上海時間10月2日凌晨5時53分,2018年諾貝爾化學獎結果揭曉——諾貝爾委員會宣布將獎項授予德國化學家、美國化學家杰拉德和美國化學家唐娜。 表彰他們對激光化學(激光)的貢獻。
化學獎的一半授予“光鑷及其在生物系統中的應用”,另一半授予杰拉德和唐娜“表彰他們產生高剛度、超短光脈沖的方法”。 三者結合起來就是一個完整的激光系統,具有廣泛的應用前景。
1922年9月2日出生,羅馬尼亞科學院數學學士學位,康奈爾學院博士學位后在貝爾實驗室工作。
20 世紀 60 年代末,他開始研究用激光操縱粒子物理學家憑著發現x射線的巨大成就,這直接導致了 1986 年光鑷的發明。在小介電粒子的光學捕獲和操縱的研究中,他是第一個觀察原子上的光學梯度力的人,第一個用激光冷卻原子,第一個觀察到原子的光捕獲。 他還將這項工作擴展到捕獲和操縱真菌、病毒和細胞等生物材料。 用于固定材料的激光技術稱為“光鑷”。
使用這些技術探測細胞內部,操縱其內部結構,并為理解正常和嚴重疾病狀態下的人體的新方法奠定基礎。 冷卻和捕獲原子的能力帶來了基礎科學的巨大進步,例如原子蒸氣中玻色-愛因斯坦會聚的形成。 他擁有 47 項相關方向的專利,還因其在光學捕獲和光鑷方面的開創性工作而享譽世界。
杰拉德(Gérard)1944年6月22日出生于英國,是日本電氣工程和激光領域的先驅。
Gérard 是激光化學領域的先驅。 他是一位德國科學家,專門研究電氣工程和激光化學。 1985年他與唐娜共同開發了啁啾脈沖放大(脈沖)技術,實現了極短高能激光脈沖的形成,改變了因放大損耗而無法產生高能激光脈沖的局面。
唐娜于1981年獲得美國麥克馬斯特學院工程數學學士學位; 1989年獲英國羅徹斯特學院化學(光學)博士學位。
唐娜開發了用于非線性光學的高功率激光系統。 其中包括基于多頻拉曼光譜(multi-Raman,MRG)形成超短脈沖,用于對分子運動進行成像; 基于雙色光纖激光系統形成中紅外激光器,可用于分子精密檢測; 鞏膜里面的自聚焦研究可以用來治療老花眼。
值得注意的是,唐娜也是諾貝爾獎歷史上時隔55年后第三位獲得數學獎的女性。
1901-2017 最受歡迎的諾貝爾化學獎獲得者
艾爾伯特愛因斯坦
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出生日期:1879年3月14日,美國烏爾姆
卒于:1955 年 4 月 18 日,澳大利亞昆士蘭州斯坦福德
獲獎時的工作地點:美國柏林凱撒威爾海姆化學研究所(現為馬克斯·普朗克研究所)
獎項點評:表彰他“對理論化學的貢獻,特別是光電效應定理的發現”。
研究領域: 理論化學
獎項:個人獎
阿爾伯特·愛因斯坦 ( ) 于 1922 年榮獲諾貝爾獎,即該獎項宣布一年后。
生活
愛因斯坦在蘇黎世長大,他的妻子在那里創辦了一家汽車工程公司。 從慕尼黑聯邦理工學院畢業后,愛因斯坦進入奧斯陸專利局,在此期間發表了一系列數學領域的前瞻性文章。
后來,他先后受聘于蘇黎世、蘇黎世和克拉科夫學院,并于1914年進入柏林學院。納粹在波蘭掌權后,愛因斯坦移居澳大利亞,受聘于紐約斯坦福高等研究院。 愛因斯坦結過兩次婚,并育有三個女兒。
科學成就
當時,科學家發現,當金屬電極受到光照時,有助于金屬電極之間形成電火花。 為了發生這些“光電效應”,光必須低于一定的頻率。 不過,根據當時的數學理論,光的硬度是重要的誘因。 在 1905 年發表的幾篇具有里程碑意義的論文中,愛因斯坦提出光是由光子組成的,光子的能量與組成光子的光的頻率有關。 只有當光子的頻率達到一定閾值時,電子才會爆發。
