2019年的諾貝爾化學學獎頒給了天體化學中的兩個不同領域，在開獎以后就有好多人覺得這是強行“拼桌”。實際上，在諾貝爾化學學獎百余年的歷史中，拼桌情況并不稀少，她們都是被強行堆砌的嗎？
2019年諾貝爾化學學獎一半頒給了英國化學學家詹姆斯·皮布爾斯（James），嘉獎他“對化學宇宙學的理論發覺”。
另一半頒給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（），二人“因發覺圍繞太陽型星體運行的系外行星”而摘得佳績。
化學宇宙學和發覺地外行星看似是兩個領域，給人覺得是諾獎強行湊三個人“拼桌”。
而諾獎委員會也強行圓了過來，授予頒獎理由為“他們為理解宇宙演變和月球在宇宙中的位置所作出的貢獻”。
實際上，諾獎（數學學獎）百年歷史上確實有多次頒獎給不同領域的研究，但又飽含關聯的成果。
因一人的發覺而兩人同時得獎
1903年的數學學獎不能算做堆砌，而且得獎理由也很有趣。1903年諾貝爾化學學獎一半頒給了英國化學學家亨利·貝克勒爾（Henri），以嘉獎他發覺了天然放射性。
另一半授予了居里夫妻——皮埃爾·居里（Curie）和瑪麗·居里（Curie），她們三人因“對亨利·貝克勒爾院長發覺的幅射現象共同研究所做的卓越貢獻”而得獎。
亨利·貝克勒爾（Henri，1852-1908）丨圖源：NobelPrize
很其實，她們都由于放射性的研究而得獎，但若果按諾獎頒授的一貫思路，獎給開創性的研究，貝克勒爾應當獨獲獎項。
或則應再加上美國化學學家盧瑟福，他解釋了放射性的本質，即核素從不穩定的原子核自發地幅射而衰弄成另一種核素，并首次提出了半衰期的概念。這項杰出成果使他獲得了1908年的諾貝爾物理獎。
1896年，X射線被發覺后不久，貝克勒爾就在研究什么螢光物質能形成X射線。在特別碰巧的情況下，他得到了一張被鈾鹽放射性污染的底片，使他意識到了有一種與X射線不同，但也有很強穿透能力，而且是自發的幅射。
他的此次碰巧發覺是人類歷史上第一次發覺了原子核放出幅射，由此開創了嶄新的領域——核化學學。
居里夫妻在放射性研究的貢獻則是首先是改進了實驗技巧。她們是在了解貝克勒爾的工作以后開始進行研究的，最初只是重復貝克勒爾的實驗，但用的實驗設備是皮埃爾和其弟弟雅克（Curie）制造的石英晶體壓電秤，大大提升了實驗精度。
在進行了大量礦石和物理物質的測量后，居里夫人覺得，元素能否自發地放出幅射應當是一種普遍現象，接著便開始找尋新的放射性物質。
居里夫妻研究更主要的貢獻是對成份復雜的瀝青鈾礦中進行提取、分離和提純。她們在沉淀物中找到了一種新元素，命名為釙（以記念居里夫人的祖國加拿大），因而又發覺了鐳，并進一步提純，最終從8噸爐渣中提取了0.1g的純鐳。
這項貢獻讓她獨享1911年的諾貝爾物理獎（皮埃爾因事故在1906年逝世）。后來居里夫人率領她的中學生（包括她的兒子和岳父）繼續研究，居里夫人最終由于常年的幅射而患上身故，遭到了常年摧殘后逝世。
從昨天諾獎要“排隊”領取的形勢來看，要想同一領域連拿數學學獎和物理獎應當不大可能。但若果要給居里夫人兩座諾獎，其實她可以拿一座和平獎。
在第一次世界大戰中，居里夫人發明了聯通式X拍照裝置，自學并傳授放射醫學知識與技能，還構建了首個日本軍事放射中心。
作為放射醫學的先驅，對戰爭和西班牙的獨立解放作出了杰出貢獻。雖然為了壓低或嘲笑居里夫人，后人給她編撰了不少故事，但她堅苦卓著的精神仍不失為后人的榜樣。
