宇宙探求屢現(xiàn)“高光時(shí)刻”
數(shù)學(xué)學(xué)視角豐富對(duì)世界的認(rèn)知
百年前，數(shù)學(xué)學(xué)曾被覺(jué)得是最重要的學(xué)科，也是1895年日本知名物理家阿爾弗雷德·諾貝爾要求籌建五大獎(jiǎng)項(xiàng)的遺贈(zèng)中，最先被提及的領(lǐng)域?！霸?9世紀(jì)末3位科學(xué)家獲2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，許多人覺(jué)得化學(xué)學(xué)是最重要的科學(xué)，其實(shí)諾貝爾也是這樣覺(jué)得的。他自己的研究也與數(shù)學(xué)學(xué)密切相關(guān)。”諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)這樣介紹道。世界龐大而神妙。從足下農(nóng)地到頭上星空，化學(xué)學(xué)領(lǐng)域的探求者們，仍然旨在于豐富人類對(duì)世界的認(rèn)知，揭露未知的神秘面紗。宇宙的本質(zhì)是哪些？蟲(chóng)洞穿梭宇宙，搭乘飛船找尋新佳苑……科幻片中天馬行空的想像，也招來(lái)了諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)對(duì)這一領(lǐng)域的偏愛(ài)。2020年的得獎(jiǎng)研究，就關(guān)乎“宇宙最黑暗的秘密”。日本化學(xué)學(xué)家羅杰·彭羅斯用物理方式論證了黑洞可以產(chǎn)生。據(jù)介紹3位科學(xué)家獲2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，在黑洞的核心隱藏著一個(gè)奇點(diǎn)，它的時(shí)空曲率無(wú)窮大，密度也趨向無(wú)限大。一旦物質(zhì)開(kāi)始坍縮，就沒(méi)有哪些能制止坍縮的繼續(xù)，所有物質(zhì)只能沿一個(gè)方向邁向奇點(diǎn)。而這是一條通往時(shí)間盡頭的“單行道”。2019年，來(lái)自德國(guó)的米歇爾·馬約爾和迪迪?！た迤潉t因首次發(fā)覺(jué)太陽(yáng)系外行星得獎(jiǎng)。有人覺(jué)得，這一發(fā)覺(jué)堪稱“哥倫布發(fā)覺(jué)新臺(tái)灣”，燃起了系外行星探求的“星星之火”，也引起了一場(chǎng)天文學(xué)革命。隨后，科學(xué)家在銀河系中又發(fā)覺(jué)了逾4000顆行星。再加上2015年的中微子振蕩、2017年的引力波，過(guò)去幾年，科學(xué)家們對(duì)天體化學(xué)學(xué)的研究成果，已多次榮獲諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
數(shù)學(xué)學(xué)史上的遺憾
她們與諾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)
“10月的第一個(gè)禮拜，全世界的眼神都將聚焦在科學(xué)上，這是好事。但緊接而來(lái)的將是爭(zhēng)議，每年都不例外?！泵绹?guó)約翰霍普金斯學(xué)院一位微生物學(xué)家卡薩德瓦爾曾如是說(shuō)。關(guān)于諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)的“爭(zhēng)議”，其中最“出名”的便是英籍德裔化學(xué)學(xué)家愛(ài)因斯坦。其實(shí)1921年愛(ài)因斯坦因光電效應(yīng)研究榮獲諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)，但他被稱為“21世紀(jì)最偉大理論”，甚至動(dòng)搖了牛頓數(shù)學(xué)學(xué)理論基礎(chǔ)的相對(duì)論，卻在驗(yàn)證過(guò)程中出現(xiàn)坎坷，遭到指責(zé)，致使這一顛覆性研究無(wú)緣諾獎(jiǎng)。同樣折戟諾獎(jiǎng)的，還有美國(guó)知名理論化學(xué)學(xué)家斯蒂芬·威廉·霍金。理論化學(xué)學(xué)家想要獲得諾貝爾獎(jiǎng)，必須讓自己的理論被實(shí)驗(yàn)否認(rèn)?？上У氖牵艚鸬暮诙捶淅碚撝敝了攀罏橹?，也沒(méi)能等到被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的那三天。宇宙膨脹發(fā)覺(jué)者、美國(guó)天文學(xué)家愛(ài)德溫·哈勃數(shù)六年無(wú)緣諾獎(jiǎng)一事，也讓人頗為遺憾。那位日本天文學(xué)家構(gòu)建了哈勃定理，被覺(jué)得是宇宙膨脹的有力證據(jù)，其也被稱為“星系天文學(xué)之父”。一心想拿下諾貝爾獎(jiǎng)的哈勃等了數(shù)六年，卻在1953年因腦血栓發(fā)作旋即去世，無(wú)法得獎(jiǎng)。
數(shù)說(shuō)諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)
6位華人科學(xué)家?jiàn)Z得佳績(jī)
