2013年諾貝爾物理學獎

2013年諾貝爾物理學獎

比利時物理學家弗朗索瓦·恩格勒(左圖)和英國物理學家彼得·希格斯(右圖)描述了粒子物理學的標準模型,其預測的基本粒子——希格斯玻色子,被歐洲核子研究中心運行的大型強子對撞機通過實驗發現。因此獲得2013年諾貝爾物理學獎。

基本介紹

獲獎名單,獲獎原因,獎金,獲獎背景,獲獎意義,理論缺陷,發表感言,軼事,成功預測,宣布推遲,得主簡介,提名,

獲獎名單

瑞典皇家科學院常任秘書諾爾馬克於當地時間2013年10月8日12時45分(台北時間18時45分)在皇家科學院會議廳用瑞典語和英語宣讀了獲獎者,授予比利時物理學家弗朗索瓦·恩格勒和英國物理學家彼得·希格斯2013年諾貝爾物理學獎。

獲獎原因

兩位科學家描述了粒子物理學的標準模型,其預測的基本粒子——希格斯玻色子,被歐洲核子研究中心運行的大型強子對撞機通過實驗發現。
獲獎理由:因希格斯玻色子的理論預言獲獎。希格斯玻色子(Higgs boson)又稱上帝粒子(God particle),是粒子物理學標準模型預言的一種自旋為零的玻色子。它是標準模型中最後一種未被發現的粒子。它可以幫助解析為何其它粒子會有質量。

獎金

恩格勒特和希格斯將平分800萬瑞典克朗(約合120萬美元)的諾貝爾物理學獎獎金。

獲獎背景

1964年,恩格勒特與已故的同事羅伯特·布魯特提出了標準粒子模型理論,希格斯也於同年提出一種粒子場的存在,預言一種能吸引其他粒子進而產生質量的玻色子的存在,即希格斯玻色子。
標準粒子模型理論中共預言了62種基本粒子的存在,希格斯玻色子正是該理論依賴的基石。作為物質的質量之源,希格斯玻色子連線著粒子獲得質量的領域。沒有希格斯玻色子,宇宙和人類就不會存在,因為其他粒子正是在希格斯玻色子構成的“海洋”中游弋,受其作用產生慣性,最終才有了質量。
物理學家認為,希格斯玻色子來源於一種無形的領域,填補了所有的空間。但標準粒子模型理論提出後,其他61種粒子相繼被實驗所證實,只有希格斯玻色子難覓蹤影。過去數十年中,無數全球頂級科學家苦苦捕捉著這一“上帝粒子”的存在證據。
歐洲核子研究中心2012年7月4日宣布,該中心的兩個強子對撞實驗項目——ATLAS和CMS項目發現了同一種新粒子,它的許多特徵與希格斯玻色子一致。隨後該中心於2013年3月14日稱,更多數據分析表明“它就是希格斯玻色子”。

獲獎意義

2013年的諾貝爾物理學獎比往年更醒目,不光因為許多人一兩年前就猜中了結局,也因為上帝粒子本身無比關鍵,證實了它,宇宙微觀構造圖一段眾所矚目的虛線,就可以填實了。
獲獎科學家提出的理論解釋了粒子如何獲得質量,有助於人類了解亞原子粒子質量的起源。
清華大學教授何紅建長期研究質量起源,他評論說“這是一份沉甸甸的諾獎。上帝粒子’是描述自然界基本結構的‘標準模型’中最後一個被發現的粒子,也可以說是最重要的一個粒子,它涉及自然界一切基本粒子質量的起源,故名為‘上帝粒子’。”
歐洲核子研究中心主任羅爾夫·霍伊爾表示,發現希格斯玻色子標誌著全世界眾多研究者數十年來智力努力的高峰。
瑞典皇家科學院認為,發現相關理論成就巨大,但發現希格斯玻色子並非完成宇宙謎題拼圖的最後一塊。這一模型僅描述了宇宙可見物,只占到整個宇宙物質的五分之一,更多神秘的未知領域還有待更多科學家去探尋。
作為英國愛丁堡大學的名譽教授,希格斯通過該大學發表聲明說,希望他的獲獎能讓人們更加重視那些“看似沒有什麼實際價值”的基礎研究。
頒獎詞稱,兩位獲獎者的研究成果為量希格斯玻色子的研究提供了突破性的研究成果。

