馬丁努斯·韋爾特曼

人物簡介

韋爾特曼和他的學生赫拉爾杜斯·霍夫特因70年代作出的“闡明物理學中電弱相互作用的量子結構”方面的理論研究成就而獲得1999年度諾貝爾物理獎。他們的計算理論使粒子物理有了更牢固的數學基礎，尤其是可以用他們的理論來更精確計算物理量。

教育背景

1963年獲得烏得勒支大學物理學博士學位。

工作經歷

1966－1981年在烏得勒支大學任物理學教授。

1981年成為荷蘭科學院院士，同年任教於美國密西根大學。

所獲榮譽

1993年獲得歐洲物理學會頒發的高能和粒子物理獎。

1999年獲諾爾物理學獎。

獲獎原因

瑞典皇家科學院的新聞公報說，這兩位荷蘭物理學家從60年代末開始合作致力於粒子物理學領域的研究工作，並在70年代初取得突破性進展。他們為粒子物理學研究提供了一個有力的理論工具，用以推測一些新粒子的特性。最近，他們的研究成果已經在歐洲和美國的加速器實驗室進行的實驗中得到證實。霍夫特和韋爾特曼的研究成果已成為研究人員用來預測新粒子特性的“一個得心應手的理論方法”。他們的研究成果對於計算夸克的質量來說是十分重要的。瑞典皇家科學院稱這兩位科學家“將粒子物理學建立在一個牢固的數學基礎上”。

這已是第5次將這一獎項授予粒子物理學領域的科學家。諾貝爾物理學獎的評審們認為，兩位教授的成果使科學家們有了一個加速器之外的更好的“理論機器”。藉助於新的大型加速器和他們的研究成果，在下個世紀初科學家們有望觀察到並研究新的粒子，如一直被預言的希格斯粒子。

科學研究

眾所周知，構成物質的原子是由電子和原子核組成，原子核由質子和中子組成，後二者又由更小的粒子夸克組成。為了研究夸克，50年代製成了第一台加速器，這標誌著現代粒子物理學的誕生，科學家首次可以研究如何轟出新的粒子及其物理性質。在此基礎上物理學家們提出了粒子物理的標準模型，它將所有基本粒子分為夸克、輕子和互換粒子三類，前二者在後者的參與下產生強力和弱力。但是最初物理學家們還不能用完整的數學理論來描述這個模型，因此很多人對進一步發展該理論感到悲觀。但是，韋爾特曼教授沒有灰心，從1969年起他和他的只有22歲的學生霍夫特一起進行研究，最終取得了突破。在他們1971年的文章中成功地嚴格證明電弱統一理論是可以經過“重整化”而消除其中所有的“無窮大”的，從而證明弱相互作用也能和電磁相互作用一樣地進行精確計算，也可以接受實驗的精確檢驗。這是人們對弱相互作用了解的一個飛躍。自那時起，人們不斷用他們的理論方法對電弱統一理論進行精確計算，做了大量預言。同時，在歐洲核子研究中心的大型正負電子對撞機LEP上也對大量電弱相互作用過程進行了精確測量。近年的分析表明理論與實驗符合得非常好。電弱統一理論成為本世紀物理學發展的一項十分重大的劃時代的成就。理論與實驗的比較還預言了頂夸克（當時還未發現的第6種夸克）的質量為171。4GeV左右。後來在美國的費米實驗室找到了頂夸克，直接測量的頂夸克質量為174。3GeV左右，與上述預言相符甚好。這也是電弱統一理論精確計算的一大成功。