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20世纪以来,所有诺贝尔物理学奖的获得者及他们的获奖原因是什么

2024-10-11科学

根据阿尔弗雷德·诺贝尔 (Alfred Nobel) 的遗嘱, 诺贝尔物理学奖 将颁发给「在物理学领域做出最重要发现或发明的人」。除 1916 年、1931 年、1934 年、1940 年、1941 年和 1942 年外,该奖项每年颁发一次。

2024 年: John Hopfield 和 Geoffrey Hinton 因其在人工神经网络和使机器能够学习的算法方面的工作而获得 2024 年奖。他们的工作 使深度学习领域取得了成果 ,并为我们今天看到的大量 AI 技术奠定了基础。

2023 年 Pierre Agostini、Ferenc Krausz 和 Anne L'Huillier 因设计了一种产生以阿秒(1 quintillion 秒)为单位的光脉冲的方法而获得 2023 年奖项。一阿秒之于一秒就像一秒之于宇宙的年龄,这是一段极小的时间片段,如此之短, 以至于可以用来观察电子和分子的运动

2022 年: 据诺贝尔奖组织称,美国物理学家约翰·克劳泽、法国物理学家阿兰·阿肯特和奥地利物理学家安东·塞林格分别分享了 2022 年奖,以表彰「对纠缠光子的实验、确定贝尔不等式的违反和开创量子信息科学」。他们的 工作证明了爱因斯坦著名的「远距离幽灵般的动作」 是真实的,并为早期的量子计算机奠定了基础。

2021 年: 2021 年诺贝尔奖授予 三位科学家,他们的工作提醒世界注意气候变化的危险 。该奖项授予「对我们理解复杂物理系统做出的开创性贡献」。Syukuro Manabe 和 Klaus Hasselmann 分享了一半的奖项,「因为」地球气候的物理建模、量化可变性和可靠地预测全球变暖「,而 Giorgio Parisi 则获得了另一半奖项,」因为发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用」。

2020 年:2020 年诺贝尔物理学奖由 三位黑洞研究人员瓜分 。该奖项的一半授予了罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),「因为他发现黑洞的形成是对广义相对论的有力预测」,而莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德烈亚·盖兹(Andrea Ghez)则共同分享了另一半奖项,「因为他在银河系中心发现了一个超大质量致密天体」

2019 年: 瑞典皇家科学院(Royal Swedish Academy of Sciences)表示,普林斯顿大学(Princeton University)的加拿大裔美国人詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)获得了诺贝尔奖的一半,「以表彰他在物理宇宙学中的理论发现」。该学院表示,该奖项的另一半共同授予米歇尔·马约尔(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz),「以表彰他们发现了一颗围绕太阳型恒星运行的系外行星」。Mayor 是瑞士日内瓦大学的教授,Queloz 同时在日内瓦大学和英国剑桥大学任职。

该学院表示, 这三人共同获得了诺贝尔奖, 「因为」为我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置做出了贡献」。

2018 年: Arthur Ashkin 获得了该奖项的一半,另一半共同授予 Donna Strickland 和 Gérard Mourou,「以表彰他们在激光物理学领域的开创性发明」。这是 55 年来女性首次获得诺贝尔物理学奖。[ 阅读更多关于 2018 年诺贝尔奖和诺贝尔奖获得者 的信息 ]

2017 年: 900 万瑞典克朗(110 万美元)的奖金中有一半给了麻省理工学院的 Rainer Weiss。另一半由加州理工学院的 Barry Barish 和 Kip Thorne 共同分享。据 Nobelprize.org 称,该奖项表彰了这三人「对 LIGO 探测器和引力波观测的决定性贡献」。这 三位科学家在首次探测到称为引力波的时空涟漪方面发挥了不可或缺 的作用。在这种情况下,这些波来自 13 亿年前两个黑洞的碰撞。