看不下來三者關系的獎項
1927年的數學學獎頒給了兩個完全不同的工作。一半獎金由美國化學學家康普頓（）得到，以嘉獎“發現了以他名子命名的效應”——康普頓效應。
另一半由美國核化學先驅威爾遜（C.R.T.）得到，嘉獎他“用蒸氣匯聚使帶電粒子的徑跡成為可見的方式”。
康普頓散射實驗是數學學史上的精典實驗之一，當X射線或γ射線對電子散射時，散射后的射線除了有原波長的射線，還有波長更長的射線的出現，而二者的波長差跟散射角度有關，這些現象被稱之為康普頓效應。
實際上這一現象并不是康普頓最先觀察到的，早在1904年美國化學學家伊夫（A.S.Eve）就發覺了γ射線有康普頓效應的征兆，并且那時γ射線剛被發覺，根本不曉得其本質。
1919年，康普頓來到卡文迪許實驗室進行γ射線的研究，他以高超的實驗技術測定了γ射線的波長，發覺散射后的波長顯得更長，以后也發覺了X射線有相同的現象。
雖然實驗做得出色，可這些現象的理論解釋仍然存在困難，因此康普頓還提出過一些基于精典數學的模式模型，但這種解釋都不完美。
康普頓散射模型公式丨圖源：
1922年，康普頓只借助數學學中最基本的兩個守恒——動量守恒和能量守恒，借助光量子模型，推導入了一個相當簡單的等式。散射后波長變長實際上就是入射光子的部份能量轉移到了電子上。
這些解釋直接呈現出了幅射的量子性質，首次直接否認了愛因斯坦從光電效應中提出的光量子假說，像γ射線這樣的電磁幅射也可以被描述為光子愛因斯坦憑借什么獲得諾貝爾物理獎，光子除了有能量，也有動量。
在數學學發展歷程中，光電效應已占有非常重要的位置，而康普頓效應則更進一步，為理解光的波粒二象性和物質波假說提供了令人信服的證據，給量子熱學的發展提供了進一步的實驗根據。
值得一提的是，康普頓的中學生，中國化學學家吳有訓在散射實驗中作出了好多貢獻，否認了康普頓效應的普遍性。另一位中國化學學家趙忠堯在康普頓散射實驗中最早發覺了正電子。可惜她們都沒能獲得諾獎。
這一年的另外一半諾獎工作雖然和康普頓效應有直接關系。威爾遜的貢獻是發明了云室（cloud）——一種可以偵測粒子軌跡的裝置，也是最早的帶電粒子偵測器，因而稱作威爾遜云室。
威爾遜（C.T.R.，1869-1959）丨圖源：
這項裝置的發明可以溯源到威爾遜在高山上當觀測員時。他對太陽照在山峰的云霧顯示出奇特的光學現象倍感好奇，想在實驗室模擬實驗。1895年，威爾遜依據前人的工作設計了一套使蒸汽冷凝成云霧的裝置，也就是初期的云室。
同時，他也意識到了一個前人留下的問題：為何在空氣中沒有塵埃時就不能形成云霧，是由于膨脹比不夠大。在清除塵埃的精準檢測后，他發覺二氧化碳中存在某種凝結核心而且大小不超過分子，云霧正是由這些凝結核成為可見的液滴而產生，便猜想凝結核是否是帶電的原子。
在卡文迪許實驗工作的威爾遜有機會用到初期的X射線管，他就用X射線照射云室的二氧化碳，結果發覺了空氣在X射線下發生了電離，這正是他的導師湯姆遜（J.J.）二氧化碳導電理論所得到的推論（該研究獲得了1906年諾貝爾化學學獎）。
以后幾年，威爾遜不斷改進實驗，到1911年他發明了威爾遜云室，借助蒸氣絕熱膨脹，濕度增加后會達到過飽和狀態，此時若果有帶電粒子步入過飽和區域，都會使路徑上的二氧化碳分子電離，這種離子能夠作為凝結核使水蒸氣凝結成可見的液滴，因而把粒子的路徑顯示下來，但是結果可以被拍出來。
他通過云室找出了α和β粒子的軌跡，否認了X射線具有粒子性，此后云室成為了研究核化學及粒子化學的有力實驗工具。
