諾貝爾獎親睞壽星？

老夫不請自來也 2017-10-10

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1. 為什么引力波諾獎得主年齡較大

2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予了對首次直接探測引力波作出杰出貢獻(xiàn)的雷納·韋斯（Rainer Weiss）、巴里·巴里什（Barry Clark Barish）和基普·索恩（Kip Stephen Thorne），這三位科學(xué)家分別出生于1932年9月、1936年1月、1940年6月，因此獲獎時分別是85歲、81歲、77歲。

雖然引力波的首次直接探測從論文發(fā)表到獲諾貝爾獎時間很短，但是獲獎人年齡還是比較大了。另外一位LIGO的重要人物羅納德·德雷弗（Ronald Drever）生于1931年，去年3月不幸去世。

根本原因就是引力波探測的漫長歷史。LIGO的先驅(qū)韋斯、德雷弗和索恩從上世紀(jì)六七十年代開始就投身用激光干涉儀探測引力波，LIGO項目1984年開始。2002年，LIGO開始工作。

引力波傳到地球以后，效應(yīng)很微弱，非常難測。事實上，LIGO測到干涉儀的臂發(fā)生了0.0……04米的長度改變（小數(shù)點后面18個0），這相當(dāng)于質(zhì)子大小的千分之一。這個測量當(dāng)然依賴于相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，比如激光、精密測量、噪聲控制、量子測量等等。因此只有在相關(guān)科學(xué)技術(shù)成熟到一定程度，才能成功探測到引力波。2015年9月14日LIGO首次探測到引力波，正好是在探測器完成一次升級后兩天。這也反映了，在升級之前很難成功。

巴里什原本從事實驗粒子物理，1994年開始任LIGO主任。他建立LIGO國際合作組織，使之成為大科學(xué)，從而保證了LIGO的成功。既然被聘為這個項目的主任，能做出這些行動，說明他富有大科學(xué)項目的經(jīng)驗。所以他必然也有一定的年齡了。

這就解釋了為什么三位獲獎人都較年長，另外還有一位重要人物已經(jīng)去世。

我聯(lián)想到，最早探測到中微子的幾位科學(xué)家獲獎年齡也比較大。

2. 中微子的早期諾獎得主

中微子是1956年首先由雷納斯（F. Reines）和科萬（ C. L. Cowan Jr.）從核反應(yīng)堆探測到。他們做出發(fā)現(xiàn)的時候還比較年輕，遺憾的是，諾貝爾獎姍姍來遲。

雷納斯生于1918年，77歲時因為中微子探測而與68歲的曾發(fā)現(xiàn)陶輕子的佩爾（M. L. Perl）分享了1995年的諾貝爾物理學(xué)獎?？迫f生于1919年，1974就不幸去世了。

雷納斯和科萬探測到中微子后，發(fā)電報告訴1930年預(yù)言中微子的泡利。泡利回信中寫道（筆者翻譯）：

“任何東西來到會等的人手中?！?/span>

不過雷納斯沒收到這封回信，1986年左右才得到回信的副本——收個回信也要等。

泡利回信中說的“等”是指中微子從預(yù)言到被探測到，經(jīng)歷了26年之長。

而引力波等的時間比這要長得多。

不過，我們也可以用這句話形容，在做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)之前要會等，或者是從做出發(fā)現(xiàn)后到諾貝爾獎，也要會等，或者兼而有之。這在引力波和中微子的最早發(fā)現(xiàn)中表現(xiàn)到了極致，因為它們都很難被探測到。

雷納斯和科萬探測到的中微子來自核反應(yīng)堆，而大自然的中微子則首先由戴維斯（Ray Davies）探測到。他1968年首先探測到太陽發(fā)出的中微子，在此后的30多年中，共捕捉到約2000個太陽中微子。

小柴昌?。?/span>Masatoshi Koshiba）則用神岡探測器驗證了戴維斯的結(jié)果，而且能夠確認(rèn)中微子確實來自太陽，并于1987年捕捉到12個來自超新星的中微子。

戴維斯生于1914年，小柴昌俊生于1926年。2002年，88歲的戴維斯和76歲的小柴昌俊與71歲的賈科尼（Riccardo Giacconi）分享了諾貝爾物理學(xué)獎。賈科尼生于1931年，他的獲獎理由是對天體物理的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)導(dǎo)致宇宙X射線源的發(fā)現(xiàn)。戴維斯的獲獎年齡是所有諾貝爾物理學(xué)獎得主中最大的。

不過，當(dāng)中微子探測常態(tài)化后，作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家獲諾貝爾獎就不一定要等很久了。比如1959年生、發(fā)現(xiàn)了大氣中微子的振蕩的梶田隆章和1943年生、發(fā)現(xiàn)了大氣中微子的振蕩的麥克堂納（Arthur B. McDonald）分享了2015年的諾貝爾獎。可以想見，引力波探測常態(tài)化后，作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家也不一定要等很久才能做出重要貢獻(xiàn)甚至得到諾貝爾獎。也因為如此，最初的先驅(qū)特別值得尊重。

3. 要得諾貝爾獎，最好長壽

在當(dāng)代，諾獎得主中不乏高齡“選手”。

除了前面提到的幾位，筆者統(tǒng)計出所有的獲得諾貝爾物理學(xué)獎時超過70歲的得主。

玻恩（Max Born）生于1882年，72歲時因為對量子力學(xué)的貢獻(xiàn)，特別是波函數(shù)的幾率解釋，與提出符合法的博特（Walter Bothe）分享1954年的諾貝爾物理學(xué)獎。玻恩是量子力學(xué)的元老，除了波函數(shù)幾率解釋，也是矩陣力學(xué)的創(chuàng)始人之一。他的博士后海森堡寫了第一篇矩陣力學(xué)論文，然后玻恩和他的學(xué)生約旦（P. Jordan）寫了第二篇論文，這三個人一起寫了第三篇論文。與其他量子力學(xué)創(chuàng)始人相比，玻恩的諾貝爾獎來得太遲了，很不公正。