2016 年: 一半授予西雅图华盛顿大学的 David J. Thouless,另一半授予普林斯顿大学的 F. Duncan M. Haldane 和普罗维登斯布朗大学的 J. Michael Kosterlitz。他们的理论发现打开了通往一个奇怪世界的大门,在这个世界里,物质可以呈现出奇怪的状态。诺贝尔基金会表示:「由于他们的开创性工作,现在人们开始寻找新的和奇特的物质阶段。许多人对材料科学和电子学的未来应用充满希望。

2015 年: Takaaki Kajita 和 Arthur B. McDonald 展示了中微子的 ,揭示了亚原子粒子具有质量,并在粒子物理学中开辟了一个新的领域。

2014 年: Isamu Akasaki、Hiroshi Amano 和 Shuji Nakamura 发明了一种节能光源 :蓝光发光二极管 (LED)。

2013 年: 英国的彼得·希格斯(Peter Higgs)和比利时的弗朗索瓦·恩格勒特(François Englert)是近50年前预测希 格斯玻色子存在的 两位科学家。[相关新闻: 希格斯玻色子物理学家获得诺贝尔奖 ]

2012 年:法国物理学家 Serge Haroche 和美国物理学家 David Wineland,以表彰他们在 量子光学方面的开创性研究

2011 年:一半授予 Saul Perlmutter,另一半共同授予 Brian P. Schmidt 和 Adam G. Riess,「通过观测遥远的超新星发现 宇宙加速膨胀 」。

2010 年:Andre Geim 和 Konstantin Novoselov,「关于二维材料石墨烯的开创性实验」。

2009 年:Charles K. Kao,「在光通信光纤传输方面取得开创性成就」,以及 Willard S. Boyle 和 George E. Smith,「发明了成像半导体电路 – CCD 传感器」。

2008 年:Yoichiro Nambu,「在亚原子物理学中发现了自发打破对称性的机制」,以及 Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa,「发现了打破对称性的起源,它预测了自然界中至少存在三个夸克家族。

2007 年:Albert Fert 和 Peter Grünberg,「发现巨磁阻」

2006 年:John C. Mather 和 George F. Smoot,「因为他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性」。

2005 年:Roy J. Glauber,「对光学相干量子理论的贡献」,以及 John L. Hall 和 Theodor W. Hänsch,「他们对基于激光的精密光谱学的发展做出了贡献,包括光学频率梳技术」。

2004 年:David J. Gross、H. David Politzer 和 Frank Wilczek,「在强交互作用理论中发现了渐近自由度」。

2003 年:Alexei A. Abrikosov、Vitaly L. Ginzburg 和 Anthony J. Leggett,「对超导体和超流体理论的开创性贡献」。

2002 年:Raymond Davis Jr. 和 Masatoshi Koshiba,「对天体物理学的开创性贡献,特别是对宇宙中微子的探测」,以及 Riccardo Giacconi,「对天体物理学的开创性贡献,导致了宇宙 X 射线源的发现。

2001 年:Eric A. Cornell、Wolfgang Ketterle 和 Carl E. Wieman,「在碱原子的稀气体中实现玻色-爱因斯坦缩合,以及对凝聚物特性的早期基础研究。

2000 年:Zhores I. Alferov 和 Herbert Kroemer,「开发用于高速和光电子学的半导体异质结构」,以及 Jack S. Kilby,「为集成电路的发明做出贡献」。

1999 年:Gerardus 't Hooft 和 Martinus J.G. Veltman,「阐明物理学中电弱相互作用的量子结构」。

1998 年:Robert B. Laughlin、Horst L. Störmer 和 Daniel C. Tsui,「因为他们发现了一种具有分数电荷激发的新型量子流体」。

1997 年:Steven Chu、Claude Cohen-Tannoudji 和 William D. Phillips,「开发用激光冷却和捕获原子的方法」。

1996 年:David M. Lee、Douglas D. Osheroff 和 Robert C. Richardson,「因为他们发现了氦 3 中的超流体」。