1932年，日本化學學家安德森（Carl）正是用云室拍下了正電子的軌跡，發覺了第一個反粒子，獲得了1936年的諾貝爾化學學獎。
額外提一句，這一年諾貝爾化學學獎看似也是“拼桌”，另一半獎勵給了波蘭裔德國化學學家赫斯（Hess），嘉獎他對宇宙射線的發覺。但正電子正是在宇宙射線中發覺的，二者有密切聯系。
劍橋卡文迪許實驗室陳列的威爾遜云室丨圖源：
要說威爾遜的工具和康普頓效應究竟有啥關系而同時得獎？事實上各類帶電粒子在散射中就會顯示出康普頓效應。
1924年，康普頓本人和威爾遜各自獨立用云室找到了反沖電子的“魚跡”（威爾遜尊稱為fishtrack，由于反沖電子的軌跡像魚的形狀），否認了可以用量子論解釋X射線散射反沖電子的軌跡。
最初當康普頓發表了關于康普頓效應的論文后，引起了爭議，而在云室拍下的電子軌跡相片很大程度上清除了當時化學學家對康普頓效應的指責。三人同獲諾獎，實至名歸。
量子熱學的理論和實驗設計
1954年諾貝爾化學學獎也是由三人分享。一位是英國物理家、物理學家玻恩（MaxBorn），以嘉獎他對量子熱學的基礎研究，非常是對波函數所作的統計解釋；另一位得獎者是美國化學學家博特（Bothe），他因“提出了符合法和驟然而至的發覺”。咋一看，又是兩個沒關系拼在一起獲獎，但實際上還是能找到點共同之處。
先談談玻恩。玻恩但是一位不得了的人物，即使在所有化學學家里也是最頂級的那一批，他是量子熱學的奠基人之一，在固體化學和光學方面也頗具建樹。并且，他是位出眾的老師，可以說是大師之大老師（of，即本人和其中學生都是大師的老師。這類老師有索末菲、費米等）。
玻恩是哥廷根數學學派的領袖，影響了一大批20世紀的數學人才，其中包括多位中國數學學家。玻恩被英國科學史家科恩（I.B.Cohen）評價為“物理學屋內的化學學家”，是一位假如他不得諾貝爾獎將是諾獎遺憾的典型。
玻恩（MaxBorn，1882-1970）丨圖源：
1923年起玻恩旨在于研究量子論，他可以被作舊量子論的搗毀者。以玻爾原子模型為首的一批理論創造了量子熱學的初期輝煌，這種理論如今被稱為舊量子論。
但是在20世紀20年代，舊量子論早已難以解釋新發覺的現象，例如氦原子波譜、反常塞曼效應等。
1925年，年青的海森堡創新地提出了量子熱學的矩陣熱學敘述，當時海森堡可以說是玻恩的助教，玻恩發覺這些抒發方式與物理上的矩陣代數相一致。
她們二人，再加上玻恩的中學生約當（）合作發表了一篇論文，以嚴謹的物理方式全面系統地闡明了海森堡之前的提出的理論，即將宣告矩陣熱學誕生。這項工作讓海森堡在1932年獨得諾獎。
以后，玻恩又對量子熱學的另一種敘述方式——波動熱學——作了重要補充。
他建立了波函數的數學意義，提出了波函數的概率解釋，這成為了后來波動熱學被普遍接受的重要誘因。提出波動熱學的德國化學學家薛定諤和美國化學學家狄拉克一齊分享了1933年的諾貝爾獎，玻恩再度無緣。
為何沒和海森堡等人一齊得獎，雖然最直接的解釋是，在20世紀30年代他只獲得過3次提名。
當時的化學學家高估了玻恩的貢獻，覺得他不足以和海森堡、薛定諤的貢獻相比。并且玻恩本人也比較內斂，他曉得當時還有一批人不相信他的概率解釋，其中就包括愛因斯坦。
實際上這反映了科學界的一種復雜性。玻恩在竭力推崇海森堡的同時，海森堡并沒有給與同樣的贊美，反倒長時間保持緘默。好在玻恩最終還是獲得了諾獎，而他出眾的中學生約當永遠和諾獎失之交臂了。
