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[工程技术知识]最水的诺贝尔物理学奖和化学奖得主是谁？ |
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高中时候学光的波动性粒子性的时候，我们老师也认为德布罗意的诺贝尔奖是有点水的， 区区两页的毕业论文。 而且是没有实验验证的推论。 认为光具有波动性和粒… |
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最水的诺贝尔物理学奖得主应该是1920年的纪尧姆。获奖理由是他发现了镍钢合金的反常特性，以及这种特性在精密物理测量中的重要性。 简单来说就是他搞出了一种热胀冷缩幅度极小的合金，让尺子和砝码在温度变化时不容易变形，从而提高了测量精度。 这个工作有没有价值？肯定是有的。但你要说这值得诺贝尔奖，那就很匪夷所思了。 要知道，就在这前后几年，量子力学正在成形，相对论刚刚被日食观测证实，整个物理学天翻地覆，人类对宇宙的理解正在经历几百年来最剧烈的一次革命。在这个时间点上，诺贝尔物理学奖竟然颁给了一个做合金测量的人。 所以，这到底是怎么发生的？ 其实纪尧姆的获奖和另一个人有关，这个人就是大名鼎鼎的阿尔伯特·爱因斯坦。 爱因斯坦在1905年发表了狭义相对论，1915年又提出了广义相对论，1919年英国天文学家爱丁顿通过日食观测，验证了广义相对论关于光线在引力场中弯曲的预言。这个消息轰动了全世界，爱因斯坦一夜之间从知名物理学家变成了全球公众人物。 与此同时，科学界给他提名诺贝尔奖的呼声也越来越高。事实上从1910年开始，他几乎每年都被提名。 但诺贝尔委员会就是不给。 不给爱因斯坦颁奖的理由，在一开始还说得过去，因为相对论缺乏实验验证，而诺贝尔奖应该奖励给有确凿实验依据的成果，这是诺贝尔委员会的一贯传统。 但是等到1919年日食观测结果出来，广义相对论得到了明确观测支持，按理说这个理由就站不住脚了，然而委员会依旧不为所动。 那个年代乌普萨拉大学的实验物理学派在委员会里势力很大，他们骨子里认为物理学的最高成就就是把测量精度再推进一位小数，对于相对论这种彻底颠覆时空观念的理论，既不理解，也不信任，觉得更像是哲学而不是物理。 此外，爱因斯坦是犹太人，这在一战后德国民族主义情绪高涨的时代背景下，给他树立了不少敌人。1905年因阴极射线研究获得诺贝尔物理学奖的德国物理学家勒纳德，就曾公开谴责相对论是一种欺诈和幻想。他和另一个诺贝尔奖得主斯塔克后来都成了纳粹的支持者，鼓吹所谓纯正的德意志物理学，把相对论称之为犹太物理学加以排斥贬低。 就在这样的背景下，1920年的诺贝尔物理学奖出炉了。 推动纪尧姆获奖的关键人物是委员会的老委员哈塞尔贝格，这个人在委员会待了将近二十年，是精密测量路线最坚定的拥护者，他之前就操作过把1907年的奖给了迈克尔逊，理由是用光干涉来定义国际米标准，这同样是测量派的逻辑。 到1920年他已经卧病在床，即将退休，他在病床上还在给委员会写信，说他非常希望能在退休前看到纪尧姆获奖，委员会不愿意颁给爱因斯坦，于是通过了哈塞尔贝格的建议，颁给了纪尧姆。 到了1921年，提名爱因斯坦的人比以往任何一年都多，但古尔斯特兰德写了一份反对报告，这位古尔斯特兰德是1911年的生理学奖得主，因为研究了眼睛的光学系统。 但他后来却被拉进了物理学委员会担任委员，然而他对此实在是一窍不通，最后却得出结论，认为爱因斯坦的理论缺乏实际内容，与物理现实没有任何关系，不具备授予诺贝尔奖的意义。 于是委员会做出了一个罕见的决定，1921年物理学奖空缺，为了不颁给爱因斯坦，选择不颁给任何人。 到了1922年，应当给爱因斯坦颁奖的压力大到委员会内部的人开始担心自己的国际声誉，有物理学家公开写信说，如果诺贝尔奖获奖者名单上没有爱因斯坦的名字，五十年后人们会怎么看待这件事？ 普朗克提出了一个方案：把1921年空缺的奖补发给爱因斯坦，把1922年的奖颁给玻尔。理论物理学家奥森进委员会之后大力推动，最终促成了这个方案落地。 但给爱因斯坦颁奖的理由，不能是相对论，最终选定的是光电效应，这是精心选择下的折中方案。 光电效应是爱因斯坦1905年的工作，用量子化的光子解释了光照射金属表面时为何会释放电子，这个理论后来被密立根的实验所验证，确实符合诺贝尔奖对实验支撑的要求。而且，激烈反对爱因斯坦的勒纳德当年获奖的阴极射线研究和光电效应关系密切，勒纳德也不好再公开反对。 1922年9月，委员会投票决定，将1921年空缺的诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦，理由是对理论物理的贡献，特别是光电效应定律的发现。 爱因斯坦得知这个消息的地点，是上海黄浦江边的码头，他大概没指望今年能够正常获奖，所以正在去日本讲学的途中，路过上海，瑞典驻上海领事馆正式通知了他。 爱因斯坦既没有去颁奖典礼，也没有按委员会的要求在演讲中回避相对论，后来他补作的诺贝尔演讲，题目就叫关于相对论的基本思想与问题。 |