1995 年:Martin L. Perl,「发现 tau 轻子」,以及 Frederick Reines,「探测中微子」。

1994 年:Bertram N. Brockhouse,「中子光谱学的发展」,以及 Clifford G. Shull,「中子衍射技术的发展」。

1993 年:Russell A. Hulse 和 Joseph H. Taylor Jr.,「发现一种新型脉冲星,这一发现为引力研究开辟了新的可能性。

1992 年:Georges Charpak,「发明和开发了粒子探测器,特别是多线比例室。

1991 年:Pierre-Gilles de Gennes,「发现为研究简单系统中的有序现象而开发的方法可以推广到更复杂的物质形式,特别是液晶和聚合物。

1990 年:Jerome I. Friedman、Henry W. Kendall 和 Richard E. Taylor,「他们对质子和束缚中子上电子的深层非弹性散射的开创性研究,这对粒子物理学中夸克模型的发展至关重要。

1989 年:Norman F. Ramsey,「发明了分离振荡场方法及其在氢钟和其他原子钟中的应用」,以及 Hans G. Dehmelt 和 Wolfgang Paul,「开发了离子阱技术」。

1988 年:Leon M. Lederman、Melvin Schwartz 和 Jack Steinberger,「通过发现 μ 子中微子,发明了中微子束方法和证明轻子的双合体结构。

1987 年:J. Georg Bednorz 和 K. Alexander Müller,「他们在发现陶瓷材料超导性方面取得了重要突破」。

1986 年:Ernst Ruska,「表彰他在电子光学方面的基础工作,以及第一台电子显微镜的设计」,以及 Gerd Binnig 和 Heinrich Rohrer,「表彰他们设计了扫描隧道显微镜」。

1985 年:Klaus von Klitzing,「发现量子化霍尔效应」。

1984 年:Carlo Rubbia 和 Simon van der Meer,「因为他们对这个大型项目做出了决定性的贡献,这导致了场粒子 W 和 Z 的发现,它们是弱相互作用的通信器。

1983 年:Subramanyan Chandrasekhar,「对恒星结构和演化具有重要意义的物理过程的理论研究」,以及 William Alfred Fowler,「对宇宙中化学元素形成中重要的核反应的理论和实验研究」。

1982 年:Kenneth G. Wilson,「他的与相变相关的临界现象理论」。

1981 年:Nicolaas Bloembergen 和 Arthur Leonard Schawlow,「对激光光谱学发展的贡献」,以及 Kai M. Siegbahn,「对高分辨率电子光谱学的发展做出的贡献」。

1980 年:James Watson Cronin 和 Val Logsdon Fitch,「发现中性 K 介子衰变违反基本对称原则」。

1979 年:Sheldon Lee Glashow、Abdus Salam 和 Steven Weinberg,「以表彰他们对基本粒子之间统一弱和电磁相互作用理论的贡献,其中包括对弱中性电流的预测。

1978 年:彼得·列昂尼多维奇·卡皮察 (Pyotr Leonidovich Kapitsa),「表彰他在低温物理学领域的基础发明和发现」,以及阿尔诺·艾伦·彭齐亚斯 (Arno Allan Penzias) 和罗伯特·伍德罗·威尔逊 (Robert Woodrow Wilson),「因为他们发现了宇宙微波背景辐射」。

1977 年:菲利普·沃伦·安德森 (Philip Warren Anderson)、内维尔·弗朗西斯·莫特爵士 (Sir Nevill Francis Mott) 和约翰·哈斯布鲁克·范·弗莱克 (John Hasbrouck van Vleck),「以表彰他们对磁性和无序系统的电子结构的基础理论研究」。

1976 年:Burton Richter 和 Samuel Chao Chung Ting,「以表彰他们在发现新型重基本粒子方面的开创性工作」。

1975 年:Aage Niels Bohr、Ben Roy Mottelson 和 Leo James Rainwater,「发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系,并在此基础上发展了原子核结构理论。