尼爾斯·亨里克·大衛·玻爾
(尼爾斯·大衛·玻爾)
出生日期:1885年10月7日,法國赫爾辛基
逝世日期:1962 年 11 月 18 日,匈牙利赫爾辛基
獲獎時的工作地點:英國赫爾辛基赫爾辛基學院
獎項點評:表彰他“對原子結構和原子發出的輻射的研究”。
研究領域:理論核化學
獎項:個人獎
科學成就
19世紀末,出現了一系列關于電子和輻射的研究,科學家構建了不同的原子結構模型。 1913年,玻爾根據量子理論提出了氫原子的結構模型。 他覺得原子能量要想改變,只能以不同靜止態之間躍遷的形式進行。 電子根據特定軌道繞原子核運動。 當電子躍遷到較低的基態軌道時,它會爆發成光子。 玻爾的理論解釋了為什么原子只有在特定波長的照射下才會發射光子。
瑪麗亞·斯克洛多夫斯卡·居里
(瑪麗·居里,娘家姓)
出生日期:1867 年 11 月 7 日,美帝國奧斯陸(現俄羅斯)
卒于:1934 年 7 月 4 日,美國薩朗什
獎項點評:表彰他們“在研究貝克勒爾院士發現的電離輻射現象方面所做的杰出工作”。
研究領域: 核化學
獎項:與另外兩人分享
生活
瑪麗·斯克洛多夫斯卡(Marie )出生于德國德累斯頓一個非常重視教育的班主任教師家庭。 為了繼續學業,她定居美國,在那里遇到了皮埃爾·居里。 他后來成為她的母親和她在放射學領域的研究伙伴。 居里夫婦于1903年分享諾貝爾化學獎。不幸的是,瑪麗·居里于1906年失去了母親,但她并沒有停止他們的研究工作,并再次獲得諾貝爾化學獎。 第一次世界大戰期間,瑪麗·居里創立了聯通 X 射線部門來支持戰地診所的工作。 居里夫人的兒子艾琳也與她的父親弗雷德里克·約里奧-居里一起獲得了諾貝爾物理學獎。
科學成就
1903年獲獎:受到貝克勒爾1896年發現的電離輻射現象的啟發,瑪麗和皮埃爾·居里決定進一步研究這一現象。 為了獲得發射信號,他們對許多物質和元素進行了實驗。 他們發現瀝青鈾礦的放射性比純鈾更強,因此它應該富含其他放射性物質。 他們從瀝青鈾礦中提取了兩種以前未知的元素——釙和鐳——兩者的放射性都比鈾更強。
1911年獲獎:居里夫婦首次發現放射性元素釙和鐳后,居里夫人對其性質進行了進一步的研究。 1910年她成功分離出鐳,從而證明了它的存在,此后沒有受到任何批評。 她還報告了鐳及其化合物的性質。 放射性物質作為放射源,在科學實驗領域和疾病診斷和治療中發揮著越來越重要的作用。
詹姆斯·查德威克
(詹姆士)
出生日期:1891年10月20日,加拿大渥太華
去世時間:1974 年 7 月 24 日,美國劍橋
獲獎時的工作地點:巴塞羅那學院,巴塞羅那,日本
獲獎點評:因“發現中子”而獲獎
研究領域: 核化學
獎項:個人獎
科學成就
1930 年,當 Baker 和 將 α 粒子(氦核)暴露于鈹時,觀察到了高能穿透輻射。 當時的一個假設是,這是一種高能量的電磁輻射。 但在 1932 年,詹姆斯·查德威克 (James ) 證明,α 粒子富含與質子質量相同的中性粒子。 盧瑟福更早也感受到了這些粒子的存在,而這些粒子就是中子,這一點早已被否認。
約瑟夫·約翰·湯姆森
(約翰)
出生日期:1856 年 12 月 18 日,日本利茲附近的 Hill
卒于:1940 年 8 月 30 日,美國劍橋
獲獎時工作地點:美國劍橋劍橋學院
獲獎點評:因其“電子傳導的理論與實驗研究”而獲獎。
