科学他们为什么能一起获奖？诺贝尔物理奖历史上的“拼桌”( 二 ) |科普|诺贝尔奖|诺贝尔物理学奖|

从今天诺奖要“排队”领取的形势来看，要想同一领域连拿物理学奖和化学奖应该不大可能。但如果要给居里夫人两座诺奖，或许她可以拿一座和平奖。在第一次世界大战中，居里夫人发明了移动式X照相装置，自学并传授放射医学知识与技能，还建立了首个法国军事放射中心。作为放射医学的先驱，对战争和波兰的独立解放做出了杰出贡献。尽管为了抬高或贬低居里夫人，后人给她编纂了不少故事，但她艰苦卓绝的精神仍不失为后人的榜样。

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一战中法国军队所使用的居里夫人辐射车，被人们称之为“小居里” 。图源：The Conversation
看不出来两者关系的奖项
1927年的物理学奖颁给了两个完全不同的工作。一半奖金由美国物理学家康普顿（Arthur Compton）得到，以表彰“发现了以他名字命名的效应”——康普顿效应。另一半由英国核物理先驱威尔逊（C.R.T. Wilson）得到，表彰他“用蒸汽凝聚使带电粒子的径迹成为可见的方法” 。
康普顿散射实验是物理学史上的经典实验之一，当X射线或γ射线对电子散射时，散射后的射线不仅有原波长的射线，还有波长更长的射线的出现，而两者的波长差跟散射角度有关，这种现象被称之为康普顿效应。实际上这一现象并不是康普顿最先观察到的，早在1904年英国物理学家伊夫（A. S. Eve）就发现了γ射线有康普顿效应的迹象，但是那时γ射线刚被发现，根本不知道其本质。
1919年，康普顿来到卡文迪许实验室进行γ射线的研究，他以精湛的实验技术测定了γ射线的波长，发现散射后的波长变得更长，之后也发现了X射线有相同的现象。尽管实验做得出色，可这种现象的理论解释一直存在困难，为此康普顿还提出过一些基于经典物理的模式模型，但这些解释都不完美。

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康普顿散射模型公式丨图源：hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
1922年，康普顿只依靠物理学中最基本的两个守恒——动量守恒和能量守恒，利用光量子模型，推导出了一个相当简单的方程。散射后波长变长实际上就是入射光子的部分能量转移到了电子上。这种解释直接呈现出了辐射的量子性质，首次直接证实了爱因斯坦从光电效应中提出的光量子假说，像γ射线这样的电磁辐射也可以被描述为光子，光子不仅有能量，也有动量。
在物理学发展历程中，光电效应已占有十分重要的位置，而康普顿效应则更进一步，为理解光的波粒二象性和物质波假说提供了令人信服的证据，给量子力学的发展提供了进一步的实验依据。（直至今天仍有许多问题，相关内容见《康普顿散射的新进展》）

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康普顿（Arthur H. Compton ， 1892-1962）丨图源：photos.aip.org
值得一提的是，康普顿的学生，中国物理学家吴有训在散射实验中做出了很多贡献，证实了康普顿效应的普遍性。另一位中国物理学家赵忠尧在康普顿散射实验中最早发现了正电子。可惜他们都没能获得诺奖。（参见《LIGO-Virgo发现所谓“不可能”黑洞，黑洞质量禁区真的存在吗？》插曲一节。
这一年的另外一半诺奖工作其实和康普顿效应有直接关系。威尔逊的贡献是发明了云室（cloud chamber）——一种可以探测粒子轨迹的装置，也是最早的带电粒子探测器，因此也称威尔逊云室。

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