1974 年:马丁·莱尔爵士和安东尼·赫维什,「以表彰他们在射电天体物理学方面的开创性研究:赖尔因其观测和发明,特别是孔径合成技术,以及赫维什在发现脉冲星方面发挥的决定性作用。

1973 年:Leo Esaki 和 Ivar Giaever,「分别因他们对半导体和超导体中的隧穿现象的实验发现」,以及 Brian David Josephson,「他对通过隧道屏障的超电流特性的理论预测,特别是那些通常被称为约瑟夫森效应的现象」。

1972 年:John Bardeen、Leon Neil Cooper、John Robert Schrieffer,「因为他们共同开发了超导理论,通常称为 BCS 理论」。

1971 年:Dennis Gabor,「因为他发明和发展了全息方法」。

1970 年:Hannes Olof Gösta Alfvén,「在磁流体动力学方面的基础工作和发现,在等离子体物理学的不同部分有丰富的应用」,以及 Louis Eugène Félix Néel,「关于反铁磁性和亚铁磁性的基础工作和发现,导致了固体物理学的重要应用。

1969 年:Murray Gell-Mann,「以表彰他在基本粒子分类及其相互作用方面的贡献和发现」。

1968 年:Luis Walter Alvarez,「以表彰他对基本粒子物理学的决定性贡献,特别是通过开发使用氢气泡室和数据分析的技术,发现了大量共振态。

1967 年:Hans Albrecht Bethe,「以表彰他对核反应理论的贡献,特别是他对恒星能量产生的发现」。

1966 年:Alfred Kastler,「发现和开发研究原子中赫兹共振的光学方法」。

1965 年:Sin-Itiro Tomonaga、Julian Schwinger 和 Richard P. Feynman,「以表彰他们在量子电动力学方面的基础工作,对基本粒子的物理学产生了深远的影响。

1964 年:Charles Hard Townes,「在量子电子学领域的基础工作,导致了基于 Maser 激光原理的振荡器和放大器的构建」,以及 Nicolay Gennadiyevich Basov 和 Aleksandr Mikhailovich Prokhorov,「在量子电子学领域的基础工作,导致了基于 Maser 激光原理的振荡器和放大器的构建。

1963 年:Eugene Paul Wigner,「对原子核和基本粒子理论的贡献,特别是通过发现和应用基本对称原理」,以及 Maria Goeppert-Mayer 和 J. Hans D. Jensen,「因为他们关于核壳结构的发现」。

1962 年:列夫·达维多维奇·兰道 (Lev Davidovich Landau),「以表彰他对凝聚态,尤其是液氦的开创性理论」。

1961 年:罗伯特·霍夫施塔特 (Robert Hofstadter),「他对原子核中电子散射的开创性研究,并因此取得了关于核子结构的发现」,以及鲁道夫·路德维希·穆斯鲍尔 (Rudolf Ludwig Mössbauer),「他对伽马辐射共振吸收的研究,并在这方面发现了以他的名字命名的效应。

1960 年:唐纳德·阿瑟·格拉泽 (Donald Arthur Glaser),「发明了气泡室」。

1959 年:Emilio Gino Segrè 和 Owen Chamberlain,「因为他们发现了反质子」。

1958 年:帕维尔·阿列克谢耶维奇·切伦科夫、伊尔亚·米哈伊洛维奇·弗兰克和伊戈尔·叶夫根耶维奇·塔姆,「发现和解释切伦科夫效应」。

1957 年:杨振宁和贞道 (T.D.)Lee,「因为他们对所谓的奇偶校验定律进行了深入的研究,这导致了关于基本粒子的重要发现。

1956 年:William Bradford Shockley、John Bardeen 和 Walter Houser Brattain,「以表彰他们对半导体的研究和对晶体管效应的发现」。

