最新消息，新一期的300萬美元物理學突破獎剛剛揭曉！

物理學突破獎全稱“基礎物理學突破獎”，屬于“科學突破獎”的下設獎項，獎項由中國騰訊公司董事會主席馬化騰、谷歌公司創(chuàng)始人之一謝爾蓋·布林、臉書創(chuàng)始人馬克·扎克伯格及其夫人等于2012年共同創(chuàng)立。每人獎金高達300萬美元，以表彰他們在科學領域做出的重大突破性貢獻。

而最新一期的300萬美元物理學突破獎由三位科學家塞爾吉奧·費拉拉、丹尼爾·弗里德曼和彼得·范尼文惠森包攬，以表彰他們在1976年的超重力理論發(fā)現突破。

遲到43年的300萬美元物理學突破獎

43年前，也就是1976年，三位科學家塞爾吉奧·費拉拉、丹尼爾·弗里德曼和彼得·范尼文惠森聚在一起共同提出了超重力理論，43年后，這三位科學家終于實至名歸，遲到了43年的物理學突破獎終于有了主人！

就在今天，8月6日，塞爾吉奧·費拉拉(Sergio Ferrara)、丹尼爾·弗里德曼(Daniel Freedman)和彼得·范尼文惠森(Peter van Nieuwenhuizen)將因他們在1976年提出的超重力理論而獲得300萬美元的基礎物理學特別突破獎。

超重力發(fā)現之路

說起超重力，超重力的發(fā)現是在描述時空動力學中加入量子變量的開始，而令人震驚的是，愛因斯坦的方程承認了我們所知的超重力的普遍性。

在20世紀60年代和70年代，研究人員開發(fā)了粒子物理學的標準模型，該模型描述了四種已知的自然力中的三種——電磁力和強核力和弱核力。多年來，標準模型取得了令人難以置信的成功。例如，它預測了2012年發(fā)現的希格斯玻色子的存在。順便說一下，玻色子和費米子是已知的兩種粒子之一。這兩類的區(qū)別在于它們不同的“自旋”，或角動量。費米子，包括夸克、輕子和所有的復合粒子，具有半整數的自旋——例如1/2。希格斯粒子，膠子和其他玻色子有整數自旋- 0，1等等。這可能看起來是一個微小的區(qū)別，但它會導致他們行為上的巨大差異。例如，費米子構成“正?！蔽镔|，而與暗物質相反，暗物質占物質宇宙的85%。

然而，標準模型并不完整。首先，它不涉及愛因斯坦廣義相對論所描述的第四種基本力——引力。此外，許多粒子的實際質量遠低于模型預測的質量。

因此，物理學家們一直在努力改進標準模型。其中一個突破出現在1973年，一個“超對稱”的概念誕生，它假定每一個已知的粒子都有一個未被發(fā)現的伙伴。具體來說，每個玻色子都與一個“超級費米子”配對，而每個費米子又與一個“超級玻色子”配對。和標準模型一樣，超對稱性最初不包括重力。但費拉拉、弗里德曼和范尼文匯森改變了這一點。

三位科學家的突破

三位科學家的超重力研究始于1975年，當時費拉拉和弗里德曼在巴黎高等師范學院對此進行了討論，隨后這兩個人很快就把已經在紐約石溪大學從事量子引力研究的范尼文匯森請了進來。

他們三人共同設計了一個超對稱理論，其中包括引力子的超對稱伴侶引力子，引力子是一種假想的玻色子，用來調節(jié)引力。隨后研究人員編寫了一個新的計算機程序來進行最后的計算，這是很難用人工完成的，范尼文惠曾說，這個計算包含了大約2000個項，所有這些項都必須為零，才能使他們的超重力新理論成立。

結果，經過幾個小時的計算后得出了令人振奮的結果！超重力理論由此誕生！

超重力理論的意義

超重力是廣義相對論的延伸，而不是取代。例如，威滕在1981年證明廣義相對論的正能量定理時加入了超重力理論，隨后他在1990年獲得了著名的菲爾茲獎。

在過去的四十年里，超重力對理論物理學產生了深遠的影響。例如，它表明超對稱性是我們在宇宙中觀察到的現象的一個可行的解釋，包括引力現象。超重力已經成為弦理論的一個組成部分，一個著名的“萬物理論”的候選理論，它假設我們所觀察到的粒子實際上是微小的，振動的弦。幾十年來，超重力一直激勵著物理學家，它可能蘊含著關于現實本質的深刻真理。

久違的獲獎：科學家哭了！

費拉拉和范尼文惠珍都表示，雖然他們三人在43年前發(fā)展出了超重力，但是這一突破獎的消息令人震驚。

費拉拉說：“我們真的很驚訝，因為它真的很久了！當然，我們很高興能獲得這個獎項，我們也很自豪能得到這個著名委員會的認可！

弗里德曼之前在麻省理工學院工作，現在是斯坦福大學的客座教授。他激動地說：“當我放下電話時，我哭了，我不知所措，這對我的職業(yè)生涯來說是一個絕妙的頂峰?！?/p>

費拉拉是意大利人，弗里德曼是美國人，范尼文匯曾是荷蘭人。這三位科學家將于11月3日在位于硅谷的美國宇航局艾姆斯研究中心舉行的2020年突破獎頒獎典禮上正式獲得該獎項。祝賀他們！