10月3日午間,2023年諾貝爾化學學獎在挪威皇家科大學出爐。去年的數學學獎頒給了三位學者,嘉獎她們在“用于生成阿秒光脈沖以研究物質中電子動態的實驗方式”方面做出的貢獻。
2023年諾貝爾化學學獎得主
得獎者介紹:
皮埃爾·阿戈斯蒂尼():科羅拉多州立學院;
弗倫茨·克勞斯():馬普量子光學研究所和法蘭克福的路德維希-馬克西米利安學院;
安妮·呂伊耶(AnneL’):英國崇信學院。
得獎理由:
嘉獎她們在“用于生成阿秒光脈沖以研究物質中電子動態的實驗方式”領域的貢獻。
2023化學學獎剖析:
2023年諾貝爾化學學獎的三位得主因她們的實驗而遭到嘉獎,她們為人類提供了探求原子和分子內部電子世界的新工具。皮埃爾·阿戈斯蒂尼、弗倫茨·克勞斯和安妮·呂伊耶展示了一種創建極短光脈沖的方式,這種光脈沖可以拿來檢測電子聯通或能量變化的快速過程。
當被人類感知時,快速運動的風波會互相流動,如同由靜止影像組成的影片被感知為連續運動一樣。假如我們想要研究真正短暫的風波,就須要特殊的技術。在電子世界中,變化在幾十阿秒內發生——阿秒是這么短暫,以至于自宇宙誕生以來的秒數與一秒鐘內的阿秒數目相等。
這種得獎者的實驗形成了光脈沖,其寬度短到可以用阿秒來檢測,因而證明這種脈沖可以拿來提供原子和分子內部過程的圖象。
1987年,安妮·呂伊耶發覺當她將紅外激光通過稀有二氧化碳時,會形成許多不同的滑音。每位滑音都是一個光波,在激光的每位周期內有一定數目的周期。它們是由激光與二氧化碳中的原子互相作用造成的;它給與個別電子額外的能量,之后以光的方式發射下來。安妮·呂伊耶繼續探求這一現象,為此后的突破奠定了基礎。
2001年,皮埃爾·阿戈斯蒂尼成功地形成并研究了一系列持續時間僅為250阿秒的連續光脈沖。與此同時,弗倫茨·克勞斯正在進行另一種類型的實驗,可以單獨隔離持續時間為650阿秒的光脈沖。
這種得獎者的貢獻促使原先難以跟蹤的快速過程得以調查。
“我們如今可以打開電子世界的房門。阿秒數學學給與我們理解由電子主導的機制的機會。下一步將是借助它們,”諾貝爾化學學獎委員會主席埃娃·奧爾松表示。
在許多不同領域都有潛在應用。在電子學中,了解和控制電子在材料中的行為極其重要。阿秒脈沖還可以用于辨識不同的分子,比如在醫學確診中。
皮埃爾·阿戈斯蒂尼()在肯塔基州立學院任教。他是一位化學學家,專注于激光與原子分子互相作用的研究。在2001年,他成功地形成和研究了持續時間僅為250阿秒的連續光脈沖,為探求原子和分子內部電子動態提供了重要工具;
弗倫茨·克勞斯()同時在美國馬普量子光學研究所和法蘭克福的路德維希-馬克西米利安學院兼任職位。他是一位化學學家和激光科學家,旨在于超快速激光技術的研究。他的實驗成果包括成功隔離持續時間為650阿秒的單一光脈沖,為研究電子運動和能量變化提供了重要手段;
安妮·呂伊耶(AnneL’)是美國崇信學院的院長。她是一位實驗化學學家3位科學家獲2023年諾貝爾物理學獎,專注于超快速波譜學和激光科學。在1987年,她發覺了通過稀有二氧化碳傳輸紅外激光時會形成多種不同滑音的現象。她的研究為后續突破打下了基礎,并對發展阿秒光脈沖實驗方式作出了重要貢獻。
一、近幾年得獎情況回顧
2022年
阿蘭·阿斯匹克特(Alain)、約翰·克勞塞(JohnF.)以及安東·蔡林格(Anton)。
得獎者介紹:
日本倫敦薩克雷學院、巴黎綜合理工大學阿蘭·阿斯匹克特(Alain)、J.F.克勞塞商會約翰·克勞塞(JohnF.)以及法國維也納學院安東·蔡林格(Anton)。
得獎理由:
嘉獎她們“用糾纏光子的實驗,完善對貝爾不方程的違背和開創量子信息科學”。