1955 年:Willis Eugene Lamb,「因为他发现了氢光谱的精细结构」,以及 Polykarp Kusch,「因为他精确测定了电子的磁矩」。

1954 年:Max Born,「表彰他在量子力学方面的基础研究,特别是他对波函数的统计解释」,以及 Walther Bothe,「表彰他发明的巧合方法和由此取得的发现」。

1953 年:Frits (Frederik) Zernike,「因为他演示了相差方法,特别是他发明了相差显微镜。

1952 年:Felix Bloch 和 Edward Mills Purcell,「以表彰他们开发新的核磁精密测量方法并取得相关发现」。

1951 年:约翰·道格拉斯·科克罗夫特爵士 (Sir John Douglas Cockcroft) 和欧内斯特·托马斯·辛顿·沃尔顿 (Ernest Thomas Sinton Walton),「以表彰他们在人工加速原子粒子改变原子核方面的开创性工作」。

1950 年:塞西尔·弗兰克·鲍威尔 (Cecil Frank Powell),「以表彰他开发了研究核过程的摄影方法,并发现了用这种方法得出的介子。

1949 年:汤川秀树,「根据核力理论工作预测介子的存在」。

1948 年:帕特里克·梅纳德·斯图尔特·布莱克特 (Patrick Maynard Stuart Blackett),「以表彰他开发威尔逊云室方法,以及他在核物理学和宇宙辐射领域的发现」。

1947 年:爱德华·维克多·阿普尔顿爵士,「以表彰他对高层大气物理学的研究,特别是发现了所谓的阿普尔顿层」。

1946 年:珀西·威廉姆斯·布里奇曼 (Percy Williams Bridgman),「发明了一种产生极高压的装置,并在高压物理学领域取得了发现。

1945 年:沃尔夫冈·泡利 (Wolfgang Pauli),「因发现排除原则,也称为泡利原则」。

1944 年:Isidor Isaac Rabi,「记录原子核磁特性的共振方法」。

1943 年:奥托·斯特恩 (Otto Stern),「他对分子射线方法的发展和质子磁矩的发现做出了贡献」。

1940-1942 年:无奖项。

1939 年:欧内斯特·奥兰多·劳伦斯 (Ernest Orlando Lawrence),「发明和开发回旋加速器并取得成果,特别是在人工放射性元素方面。

1938 年:恩里科·费米 (Enrico Fermi),「因为他证明了中子辐照产生的新放射性元素的存在,以及他关于慢中子引起的核反应的相关发现」。

1937 年:克林顿·约瑟夫·戴维森 (Clinton Joseph Davisson) 和乔治·佩吉特·汤姆森 (George Paget Thomson),「以表彰他们对晶体对电子衍射的实验发现」。

1936 年:维克多·弗朗茨·赫斯 (Victor Franz Hess) 「发现宇宙辐射」,卡尔·大卫·安德森 (Carl David Anderson) 「发现正电子」。

1935 年:詹姆斯·查德威克,「发现中子」。

1934 年:未获奖

1933 年:埃尔文·薛定谔 (Erwin Schrödinger) 和保罗·阿德里安·莫里斯·狄拉克 (Paul Adrien Maurice Dirac),「发现新的生产性原子理论形式」。

1932 年:维尔纳·卡尔·海森堡 (Werner Karl Heisenberg),「创造了量子力学,其应用尤其导致了氢的同素异形体的发现。

1931 年:未颁发奖项

1930 年:Chandrasekhara Venkata Raman 爵士,「表彰他在光散射方面的工作,并发现了以他的名字命名的效应」

1929 年:路易-维克多·皮埃尔·雷蒙德·德布罗意亲王,「因为他发现了电子的波动性质」。

1928 年:Owen Willans Richardson,「以表彰他在热离子现象方面的工作,特别是发现了以他的名字命名的定律」。

1927 年:Arthur Holly Compton,「因为他发现了以他的名字命名的效应」,以及 Charles Thomson Rees Wilson,「因为他通过蒸汽凝结使带电粒子的路径可见的方法」。