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如果只看文字描述的关于获奖者及其获奖的原因： 1912年诺贝尔物理学奖授予 古斯塔夫·达伦，表彰他发明了用于灯塔和浮标的气体蓄积器和自动调节阀 这应该是最水的物理诺奖了。 physicsworld 趁着诺奖即将公布的热度，在网站上登了两篇“你从未听过的诺贝尔奖故事”系列，其中一篇讲的就是达伦的故事。文章的结尾的这段话我非常喜欢： "Gustaf Dalén may be the least likely physics Nobel laureate in history, but it would be facile to dismiss him as undeserving. After all, how many other physics laureates can boast of saving hundreds of thousands of lives at sea, while also relieving the drudgery of hundreds of thousands back home?" 古斯塔夫·达伦也许是历史上最不可能的物理学诺贝尔奖得主，但贬低他，说他不配获奖是很肤浅的。毕竟，有多少其他物理学获奖者能够吹嘘自己，在海上挽救了数十万的生命，同时，回到家中缓解了数十万人的家务负担？ 我这里简单复述一下这篇文章、以及在其他资料中提到的达伦的故事（还是建议各位去读原文，既能学习英文（不想学英语的用AI也行），也是对作者和版权的尊重） 先说让达伦获奖的发明，实际上这并不是发明了某个小装置这么简单，而是包含了三项独立发明的系统性工作，首先是利用石棉和硅藻土实现了乙炔的安全运输和存储，其次是“Dalen Flasher”，可以自动开启和关闭乙炔供应的装置，使得灯塔闪烁以便与一般的光源区分，同时可以减少超过90%的燃料消耗https://en.wikipedia.org/wiki/Gustaf_Dal%C3%A9n#Dal%C3%A9n_light" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[1]，最后是利用热胀冷缩原理的光开关，在光线充足时灯塔自动熄灭，无需人工地每天到灯塔上开关燃气阀。 |
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1912年利用达伦技术建造的灯塔，一直工作到1980s才被替换为电力的（来源 wiki） 平心而论，这一系列工作确实很重要，但还达不到诺奖的标准。虽然有人提名他，但是“Dalén is not even on the shortlist.” 然而，一场意外事故改变了历史的进程。 1912年9月27日，在储气装置最大压力的测试中，乙炔发生了爆炸，导致达伦严重受伤，虽然他在被送往医院时意识清醒并能说话，但人们并不觉得他最终能够存活。这个消息第二天就上了瑞典国家报纸的头版 。 —— 注意这个微妙的时间点，虽然关于当时诺奖的公布时间没有明确记录，但按照如今的发奖日程合理推测，当时应该也是在10月份公布，12月10日去领奖。现在的情况是：邻近商议诺奖提名的日期、一个瑞典人、在科学探索的过程中被炸伤、很可能命不久矣（诺奖不颁给去世的人），一切都太符合诺贝尔的精神了—— 气氛都烘托到这儿了，即使让我选我也颁给他。 关于1912年的诺奖，流传着一些有鼻子有眼儿的故事https://news.qq.com/rain/a/20210120A0BCUR00" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[2]，甚至说当时是因为特斯拉拒绝跟爱迪生一起领奖，委员会才无奈地转而把奖授予了达伦https://enjoyphysics.cn/Article95" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[3][4]https://wenhui.whb.cn/zhuzhan/kjwz/20181002/215774.html" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip">[5]。但事实是： “诺贝尔档案馆中的资料非常匮乏，只说有一场投票，达伦获得了奖项。” 通过留下的不多的资料来看，达伦获奖可能并不存在这些外部因素的推动，关于特斯拉拒绝领奖这件事，我认为很大可能是假的。physicsworld的说法是，当年本来是要提名给昂内斯。表彰他对于低温物理做的贡献，因为那场意外事故，委员会最终选择了达伦。也就是说达伦获奖是靠自身的“实力”，而一年之后，诺奖颁发给了昂内斯 —— 这个故事听起来更加符合情理。 由于身体状况，达伦没能出席当年的颁奖，而是由他的弟弟代表他去领奖的。后来，达伦最终从事故中恢复，一直活到1937年，但事故导致他失明。他的人生并没有因为失明而平庸起来，1922年，耳濡目染——可能没法目染——妻子Elma为照顾自己和四个孩子的辛勤劳作，达伦发掘其中痛点，发明了AGA炉 [6]，可以在不同温度下同时进行烹饪。这种设计的炉灶至今（可能是在欧洲？）仍有广泛使用。 |