截止2022年，共有222位諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者。其中，印度科學(xué)家約翰·巴丁是惟一曾在1956年和1972年，兩次獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)的得獎(jiǎng)?wù)摺Ｔ跀?shù)學(xué)學(xué)獎(jiǎng)歷年得主中，有人登頂時(shí)已是古稀之年，也有人得獎(jiǎng)時(shí)不到而立。諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)最年青的得獎(jiǎng)?wù)呤敲绹?guó)化學(xué)學(xué)家勞倫斯·布拉格，1915年因X射線晶體結(jié)構(gòu)的研究得獎(jiǎng)，當(dāng)時(shí)他才25歲。最年長(zhǎng)的則是俄羅斯數(shù)學(xué)學(xué)家阿瑟·阿什金，2018年因其在光學(xué)鉗子及其在生物系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域所做的研究得獎(jiǎng)，當(dāng)時(shí)他已96歲。百余年來(lái)，在諾獎(jiǎng)“星光熠熠”的成績(jī)單上，數(shù)學(xué)學(xué)獎(jiǎng)是華人拿獎(jiǎng)最多的獎(jiǎng)項(xiàng)。6位華人得獎(jiǎng)科學(xué)家：包括李政道、楊振寧、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。
六年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)得主
她們有什么主要成就？
2022年，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)被授予德國(guó)科學(xué)家阿蘭·阿斯佩、美國(guó)科學(xué)家約翰·克勞澤和德國(guó)科學(xué)家安東·蔡林格，以嘉獎(jiǎng)她們?cè)凇凹m纏光子實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證違背貝爾不方程和開(kāi)創(chuàng)量子信息科學(xué)”方面所做出的貢獻(xiàn)。2021年，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)被授予三名科學(xué)家。其中，華裔法籍科學(xué)家真鍋淑郎和美國(guó)科學(xué)家克勞斯哈塞爾曼因“建立月球氣候的數(shù)學(xué)模型、量化其可變性并可靠地預(yù)測(cè)全球變暖”的相關(guān)研究得獎(jiǎng)，法國(guó)科學(xué)家喬治帕里西因“發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的數(shù)學(xué)系統(tǒng)中無(wú)序和波動(dòng)的互相作用”獲獎(jiǎng)。2020年，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C授給了三位得獎(jiǎng)?wù)?，由于“他們發(fā)覺(jué)了宇宙中最奇特的現(xiàn)象之一——黑洞”。俄羅斯科學(xué)家羅杰彭羅斯因證明黑洞是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的直接結(jié)果而得獎(jiǎng)；英國(guó)科學(xué)家賴因哈德根策爾和德國(guó)科學(xué)家安德烈婭蓋茲因在銀河系中央發(fā)覺(jué)超大質(zhì)量天體而得獎(jiǎng)。2019年，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)被頒授給兩個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家。其中，美國(guó)裔加拿大科學(xué)家詹姆斯皮布爾斯的得獎(jiǎng)理由是他在數(shù)學(xué)宇宙學(xué)領(lǐng)域的理論性發(fā)覺(jué)；而法國(guó)科學(xué)家米歇爾馬約爾與英國(guó)科學(xué)家迪迪埃奎洛茲則因“發(fā)現(xiàn)了圍繞其他類太陽(yáng)星體運(yùn)行的系外行星”獲獎(jiǎng)。2018年，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)被授予德國(guó)科學(xué)家阿瑟阿什金、法國(guó)科學(xué)家熱拉爾穆魯及美國(guó)科學(xué)家唐娜斯特里克蘭，以嘉獎(jiǎng)其在激光化學(xué)學(xué)領(lǐng)域取得的突破性貢獻(xiàn)。2017年，印度數(shù)學(xué)學(xué)家雷納韋斯、巴里巴瑞斯和吉普索恩因引力波偵測(cè)研究得獎(jiǎng)。2016年，加拿大科學(xué)家大衛(wèi)索利斯、鄧肯霍爾丹和邁克爾科斯特利茨，因在理論上發(fā)覺(jué)了物質(zhì)的拓?fù)湎嘧兒屯負(fù)湎喽脒x該獎(jiǎng)項(xiàng)。2015年，美國(guó)科學(xué)家梶田隆章和日本科學(xué)家亞瑟麥克唐納共同獲諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。二人因發(fā)覺(jué)中微子振蕩，證明中微子有質(zhì)量而得獎(jiǎng)。2014年，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)得主是美國(guó)科學(xué)家赤崎勇、日裔加拿大科學(xué)屋內(nèi)村修二及美國(guó)科學(xué)家天野浩。她們開(kāi)發(fā)了紅色發(fā)光三極管(LED)，使省電的高色溫照明器材成為可能，極大改變了人們的生活。2013年，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)被授予德國(guó)理論化學(xué)學(xué)者弗朗索瓦恩格勒和美國(guó)理論化學(xué)學(xué)家彼得希格斯，二人因預(yù)測(cè)被稱為“上帝粒子”的希格斯玻骰子的存在而得獎(jiǎng)。