1926 年:Jean Baptiste Perrin,「以表彰他在物质的不连续结构方面的工作,特别是他对沉积平衡的发现」。

1925 年:詹姆斯·弗兰克 (James Franck) 和古斯塔夫·路德维希·赫兹 (Gustav Ludwig Hertz),「因为他们发现了控制电子对原子影响的定律」。

1924 年:Karl Manne Georg Siegbahn,「表彰他在 X 射线光谱学领域的发现和研究」。

1923 年:罗伯特·安德鲁斯·米利坎 (Robert Andrews Millikan),「以表彰他在电的基本电荷和光电效应方面的工作」。

1922 年:尼尔斯·亨里克·大卫·玻尔,「以表彰他在研究原子结构和原子发出的辐射方面的服务」。

1921 年:阿尔伯特·爱因斯坦,「表彰他对理论物理学的贡献,特别是他对光电效应定律的发现」。

1920 年:Charles Edouard Guillaume,「通过发现镍钢合金的异常,表彰他对物理学精密测量的贡献。

1919 年:约翰内斯·斯塔克 (Johannes Stark),「因为他发现了耳道射线中的多普勒效应和电场中光谱线的分裂」。

1918 年:Max Karl Ernst Ludwig Planck,「表彰他通过发现能量量子为物理学的发展提供的服务」。

1917 年:查尔斯·格洛弗·巴克拉 (Charles Glover Barkla),「因为他发现了元素的特征伦琴辐射」。

1916 年:未颁发奖项。

1915 年:威廉·亨利·布拉格爵士 (Sir William Henry Bragg) 和威廉·劳伦斯·布拉格 (William Lawrence Bragg),「以表彰他们在通过 X 射线分析晶体结构方面的服务」。

1914 年:Max von Laue,「因为他发现了晶体对 X 射线的衍射」。

1913 年:Heike Kamerlingh Onnes,「他对物质在低温下特性的研究,其中包括导致液氦的产生。

1912 年:Nils Gustaf Dalén,「他发明了自动调节器,与气体蓄能器结合使用,用于照亮灯塔和浮标。

1911 年:Wilhelm Wien,「以表彰他关于控制热辐射定律的发现」。

1910 年:Johannes Diderik van der Waals,「以表彰他在气体和液体状态方程方面的工作」。

1909 年:古列尔莫·马可尼 (Guglielmo Marconi) 和卡尔·费迪南德·布劳恩 (Karl Ferdinand Braun),「表彰他们对无线电报发展的贡献」。

1908 年:加布里埃尔·李普曼 (Gabriel Lippmann),「以干涉现象为基础以摄影方式再现色彩的方法」。

1907 年:阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊 (Albert Abraham Michelson),「以表彰他的光学精密仪器以及在仪器的帮助下进行的光谱学和计量学研究」。

1906 年:约瑟夫·约翰·汤姆森 (Joseph John Thomson),「表彰他对气体导电的理论和实验研究的巨大价值」。

1905 年:Philipp Eduard Anton von Lenard,「以表彰他在阴极射线方面的工作」。

1904 年:瑞利勋爵(约翰·威廉·斯特鲁特),「因为他对最重要气体的密度进行了研究,并发现了与这些研究相关的氩气」。

1903 年:安托万·亨利·贝克勒尔 (Antoine Henri Becquerel) 「表彰他通过发现自发放射性而做出的非凡贡献」,以及皮埃尔·居里 (Pierre Curie) 和居里夫人 (Marie Curie),「表彰他们通过联合研究亨利·贝克勒尔 (Henri Becquerel) 教授发现的辐射现象而提供的非凡服务」。

1902 年:Hendrik Antoon Lorentz 和 Pieter Zeeman,「表彰他们在研究磁对辐射现象的影响方面做出的非凡贡献」。

1901 年:Wilhelm Conrad Röntgen,「通过发现后来以他的名字命名的非凡射线,以表彰他提供的非凡服务」。