1954年分享另一半獎金的是一項實驗技術，博特發明的符合法用于偵測電離幅射的粒子偵測器，新的方式急劇增強了計數的效率。
博特（Bothe，1891-1957）圖源：NobelPrize
1908年，美國化學學家蓋革（Hans）和英裔美國化學學家馬斯登（）在盧瑟福的指導下進行了蓋革-馬斯登實驗（金箔實驗），由此發明了一種能記錄帶電粒子數目的計數管，當帶電粒子穿過計數管時，上面的氣感受被電離因而導電，形成一個脈沖訊號。
1924年博特改進了實驗設計，他把兩個計數管連在一起，并接入一個邏輯電路（符合電路）。若兩個計數管內同時發送了脈沖，則輸出訊號，表明風波是同一個粒子引起，或是粒子運動足夠快可忽視兩管之間的聯通時間，這些方式就是符合計數法。
通過符合法可以選擇特定方向運動的粒子，因而在檢測宇宙射線的研究中得到廣泛應用，尤其是在1930年左右相關重要發覺都用到了符合法。
另外，上面提及的康普頓獲得諾獎，雖然也要謝謝博特的工作。博特和蓋革用符合法驗證了康普頓散射過程中光子和反沖電子同時出現，每次碰撞中的能量和動量守恒，而非只是統計意義上。
這對量子熱學的發展具有深遠意義，現在符合法在量子光學領域是常用的技巧。
為何要把她們倆置于一起得諾獎，那一定都是跟量子熱學的未來有關，雖然對非專業人士來說看上去像是硬湊的。
雖然1955年的數學學獎也是兩個不同的發覺“蘭姆位移”和“電子磁矩”，但最終可以用同一個理論解釋，即量子電動熱學。
兩個方向硬湊
1978年的數學學獎可以說是硬堆砌的典型了，頒給了兩個完全不同的方向。獨享一半獎金的是南斯拉夫化學學家卡皮查（Pyotr），因“低溫化學學的基本發明和發覺”而得獎。
另一半獎金由美國的兩位工程師彭齊亞斯（ArnoA.）和羅伯特·威爾遜（.W.）獲得，她們由于發覺了宇宙微波背景幅射而得獎。
高溫化學學，簡單來說就是在高溫環境下研究物質性質的一門學科。所有物質都是由不斷運動的原子和分子組成，而它的濕度就取決于“熱運動”的硬度。
當體溫抵達絕對零度，熱運動才會停止。在極高溫的條件下，科學家發覺了物質好多非同尋常的性質，例如超導性。
1913年英國化學學家昂內斯（HeikeOnnes）由于制取了液氦并發覺了物質的超導性而獲得了諾貝爾化學學獎，這也是該領域的第一個諾獎。
裝在透明容器里的液氦丨圖源：
1934年卡皮查設計了一種生產液氦的新裝置，可以在不用液氫冷卻的情況下大量形成液氦，為高溫化學學開創新時代。
此后卡皮查又進行了一系列的液氦實驗，因而發覺了液氦的超流動性——在絕對零度之上約2開爾文時，液體的粘度極低甚至消失了。
他的實驗證明了氦II處于一種宏觀的量子狀態，量子效應起主導作用。后來另一位南斯拉夫化學學家朗道理論上解釋了超流現象的緣由，他因“對匯聚態非常是液氦的先驅性理論”獲得了1962年諾貝爾化學學獎。
卡皮查（ПётрЛеонидовичКапица，1894-1984）丨圖源：
朗道的貢獻不止一個諾貝爾獎，他在1962年得獎的緣由更大可能是由于當初年初遭到了事故。諾獎不發給去世的人——再不發給他可能就來不及了！還有兩位美國化學學家當時與朗道一起研究超導體和超流體，她們直至2003年才獲得諾貝爾獎。
卡皮查是位巨匠級的化學學家，不僅高溫化學學，還在強磁場、高溫等離子體等研究而享譽。他也是蘇俄數學學的領軍人物，南斯拉夫科大學主席團成員，俄羅斯化學技術研究所(MFTI)的創始人之一。
