北京時間今天傍晚,
2021年諾貝爾物理學獎揭曉,
今年諾貝爾物理學獎授予
“
對我們理解複雜系統的開創性貢獻
”
一半由美國科學家真鍋淑郎(Syukuro Manabe)
和德國科學家克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)獲得,
表彰他們“
對地球氣候的物理建模、
量化可變性和可靠地預測全球變暖
”;
另一半由義大利科學家喬治·帕裡西(Giorgio Parisi)獲得,
表彰他“
發現了從原子到行星尺度的
物理系統中無序和波動之間的相互作用
”。
複雜系統的特點是隨機性和無序性,難以理解。今年的獎項表彰描述它們和預測它們長期行為的新方法。
地球氣候是一個對人類至關重要的複雜系統。真鍋淑郎展示了大氣中二氧化碳含量的增加如何導致地球表面溫度升高。在 1960年代,他領導了地球氣候物理模型的開發,並且是第一個探索輻射平衡與氣團垂直輸送之間相互作用的人。他的工作為當前氣候模型的發展奠定了基礎。
大約十年後,克勞斯·哈塞爾曼建立了一個將天氣和氣候聯絡在一起的模型,從而回答了為什麼氣候模型在天氣多變且混亂的情況下仍然可靠的問題。他還開發了識別特定訊號、指紋的方法,自然現象和人類活動都在氣候中留下印記。他的方法已被用來證明大氣溫度升高是由於人類排放的二氧化碳。
1980年左右,喬治·帕裡西在無序的複雜材料中發現了隱藏的模式。他的發現是對複雜系統理論最重要的貢獻之一。它們使理解和描述許多不同的、顯然完全隨機的材料和現象成為可能,不僅在物理學中,而且在其他非常不同的領域,如數學、生物學、神經科學和機器學習。
“今年獲得認可的發現表明,我們對氣候的瞭解建立在堅實的科學基礎之上,基於對觀測的嚴格分析。
今年的獲獎者都為我們更深入地瞭解複雜物理系統的特性和演化做出了貢獻
。”諾貝爾物理學委員會主席托爾斯·漢斯·漢森說。
關於諾貝爾物理學獎
諾貝爾物理學每年評選和頒發一次,其中有
6
年因故停發(1916年、1931年、1934年、1940-1942年)。截至2020年,諾貝爾物理學獎共頒發
114
次,共有
215
人獲得該獎。美國物理學家
約翰·巴丁
,因電晶體效應和超導的BCS理論在1956年和1972年兩度獲獎,是唯一一位“梅開二度”的科學家。
2020年,諾貝爾物理學獎的一半由
羅傑·彭羅斯
獲得,另一半由
萊因哈德·根澤爾
和
安德里亞·格茲
共同獲得。三位科學家因
發現了銀河系中心的超大質量緻密天體
而獲獎。咖啡師也從世界頂尖科學家論壇(WLF)獲悉,萊因哈德·根澤爾已經應邀出席11月初召開的第四屆世界頂尖科學家論壇,並在大師講堂上分享自己的黑洞研究。
資料顯示:諾貝爾物理學獎僅授予1人的,出現了
47
次;授予兩人的,共出現了
32
次;授予三人的,出現了
35
次。近年來,兩人或者三人獲獎的頻率大大增加,上一次獨享諾貝爾物理學獎的物理學家還要追溯到1992年獲獎的喬治·夏帕克。
迄今為止,最年輕的諾貝爾物理學獎獲得者是威廉·勞倫斯·布拉格,獲獎時是
25
歲。1915年,他和他的父親威廉·亨利·布拉格同時獲獎;2018年,亞瑟·阿斯金以
96
歲高齡獲獎,是諾貝爾物理學獎得主中的最年長者。
統計表明:諾貝爾物理學獎得主中,20-29歲的僅1人;30-39歲的有23人;40-49歲的獲獎人數最多,達到了55人;50-59歲也是獲得諾貝爾物理學獎的“高峰期”,有52人;60-69歲有43人;70-79歲有26人;80-89歲出現了15位獲獎者;而90-99歲同樣僅1人。
歷史上曾有
4
名女性獲得諾貝爾物理學獎,分別是我們熟知的“居里夫人”
瑪麗·居里
、德裔美國物理學家
瑪麗亞格佩特·梅耶
、2018年的得主
唐娜·斯特里克蘭
和去年的得主
安德里亞·格茲
。其中,瑪麗·居里兩度獲得諾獎。1903年,居里夫婦和貝克勒爾由於對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學獎。1911年,居里夫人因發現元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學獎,成為世界上第一個兩獲諾貝爾獎的人。
有學者表示,相較其它自然科學獎項,諾貝爾物理學獎的規律性較為明顯:宇宙天體物理學、粒子物理學、原子分子及光物理學和凝聚態物理學這四大領域輪番登場。不過近幾年,天體物理登臺頻率較高——2015年是粒子物理成果獲獎;
2016年是凝聚態物理成果獲獎;
2017年是宇宙天體物理成果獲獎;
2018年獲獎的是原子分子及光物理學範疇;
2019年是宇宙天體物理學範疇;
2020年的獲獎成果又落在了宇宙天體物理學領域。
PS。北京時間明天(6日)17時45分,將揭曉本年度
諾貝爾化學獎
,咖啡師將繼續關注~