2021年
真鍋淑郎()、克勞斯·阿塞爾曼(Klaus)和喬治·帕里西()。
得獎者介紹:
一半授予真鍋淑郎()和克勞斯·阿塞爾曼(Klaus);另一半授予喬治·帕里西()。
得獎理由:
嘉獎真鍋淑郎和克勞斯·阿塞爾曼“對月球氣候的數學建模、量化可變性和可靠地預測全球變暖”的貢獻,同時嘉獎喬治·帕里西“發現了從原子到行星尺度的數學系統中無序和漲落之間的互相影響”。
2020年
羅杰·彭羅斯(Roger)、萊因哈德·根澤爾()和安德里亞·格茲(Ghez)。
得獎者介紹:
一半授予美國科學家羅杰·彭羅斯(Roger),另一半授予英國科學家萊因哈德·根澤爾()和德國科學家安德里亞·格茲(Ghez)。
得獎理由:
嘉獎她們在“黑洞研究及發覺銀河系中央的超大質量天體”方面的貢獻。
2019年
詹姆斯·皮布爾斯(James)、米歇爾·麥耶(Mayor)和迪迪埃·奎洛茲()。
得獎者介紹:
一半授予了加拿大化學學家詹姆斯·皮布爾斯(James),另一半授予了兩位加拿大天體化學學家,曾是師徒的米歇爾·麥耶(Mayor)和迪迪埃·奎洛茲()。
得獎理由:
以嘉獎她們“為理解宇宙演變和月球在宇宙中的位置所作出的貢獻”。
二、諾貝爾化學學獎的籌建
1895年11月27日,阿爾弗雷德·諾貝爾簽訂了他的最后遺贈和遺贈,將他最大的財富份額給了一系列獎項,即諾貝爾獎。正如諾貝爾遺贈中所述,其中一部份送給“在數學學領域內作出最重要的發覺或發明的人”。
自1901年以來,一共頒授了115項諾貝爾化學學獎。該獎項有十年未頒授(1916年、1931年、1934年、1940年、1941年和1942年),諾貝爾化學學獎已授予218位得獎者,其中約翰·巴丁(John)曾兩次得獎。
迄今為止,最年青的諾貝爾化學學獎獲得者是勞倫斯·布拉格(Bragg),他在1915年與妻子一起獲得諾貝爾獎時年僅25歲;最年長的諾貝爾化學學獎獲得者是亞瑟·阿什金(),他在2018年獲得諾貝爾獎時早已96歲了。
三、物理學獎得主的提名和評比
諾貝爾化學學獎的提名只能通過委員會的約請獲得,被提名人的姓名和有關提名的其他信息要到50年后才會透漏。
提名和甄選程序
諾貝爾物理委員會向有能力和資格提名的人發送絕密表格。
合格的提名人
依據法規,遞交諾貝爾化學學獎提名書的權力應由以下各方享有:
1.英國皇家科大學的英國和外國成員;
2.諾貝爾化學學委員會成員;
3.諾貝爾化學學獎獲得者;
4.美國、丹麥、芬蘭、冰島和丹麥的學院和技術研究所以及斯德哥爾摩卡羅林斯卡大學物理科學系的常任院長;
5.在科大學選擇的起碼六所學院或學院大學(一般為數百所學院)中兼任相應的教席,以確保在不同國家及其學習席位上的適當分配;
6.大學可能覺得合適的其他科學家約請她們提出建議。
諾貝爾獎獲得者的評比
日本皇家科大學負責選聘諾貝爾化學學獎獲得者。科大學委任諾貝爾化學學委員會,該委員會對被提名者進行篩選3位科學家獲2023年諾貝爾物理學獎,并為最終候選人提出建議。該委員會名義上由五名有投票權的成員組成,但多年來還包括有表決權的兼職成員。
委員會的議案會在大學的數學學專家群體中討論,她們可能會建議更改或向大學轉達不同的議案。最后,在大學的最后一次大會上提出其他建議。原則上可以建議本年度不頒授獎項,但這些選擇極少出現。
誰有資格獲得諾貝爾化學學獎?
有資格獲得數學學獎的候選人是由獲得諾貝爾委員會約請遞交姓名以供考慮的合格人士提名的候選人。沒有人有提名自己的資格。
參考資料:
2.TheRoyalof-
3.TheNobelPrizein2021-
4.andof-