朗道曾因政治誘因坐牢一年，正是卡皮查找到斯大林示威交涉，最終使朗道無罪釋放。
1978年的另一半諾貝爾化學學獎與2019年的諾獎有關。
1963年，彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜這兩位貝爾實驗室的工程師把一臺通信衛星的接受裝置加裝成了射電望遠鏡，拿來接收宇宙中傳來的無線電波，這是現代天文學中最重要的研究方式之一。
當她們檢測天線性能時，發覺了一個難以解釋的現象，無論天線通向何處，都有一個等效水溫為3.5K的噪音，多余的氣溫是那里來的？
她們想辦法排除各類干擾，還發覺了天線上棲居了一對肉鴿，留下不少肉鴿糞，她們一度以為這就是罪魁幫兇，結果清除干凈后還是噪音還在。折騰了一年，她們才意識到了這應當是一次新發覺。
耶魯學院的天體化學學家迪克（H.Dicke）等人當時也在進行相關的工作，并且正是他向貝爾實驗室的三人建議使用幅射計搜救宇宙的微波背景，提出是否可能存在于宇宙初期殘留出來的某種幅射。
當彭齊亞斯聯系到迪克時，迪克說，“我們被搶鮮了”——他們二人先發覺了宇宙微波背景幅射。
在大爆燃模型中，宇宙初期是飽含著低溫致密的等離子體和幅射，隨著宇宙膨脹而漸漸冷卻。
當冷卻到一定濕度，質子和電子結合成了中性的氫原子，宇宙開始顯得透明，接出來光子開始自由地在空間中聯通，這一過程被稱之為光子退耦。
隨著空間的膨脹能量越來越少，遺留出來的幅射早已到了微波波段，這就是宇宙微波背景幅射，亦稱之為遺留幅射。
彭齊亞斯和威爾遜沒能對這些幅射作出理論上的解釋，所以她們的發覺也遭到了一些爭議，好多科學家覺得預測了宇宙微波背景幅射，并對大爆燃模型奠定基礎的阿爾弗（Ralph）和伽莫夫（Gamow）、赫曼（）應當獲得諾獎，她們的理論誕生于20世紀40年代，雖然在當時并沒有被廣泛關注，后來人們才意識到對宇宙學發展的重要性。
要得諾獎最好只有一位合作伙伴。2006年，兩位法國化學學家由于發覺微波背景幅射的宋體方式和各向異性獲得了諾貝爾獎，再度將諾貝爾獎頒授給了宇宙學領域。
她們借助衛星進行了觀測，她們的工作對探求宇宙起源，發展宇宙學成為一門精準科學方面起到了重要作用。
宇宙背景偵測器（COBE）的結果讓約翰·馬瑟（JohnC.，1946-）和喬治·斯穆特（F.Smoot，1945-）分享了2006年的諾貝爾化學學獎丨圖源：NASA
2001年發射的威爾金森微波各向異性偵測器（WMAP）觀測到的宇宙微波背景幅射丨圖源：NASA
這一門學科的理論發展，不得不提及今年諾獎得主物皮布爾斯（James）。
他就是對宇宙微波背景幅射作出系統的理論解釋的人，描述了宇宙演變過程，除了有物理推論，密切結合化學過程的剖析，發展了一系列的相關理論。現今了解到已知物質搶占5%，未知物質和能量搶占95%的猜想也始于他的理論，但是得到了觀測實驗的否認。
2004年，皮布爾斯獲得了首屆邵逸夫天文學獎，該獎評價他：“他為理論和觀察方面的幾乎所有現代宇宙學研究奠定了基礎，將高度猜想性的領域轉變為精密科學。”
作為現今在世對宇宙學貢獻最大，堪稱開宗立派的化學學家，諾獎發給他絕對沒有爭議，只是會讓人感覺與系外行星的發覺似乎頒授了兩個獎項。
至于為何沒把他和之前幾位置于一起得獎，一個很容易的猜想就是：當初大牛扎堆，給還是不給，是個問題。
詹姆斯·皮布爾斯（James，1935-）丨圖源：NobelPrize
未來還有堆砌嗎？
