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嘿丝儿科技 诺奖前瞻：物理奖存在内外循环？今年谁可能获奖？


嘿丝儿科技 诺奖前瞻：物理奖存在内外循环？今年谁可能获奖？
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复旦大学物理学系教授施郁预测 ， 今年的诺贝尔物理学奖 ， 很可能颁给对像差校正电子显微镜发展做出重要贡献的三位物理学家 。 以上图片从左到右分别为奥地利科学家MaximilianHaider ， 德国物理学家HaraldRose和德国物理学家KnutUrban 。 他们三人和有着捷克和英国双重国籍的科学家OndrejKrivane在今年一起获得科维理纳米科学奖 。
图源：nuevastecnologiasymateriales.com
撰文|施郁（复旦大学物理学系教授）
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【嘿丝儿科技 诺奖前瞻：物理奖存在内外循环？今年谁可能获奖？】2020年诺贝尔物理学奖将于10月6日宣布 。 一年一度揣摩一下哪组科学家可能折冠 ， 不失为回顾物理学进展的一个机会 。
虽然现在有的科学奖的奖金已经超过诺奖 ， 但是诺奖的至高地位依然牢固 。 当然 ， 为了继续保持诺奖的权威地位 ， 诺奖委员会也要能坚持做出正确选择 。
十几年前 ， 我注意到获奖领域越来越集中于四大领域：粒子物理、原子分子光物理、凝聚态物理和天体物理 ， 或多或少有循环（也可称轮流或周期） 。
可以说 ， 诺奖的颁发并不是杂乱无章的 。 本世纪以来 ， 每年的颁奖在这四大领域中轮流 ， 但不是严格的周期性 ， 可以有微调 。 在一段时间内 ， 每个领域平均次数基本持平 。 还可以看到 ， 相邻年不授予同一领域 ， 甚至分别属于物理I和物理II（按照中国自然科学基金的划分） 。
我曾经将本世纪以来诺贝尔物理学奖总结成一个表格 ， 更新如下 。
嘿丝儿科技 诺奖前瞻：物理奖存在内外循环？今年谁可能获奖？
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制表：施郁
从2001年到2008年 ， 正好是完美的两个周期 。 在每个周期里 ， 又严格按照原子分子光物理（以下简称原分光）、天体、凝聚态和粒子的顺序 。 也就是说 ， 这4个领域中 ， 每个领域每4年得一次奖 。
2009年是原分光获奖 ， 确实是按前面顺序的延申 。 但是后面出现了微调 。 我们这里可以做点尽量客观的分析 。
2012年7月 ， 希格斯（Higgs）粒子被发现 ， 证明了Brout-Englert-Higgs机制（基本粒子获得质量的机制） 。 这是粒子物理的重大进展 ， 相关工作应该获得诺贝尔奖 。 但是当时 ， 2012年诺奖的提名期已经过去 。 所以最快要等到2013年才能获奖 。 确实 ， 2013年诺奖授予提出这个机制的理论家（除了已经去世的Brout） 。 我曾经猜测 ， 为了避免2012和2013两个相邻的年份都授予粒子物理 ， 将相隔4年本该轮到的粒子换成了原分光 。
可以看到 ， 这种重大突发事件导致的诺奖 ， 类似于插队 ， 对原来的带微调的循环 ， 或者说原来排队的项目 ， 影响有限 ， 因为虽然没有连续两年都给粒子物理 ， 但是隔了一年后 ， 粒子物理再次得奖 ， 不过2015年的项目与希格斯机制相距较远 ， 而且与“本该”轮到的天体物理相关 。
类似地 ， 2016年 ， LIGO直接探测到引力波 ， 最快也要等到2017年得奖 。 事实上 ， LIGO确实于2017年得奖 。 这也没有影响隔了一年后 ， 天体物理再次得奖 。
历史上 ， 李政道和杨振宁1956年提出弱相互作用中宇称可能不守恒 。 1957年初 ， 实验上证实确实不守恒 。 幸运的是 ， 这时很逼近 ， 却又没到1957年诺奖提名截止期 。 这使得李政道和杨振宁的1957年诺奖成为历史上最快的诺奖 ， 也就是 ， 从论文发表到得奖的间隔最短 。 这个纪录很难打破 。
领域划分是相对的、粗略的 。 时间靠近的同一领域的获奖项目也会尽量远离 。 这可以称作内循环 ， 而四大领域之间的循环可以称作外循环 。 外循环中的微调通过内循环得到弥补 。 这可以称为“远离原则” 。
例如 ， 尽管同属粒子物理大类 ， 2015年的粒子物理获奖工作与天体物理相关 ， 又与两年前获奖的希格斯机制相距较远 。 尽管同属天体物理大类 ， 2019年的天体物理获奖工作与两年前获奖的引力波也相距较远 。


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