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AGA炉 -------------------分割线-------------------------------- physicswolrd上还登了另一则“你从未听过的诺贝尔奖故事”，讲的是 加布里埃尔·李普曼 因发明基于干涉的彩色玻璃照相术而获得1908年的诺贝尔物理学奖，这也是一次很有争议的获奖，甚至当时李普曼本人都已经放弃继续研究改进他的发明了，而后来的彩色照片所采用的也是完全不同的技术。关于这个故事，以及这背后的个人恩怨，感兴趣的朋友不妨看看physicsworld的刊文： 参考^https://en.wikipedia.org/wiki/Gustaf_Dal%C3%A9n#Dal%C3%A9n_light^https://news.qq.com/rain/a/20210120A0BCUR00^https://enjoyphysics.cn/Article95^诺贝尔奖有没有过了很多年之后证明是错的或者不是很严密的？ - 便利员kiwei的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/20523055/answer/165910339^https://wenhui.whb.cn/zhuzhan/kjwz/20181002/215774.html^名字来自于他的公司Aktiebogalet Gasaccumulator的缩写 |
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话要分几个方面来说 德布罗意的诺贝尔奖可一点儿都不水。后人看起来很简单的概念，在当时可能需要非常超前的意识。事情要从1900年“旧量子论”创立说起，普朗克当时已经40多岁了，在提出“能量子”概念的时候是很不自信的，他强调这是一个假设，不像爱因斯坦提相对论的时候，“光速不变”这件事在实验上早就有端倪了，在1900年的时候，能量分立这个想法是没有任何实验根据的。普朗克的能量子概念给了爱因斯坦解释光电效应时很大的启发，爱因斯坦在当时而言算是比较年轻，思想上的束缚比较少，他就认为能量子是真实存在的，然后到了玻尔，玻尔提出“定态”概念，在解释氢原子光谱上取得巨大的成功。普朗克、爱因斯坦、玻尔这里提的称为“旧量子论”，简单地说就是认为物理状态是分立的，不连续的，这是一个唯象的理论。旧量子论以1922年玻尔获得诺贝尔奖为标志，算是大功告成。而德布罗意提出物质波理论是在1923年，距离1913年玻尔模型已经过去了十年（发诺贝尔奖和做出工作是有延迟的），差不多是一代人的差距，以二十世纪上半叶物理学的突飞猛进而言，十年已经是很长的时间间隔了，这时候爱因斯坦和玻尔已经成为权威，在科学上，“权威”意味着保守和墨守成规，德布罗意成为新一代的“初生牛犊”；物质波也是对旧量子论这种唯象模型的一种突破，开始涉及到微观世界的本质特征——不确定性关系，这是旧量子论不曾涉及的；从德布罗意之后的历史来看，1923年提出物质波，1925年海森堡创立矩阵力学，1926年薛定谔创立波动力学，1928年狄拉克提出相对论性的狄拉克方程，1930年代初期量子场论基本建立起来，这些实际上是超越了旧量子论的一连串成果，以德布罗意的工作为开端。德布罗意起到的是普朗克差不多的作用，一个简单的假设启发了整个物理学界。诺贝尔奖有水的。比如1912年诺贝尔物理学奖发给了 尼尔斯·古斯塔夫·达伦，这其实是一个工程上的东西，和物理学，或者说人类对自然界的认识，没什么关系。诺贝尔奖是怎么确立其地位的。以1895年伦琴发现X射线、1896年贝克勒尔发现天然放射性、1897年汤姆生发现电子这三大事件为开端，直到二次大战“曼哈顿计划”开始，是物理学的黄金时期，人类的视野从宏观迅速深入到微观，几乎每年都有刷新人类世界观的物理发现诞生，诺贝尔奖刚好赶在这个黄金时段，几乎把这段时间内所有重要的物理学发现都纪录了下来，比如第一项物理奖就是发给伦琴。一部诺贝尔奖的颁奖史，就是一部二十世纪物理学的历史，恰到好处的颁奖，为诺贝尔奖赢得了声誉。总之就是“这奖都是发给牛人的，所以拿奖的都是牛人”这么个逻辑。 |
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1945年诺贝尔物理学奖：泡利不相容原理 1945年诺贝尔生物学奖：青霉素的发现 1945年诺贝尔化学奖：如何储藏饲料 |
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德布罗意的毕业论文只有两页是个广受传播的重大大谣言，在此一定要特别加以强调和声明！！！ 他的毕业论文原本绝不是两页，而是100多页，而且他的博士论文收录在《德布罗意文选》中，随便到网上都能看到。之所以有两页这一谣传，是他在1923年给法国科学院通报发过篇幅很短的报告。 但凡读过研究生的同学随便想想都该知道一本博士毕业论文涵盖了一个博士整整三四年的工作，怎么可能只有两页？两页连摘要和目录都放不下 |
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