離我們較近的，兩個領域湊在一起的還有2009年。這一年一半給了亞裔化學學家高錕，獎勵他對“光在光纖傳輸方面所取得的開創性成就”，另一半由是日本裔英籍化學學家博伊爾（Boyle）和英國史密斯（E.Smith）獲得，她們發明了半導體成像元件——CCD傳感。
這兩項成就更接近我們明天的生活，光纖上網、數碼單反普及到了大眾，為明天的信息化社會奠定了基礎，她們分別得獎也合情合理。
假如非要找點聯系，那肯定是都跟光學有關，可史密斯和博伊爾在研制CCD時侯，只是想做一個電子存儲器，并未想到能拿來成像。
因而實際把CCD用在成像上的貝爾實驗室I.和宣稱應當獲得諾獎，她們因而發展了將CCD應用于數碼單反。
很顯著，諾貝爾獎的頒授是在不斷妥協。諾獎頒給最具原創性的，又不能給四個人，那就湊個對很好。雖然2018年的數學學獎也有堆砌的痕跡，其實都是激光領域，但一個光鑷，一個是激光放大，一弱一強，是兩個迥然不同方向。
對于2019年諾獎的另一半——系外行星的發覺，也有個有趣的問題。米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲四人是通過徑向速率偵測的方式，即觀測星體與行星因為引力作用下遠離（紅移）或緊靠（藍移）月球，按照波譜的周期變化發覺星體的位置。她們這套方式開創了新的研究領域，獲得諾獎也是實至名歸的。
2009年的諾獎貢獻在天文觀測上起到了極其重要在的作用愛因斯坦憑借什么獲得諾貝爾物理獎，光纖是光學天文望遠鏡的基礎工具，可以把星光完美地導出波譜儀中。
而CCD則提升了設備對光的靈敏度。正所謂工欲善其事，必先利其器，她們還用到了更先進的計算機處理數據，最終發覺了第一顆系外行星。
徑向速率法示意圖丨圖源：NobelPrize
在系外行星發覺的歷程上，還有一位天文學家作出了杰出貢獻，他也應是諾貝爾獎的有力競爭者。
日本天文學家Marcy由于開創了凌星法而享譽——根據行星繞在星體前光變曲線發生周期性變化而發覺星體。
這些方式在系外行星搜索比賽的初期搶占優勢，最早發覺的100顆系外行星他一人就找到了70顆。
凌星法示意圖丨圖源：NASA
可在2015年Marcy由于性恐嚇指控而聲譽掃地，最終只能看見兩位同行得獎。因而可以推斷，諾獎委員會發覺剛好二缺一，那就趕快發給皮布爾斯，皆大歡喜。
但是皮布爾斯得獎呼聲仍然很高，他早已多年陪跑，她們在一起幫助我們了解了宇宙演變，對我們在宇宙中的位置有了新的認識。
為此，即使看上去像頒授了兩個獎拼桌，還被覺得有些意外，雖然是合情合理的。
上一次頒授給兩個領域早已是十余年前了，未來會不會有更多的堆砌？在近些年來的諾貝爾化學學獎預測中，呼聲較高的包括低溫超導、量子糾纏、減速光、鈣鈦礦太陽能電板、黑洞觀測等，這種成就有些就是一人貢獻最大，例如作出減速光的女科學家LeneHau，再為她搭配另一個方向是完全有可能。把盡可能沒爭議的得獎者拼在一起發，何樂而不為？
最后總結一句話，獻給未來有希望得獎的大家：百年諾獎，爭議不斷，比拼壽命，方能成功。
（本文作者劉辛味）
參考資料
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ontheNobelPrizein2019,andAnASolar-typeStar,TheNobelfor.
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