相互关系,似乎和实际生活中男女间“距离远产生美”而“久处生厌”的道理有着异曲同工之妙。这种表演引来现场一片笑声。
有记者问,为什么诺贝尔奖得主以美国人居多?评委代表说,他们在考虑今年诺贝尔物理学奖时确实也关注了欧洲和日本等国科学家,但三位美国获奖者在这个领域作出的贡献确实是决定性的。
评委会还现场接通了远在美国正在睡梦中的一位得奖者——格罗斯教授。当记者们问格罗斯这个奖是否在他的期待中时,他在电话那头笑着说:“我对此多少还是有些期待的。这些年来,当实验室证据变得越来越充分时,我越来越相信我们的理论是正确的。”
另一位获奖者维尔切克在接受瑞通社电话采访时说,尽管他对得奖并非感到特别意外,但还是高兴得“无法控制住自己的情绪”。维尔切克说他本计划早上出去散步以平息一下心情,但一直电话不断,“到现在,我连衣服还没穿好呢!”
在发布会现场,瑞典皇家科学院行政执行总监埃娃·克鲁特梅耶对新华社记者说,无论是现场表演还是越洋电话采访,都是诺贝尔奖发布会历史上的第一次。事实证明它给原本可能枯燥单调的“科学”发布会增添了很多活力。
获奖者的科学经历
1073年,维尔切克正在普林斯顿大学读研究生,师从格罗斯。师徒俩1973年发表论文,揭示了粒子物理强相互作用理论中的渐近自由现象。当时他们分别只有32岁和22岁。同年,波利策也独立发表了相关论文。
戴维·格罗斯1941年出生于美国首都华盛顿,1966年在著名的加利福尼亚大学伯克利分校获得物理学博士学位。之后,他曾在哈佛大学和普林斯顿大学工作,并于1972年被普林斯顿大学聘为教授。1997年1月,格罗斯来到了风景秀丽的加利福尼亚海滨,担任加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的卡夫利理论物理研究所所长。在从事物理学研究的几十年间,他曾获得美国国家科学院、美国物理学会、美国科学促进会和一些私人基金会的多项科学大奖。
戴维· 波利策于1974年获得哈佛大学的物理学博士学位,目前在加利福尼亚理工学院物理系担任教授,同时也是该校粒子物理研究领域的学术带头人之一。加州理工学院坐落于帕萨迪纳美丽的圣盖伯利山脚下,是美国声名显赫的名牌私立大学之一。
弗兰克· 维尔切克1951年出生在纽约的皇后区,在芝加哥大学物理系本科毕业后,前往普林斯顿大学继续深造,并于1974年获物理学博士学位。毕业后,他在普林斯顿开始执教生涯。1988年他前往美国西海岸的加利福尼亚大学圣巴巴拉分校担任教授。2000年秋天,他重回东海岸,担任麻省理工学院的物理系教授。他被誉为美国最杰出的理论物理科学家之一。
他们为何获奖
构成宇宙万物的最小粒子是什么?自然界中存在着哪些力,它们之间如何相互作用?这些是整个20世纪乃至现在都困扰物理学家的难题。荣获本年度诺贝尔物理学奖的三位美国科学家,通过他们的研究为回答这些问题作出了重要贡献。
近代物理学理论认为,夸克等是比质子和中子等亚原子粒子更基本的物质组成单位,夸克等组成了质子和中子,中子和质子又形成原子核,最终产生原子以及今天的宇宙万物。现有的物理学理论还认为,自然界中存在引力、电磁力、强作用力和弱作用力等4种力。其中,夸克通过强作用力组成质子和中子,而这种强作用力主要通过另一种名为胶子的基本粒子来传递。
但物理学家们在研究夸克时也发现了一个奇怪的现象,那就是从没有发现过自由的单个夸克,只有2个或3个夸克的集合体才能处于自由状态,通常情况下夸克总是被约束在质子和中子内部。获得今年诺贝尔物理学奖的格罗斯、波利策和维尔切克提出的“渐近自由”理论,为此提供了解释。
3位科学家在上个世纪70年代提出的理论认为,强作用力会随着夸克彼此间距离的增加而增大,因此没有夸克可以从原子核中向外迁移,获得真正的自由。通俗地说,这一现象有点像拉一根具有弹性的橡皮筋:橡皮筋拉得越长,其产生的力量越大,人拉起来也更为费劲。同样根据“渐近自由”理论,强作用力会随着夸克间距离的变小而减弱,这意味着,约束在质子等内部的夸克在彼此距离足够小时将近乎自由地进行运动。
为了描述夸克间的强相互作用力,物理学家们创立了量子色动力学。量子色动力学理论认为,与电子带有电荷类似,夸克和胶子带有色荷,基于色荷的色力或者强作用力,具有比电磁力更为复杂的作用方式和更为奇特的现象,“渐近自由”就是一个明显例子。
诺贝尔物理学奖评委会认为,今年获奖的3位科学家发现的“渐近自由”现象,不仅深刻地改变了科学家们对自然界基本作用力作用方式的理解,为量子色动力学理论奠定了基础,使完善粒子物理学标准模型成为可能,而且也让科学家向实现对自然界4种力进行统一描述的宏大梦想更进了一步。评委们把3位美国科学家的成就称为“夸克世界中的一个多彩发现”,认为他们的发现有助于解释为什么夸克只有在极高能量下才会表现出近乎自由的状态。
另外,一些专家也指出,通过了解夸克间相互作用力的性质,就有可能找到打开自由夸克的办法。如果能够合理利用夸克内部的强作用能,那么人类就有可能获得比核能还要大得多的能量,相关研究将有很大的应用潜力。
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