈·莫羅、唐娜·斯特里克蘭在激光物理領域的突破性發明。
3、2017基普·索恩、巴里·巴里什、雷納·韋斯在LIGO探測器和引力波觀測方面的決定性貢獻。
4、2016戴維·索利斯、邁克爾·科斯特利茨、鄧肯·霍爾丹發現了物質的拓撲相變和拓撲相。
5、2015梶田隆章、阿瑟·麥克唐納發現中微子振盪現象,表明中微子擁有質量。
6、2014赤崎勇、天野浩、中村修二發明「高亮度藍色發光二極體」。
7、諾貝爾物理學獎是1900年6月根據諾貝爾的遺囑設立的,屬諾貝爾獎之一。諾貝爾獎是以瑞典著名化學家、硝化甘油炸葯發明人阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾的部分遺產作為基金創立的,諾貝爾獎包括金質獎章、證書和獎金支票。在遺囑中他提出,將部分遺產(920萬美元)作為基金,以其利息分設物理、化學、生理或醫學、文學及和平(後添加了『經濟』獎)5種獎金,授予世界各國在這些領域對人類做出重大貢獻的學者。
⑧ 2014年諾貝爾物理學獎揭曉,日本科學家因為發明了什麼而獲獎
本報斯德哥爾摩10月7日電 (記者劉仲華)瑞典皇家科學院7日宣布,將2014年諾貝爾物理學獎授予日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學
家中村修二,以表彰他們在藍色發光二極體(LED)方面的發現。
瑞典皇家科學院的新聞公報說,3名科學家於20世紀90年代初發明的藍色發光二極體比傳統的光源更加明亮、高效和環保。全球1/4的電能用於照明,而藍色發光二極體的發明將大大減低能耗,可以造福全球遠離電源的15億人。瑞典皇家科學院常任秘書諾爾馬克說,授獎給這3名科學家符合當年阿爾弗雷德·諾貝爾設獎的初衷,即通過發明創造造福人類。3名科學家將平分總額為800萬瑞典克朗(約合111萬美元)的諾貝爾物理學獎獎金。
⑨ 如何評價 2014 年諾貝爾物理學獎
如何評價 2014 年諾貝爾物理學獎
諾貝爾獎評選委員會在關於獲獎成就的聲明中指出:「白回熾燈照亮了20世紀答,那麼21世紀將是被LED燈照亮的。 」 目前,世界上四分之一的電力用於照明,藍光LED以及LED照明的發明有助於全球節能。在許多不發達地區,LED燈依靠當地低成本的太陽能就能使用。對於全球15億尚未能受益於電網的人口來說,這種新型光源帶來了更高生活品質。
⑩ 2014年諾貝爾物理學獎獲得者中村修二教授因什麼發明而獲得諾貝爾獎
發明「高效藍色發光二極體」而獲得2014年諾貝爾物理學獎。
中村修二(Shuji Nakamura),版1954年5月22日出生於日權本伊方町,畢業於日本德島大學,日裔美籍電子工程學家,美國加州大學聖塔芭芭拉分校工程學院材料系教授 。
中村修二於1993年在日本日亞化學工業株式會社(Nichia Corporation)就職期間,基於GaN開發了高亮度藍色LED,從而廣為人知。當時,開發一種藍色LED被認為是不可能的,此前的20年間只有紅色和綠色LED 。
因研發藍光LED而獲得2014年度諾貝爾物理學獎的中村修二於2015年1月16日在東京的駐日外國記者協會舉行記者會,批評了日本的專利制度和整個東亞教育體系。他抨擊了日本的教育制度,稱大學入學考試制度非常糟糕,中國和韓國也都如此,所有高中生的教育目標都是考入著名大學。