科学他们为什么能一起获奖?诺贝尔物理奖历史上的“拼桌”


科学他们为什么能一起获奖?诺贝尔物理奖历史上的“拼桌”
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2019年的诺贝尔物理学奖颁给了天体物理中的两个不同领域 , 在开奖之后就有很多人认为这是强行“拼桌” 。 实际上 , 在诺贝尔物理学奖百余年的历史中 , 拼桌情况并不少见 , 他们都是被强行拼凑的吗?
撰文 | 刘辛味
2019年诺贝尔物理学奖一半颁给了美国物理学家詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles) , 表彰他“对物理宇宙学的理论发现” 。 另一半颁给了两位瑞士天体物理学家 , 曾是师徒的米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz) , 两人”因发现围绕太阳型恒星运行的系外行星”而摘得殊荣 。 物理宇宙学和发现地外行星看似是两个领域 , 给人感觉是诺奖强行凑三个人“拼桌” 。 而诺奖委员会也强行圆了过来 , 授予颁奖理由为“他们为理解宇宙演化和地球在宇宙中的位置所做出的贡献” 。 实际上 , 诺奖(物理学奖)百年历史上确实有多次颁奖给不同领域的研究 , 但又暗含关联的成果 。
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两人因一人的发现而三人同时获奖
1903年的物理学奖不能算做拼凑 , 但是获奖理由也很有趣 。 1903年诺贝尔物理学奖一半颁给了法国物理学家亨利·贝克勒尔(Antoine Henri Becquerel) , 以表彰他发现了天然放射性 。 另一半授予了居里夫妇——皮埃尔·居里(Pierre Curie)和玛丽·居里(Mariel Curie) , 他们两人因“对亨利·贝克勒尔教授发现的辐射现象共同研究所做的卓越贡献”而获奖 。
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亨利·贝克勒尔(Antoine Henri Becquerel , 1852-1908) 丨图源:Nobel Prize
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贝克勒尔拍下的第一张被铀盐放射性污染的照片丨图源:Wiki
很显然 , 他们都因为放射性的研究而获奖 , 但如果按诺奖颁发的一贯思路 , 奖给开创性的研究 , 贝克勒尔应该独得奖项 。 或者应再加上英国物理学家卢瑟福 , 他解释了放射性的本质 , 即同位素从不稳定的原子核自发地辐射而衰变成另一种同位素 , 并首次提出了半衰期的概念 。 这项杰出成果使他获得了1908年的诺贝尔化学奖 。
1896年 , X射线被发现后不久 , 贝克勒尔就在研究哪些荧光物质能产生X射线 。 在非常偶然的情况下 , 他得到了一张被铀盐放射性污染的底片 , 使他意识到了有一种与X射线不同 , 但也有很强穿透能力 , 并且是自发的辐射 。 他的这次偶然发现是人类历史上第一次发现了原子核放出辐射 , 由此开创了崭新的领域——核物理学 。
居里夫妇在放射性研究的贡献则是首先是改进了实验方法 。 他们是在了解贝克勒尔的工作之后开始进行研究的 , 最初只是重复贝克勒尔的实验 , 但用的实验设备是皮埃尔和其哥哥雅克(Jacques Curie)制造的石英晶体压电秤 , 大大提高了实验精度 。 在进行了大量矿石和化学物质的检测后 , 居里夫人认为 , 元素能够自发地放出辐射应该是一种普遍现象 , 接着便开始寻找新的放射性物质 。

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居里夫妇(Pierre Curie , 1859-1906;Marie Curie, née Sklodowska , 1867-1934) 丨图源:Wired
居里夫妇研究更主要的贡献是对成分复杂的沥青铀矿中进行提取、分离和提纯 。 他们在沉淀物中找到了一种新元素 , 命名为钋(以纪念居里夫人的祖国波兰) , 进而又发现了镭 , 并进一步提纯 , 最终从8吨矿渣中提取了0.1g的纯镭 。 这项贡献让她独享1911年的诺贝尔化学奖(皮埃尔因车祸在1906年去世) 。 后来居里夫人带领她的学生(包括她的女儿和女婿)继续研究 , 居里夫人最终因为长期的辐射而患上重疾 , 遭受了长期折磨后离世 。