卡皮查（L. Kapitsa）生于1894年，84歲時因為低溫物理學(xué)中的基本發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，與發(fā)現(xiàn)宇宙微波輻射的彭齊亞斯（A. Penzia）和威爾遜（R. Wilson）分享1978年的諾貝爾物理學(xué)獎?？ㄆげ榘l(fā)現(xiàn)了超流，得獎很遲，但是獨立于他也發(fā)現(xiàn)超流的阿倫（John F. Allen）和米斯納（Don Misener）根本沒有得諾貝爾獎。

錢德拉塞卡（S. Chandrasekhar）生于1910年，富勒（W. A. Fowler）生于1911年。73歲的錢德拉塞卡（S. Chandrasekhar）與72歲的富勒（W. A. Fowler）分享了1983年的諾貝爾物理學(xué)家，前者是因為對恒星機(jī)構(gòu)和演化的理論研究，后者是因為對宇宙中元素形成的核反應(yīng)的實驗和理論研究。

魯斯卡（E. Ruska）生于1906年，80歲時因為對電子光學(xué)的基礎(chǔ)性工作和第一臺電子顯微鏡的發(fā)明，與設(shè)計掃描隧道顯微鏡的賓尼希（G. Binnig）和羅雷爾（H. Rohrer）分享了1986年的諾貝爾物理學(xué)家。

拉姆齊（N. F. Ramsey）生于1915年，保羅（W. Paul）生于1913年。因為發(fā)明分離振蕩場方法并用于氫微波激射器及其他原子鐘，78歲的拉姆齊與發(fā)展離子阱束縛的76歲的保羅德和67歲的梅爾特分享了1989年的諾貝爾物理學(xué)家。

布羅克豪斯（B. N. Brockhouse）生于1918年，沙爾（C. G. Shull）生于1915年。因為發(fā)展了用于凝聚態(tài)物質(zhì)研究的中子衍射技術(shù)，76歲的布羅克豪斯與79歲的沙爾分享了1994年的諾貝爾物理學(xué)家。

阿爾費羅夫（Zhores I. Alferov）生于1930年，克勒默（Herbert Kroemer）生于1928年，吉爾比（Alferov）生于1923年。70歲的阿爾費羅夫和72歲的克勒默因為發(fā)展用于高速光電子技術(shù)的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)而與發(fā)明集成電路的77歲的吉爾比分享了2000年的諾貝爾物理學(xué)獎。

阿布里科索夫（Alexei A. Abrikosov）生于1928年，金茲堡（Vitaly L. Ginzburg）生于1916年10月。金茲堡與已故的朗道（Lev Landau）提出一個關(guān)于超導(dǎo)電性的唯象理論，阿布里科索夫用它研究了磁場中的所謂第二類超導(dǎo)體的性質(zhì)。因此87歲的金茲堡、75歲的阿布里科索夫與生于1938年的提出了氦3超流理論的萊格特（Anthony J. Leggett ）分享了2003的諾貝爾物理學(xué)獎。

格勞伯（Roy J. Glauber）生于1925年，霍爾（John L. Hall）生于1934年。因為提出光學(xué)相干的量子理論，80歲的格勞伯與分別發(fā)展了激光精密光譜學(xué)，特別是光梳的71歲的霍爾和生于1916年漢斯（Theodor W. H?nsch）分享了2005的諾貝爾物理學(xué)獎。

南部（Yoichiro Nambu）生于1921年1月。他提出粒子物理中的自發(fā)對稱破缺的機(jī)制。因此87歲的南部與小林誠和益川敏英分享了2008的諾貝爾物理學(xué)獎。后兩人的得獎理由是發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致預(yù)言至少存在三族夸克的對稱破缺的起因的。

高錕生于1933年，博伊爾（Willard S. Boyle）生于1924年8月，史密斯（George E. Smith）生于1930年。76歲的高錕對用于光通信的光纖中的光傳輸作出突破性貢獻(xiàn)，85歲的博伊爾和79歲的史密斯發(fā)明了成像半導(dǎo)體回路，即CCD傳感器。三人分享了2009的諾貝爾物理學(xué)獎。

恩格勒特（Fran?ois Englert）生于1932年11月，希格斯（Peter W. Higgs）生于1929年。恩格勒特與已故的布勞特（Robert Brout）作為合作者，以及希格斯分別提出基本粒子獲得質(zhì)量的機(jī)制，這被CERN大型強(qiáng)子對撞機(jī)上的實驗所證實。81歲的恩格勒特與84歲的希格斯分享了2013的諾貝爾物理學(xué)獎。

赤崎勇生于1929年1月。85歲的赤崎勇和天野浩作為合作者，以及中村修二，分別發(fā)明了藍(lán)光發(fā)光二極管。他們分享了2014的諾貝爾物理學(xué)獎。

索利斯（David J. Thouless）生于1934年，科斯特里茲（J. Michael Kosterlitz）生于1943年。82歲的索利斯與73歲的科斯特里茲以及霍爾丹（F. Duncan M. Haldane）分享了2016的諾貝爾物理學(xué)獎。索利斯和科斯特里茲發(fā)現(xiàn)了拓?fù)湎嘧儯骼褂职l(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)紅的拓?fù)?，霍爾丹提出反鐵磁中的拓?fù)浜蜔o磁場的量子霍爾效應(yīng)。