理論缺陷

雖然發現希格斯粒子(標準模型難題中缺失的一部分)是一個偉大的成就,但是標準模型並不是宇宙難題中的最終一塊。其中一個原因是標準模型認為特定粒子,中微子,是幾乎沒有質量的;而研究顯示,它們實際上是有質量的。另一個原因是,模型僅能描述可見物質,而可見物質只占宇宙中物質的五分之一。尋找神秘的暗物質是歐洲核子中心科學家繼續追尋未知粒子的目的之一。

發表感言

瑞典皇家科學院常任秘書斯塔凡・諾爾馬克說:“今年的諾貝爾物理學獎是關於很小的事物,但其卻讓一切變得不同。”恩格勒隨後表示自己很高興獲得這一獎項。“起初我以為自己沒有獲得這個獎,因為我沒有看到宣布的結果。”據悉,2013年諾貝爾物理學獎宣布推遲了一個多小時。
希格斯獲悉得獎訊息後,他說自己高興得有點不知所措,除感謝瑞典皇家科學院外,他特別感謝了家人、朋友以及同事的支持,同時他希望對基礎科學的認可將幫助提升外界對理論研究價值的重視。

軼事

成功預測

湯森路透在2013年9月25日發布的諾預測(引文桂冠)中,預測了比利時物理學家弗朗索瓦·恩格勒特和英國物理學家彼得·希格斯將獲得諾貝爾物理學。
湯森路透的諾預測又稱引文桂冠(Citation Laureates),基於科研和引文索引資料庫 Web of Science,通過分析科研論文的引用,來識別化學、物理學、生理學或醫學,和經濟學中具有最重大影響的研究人員,他們的論文被其他科研人員大量引用,也最有可能得到諾貝爾獎評審員的關注。湯森路透從2002年開始發布諾預測,到2012年已成功預測了27位諾貝爾獎得主。

宣布推遲

彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩勒特憑藉關於亞原子粒子如何獲得質量的理論贏得了2013年的諾貝爾物理學獎。外電稱,諾貝爾獎評審2013年10月8日宣布物理學獎的時間推遲了一小時——但他們在50年裡不得說出其中的原因。
瑞典皇家科學院常任秘書長斯塔凡·諾爾馬克說,在宣布獎項既定時間之前的2小時15分,即當地時間2013年上午9點半,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩召開會議,但會議討論時間超出預期。諾爾馬克說,瑞典皇家科學院今後或許應當在8點半開會。
諾爾馬克說:“這耗費時間。這是最大的獎項之一。很多人都有許多話要說。”他還說,瑞典皇家科學院未能在宣布獲獎者之前聯繫上希格斯,但並沒有透露這是不是導致諾貝爾物理學獎推遲宣布的原因。

得主簡介

弗朗索瓦·恩格勒:榮譽教授查普曼量子研究所特聘駐校訪問教授,在比利時布魯塞爾法語布魯塞爾自由大學和美國加利福利亞州橘子郡查普曼大學任職。
彼得·W·希格斯:擔任英國,蘇格蘭愛丁堡,愛丁堡大學榮譽教授。

提名

細野秀雄(材料與結構實驗室教授,元素戰略材料研究中心主任 日本,橫濱,東京工業大學)
傑弗里·W·馬西(天文學教授 美國,加利福利亞州伯克利,加州大學伯克利分校)
米歇爾·梅耶(榮譽教授 瑞士,日內瓦,日內瓦大學)
迪迪埃·奎洛茲(教授 英國,劍橋,劍橋大學 瑞士,日內瓦,日內瓦大學)

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