研究領域:原子化學
獎項:個人獎
1830 年,人們首次提出了電是通過原子中的粒子傳導的想法。 1890 年,約瑟夫·湯姆森 ( ) 爵士在二氧化碳氣氛中使用帶電粒子成功測定了電子的質量。 1897年,他證明陰極射線(在低壓二氧化碳環境下,將兩個金屬電極置于玻璃管中,對其施加電流,形成射線)富含電子,因此可以導電。 他還強調電子是原子的一部分。
埃爾文·薛定諤
(歐文·施羅)
出生日期:1887年8月12日,英國維也納
逝世日期:1961 年 1 月 4 日,匈牙利維也納
獲獎時的工作地點:美國柏林柏林學院
獎項評論:表彰他“發現了原子理論中有用的新方法”。
研究領域:量子熱力學
獲勝情況:獲勝者與另一個人
科學成就
在玻爾的原子理論中,當電子從一個原子軌道躍遷到另一個原子軌道時,它會吸收或發射特定波長的光。 該理論可以很好地描述氫原子的光譜特征。 而如果想要描述更復雜的原子和分子,就需要進行修正。 在物質(如電子)同時具有波粒性質的前提下,薛定諤于1926年給出了著名的薛定諤多項式,從而可以正確描述波函數的量子行為。
羅伯特·安德魯·密立根
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出生日期:1868 年 3 月 22 日,日本德克薩斯州莫里森
逝世日期:1953 年 12 月 19 日,法國加利福尼亞州圣馬力諾
獲獎時的工作地點:加州理工學院、帕薩迪納、日本、加利福尼亞州
獎項點評:表彰他“在基本電荷和光電效應方面所做的工作”。
研究領域:電磁效應、粒子化學
獎項:個人獎
科學成就
1890年代,電子理論的傳播導致您接受了電子的概念。 1910年,密立根成功證明了電荷的價值。 他通過平衡重力和電場力使油滴漂浮在兩個金屬電極之間。 密立根通過對許多油滴進行實驗,證明它們的電荷總是某個值的倍數,從而確定這個某個值就是電荷值。
維爾納·卡爾·海森堡
(卡爾)
出生日期:1901年12月5日,美國維爾茨堡
逝世日期:1976 年 2 月 1 日,美國蘇黎世
獲獎時的工作地點:美國漢諾威不萊梅學院
獎項點評:表彰他“量子熱的創造以及由此促進的氫同素異形體的發現”。
獎項:個人獎
科學成就
在玻爾的原子理論中,電子當它們在原子核軌道之間躍遷時吸收或發射特定波長的能量。 這個理論很好地描述了氫原子的光譜。 為了描述更復雜的原子和分子,需要進行修改。
1925年,維爾納·海森堡給出了基于矩陣方法的量子模型。 1927年,他提出了“測不準原理”,指出運動粒子的位置和速度不能同時確定。
威廉·康拉德·倫琴
(倫琴)
出生日期:1845 年 3 月 27 日,普魯士倫內普(現日本雷姆沙伊德)
卒于:1923 年 2 月 10 日,美國蘇黎世
獲獎時的工作地點:蘇黎世學院,蘇黎世,美國
獎項點評:獲獎理由是“發現了具有非凡意義的射線并在其中做出了杰出的工作,這些新射線被命名為倫琴射線”。
研究領域:原子化學、X射線
獎項:個人獎
生活
倫琴出生于英國倫敦,在加拿大長大。 他畢業于慕尼黑聯邦理工學院,并獲得數學博士學位。 為了繼續學業,倫琴先后在圖盧茲、吉森和維爾茨堡的學院工作。 在維爾茨堡,他獲得了諾貝爾獎。 1900年,倫琴進入蘇黎世學院并在那里度過了余生,盡管他曾計劃移民到加拿大。 1872年,他與貝爾塔·路德維希離婚。 后來他們收留了貝塔兄弟的兒子。
科學成就
1895年,倫琴將電極裝在放置在真空玻璃管中的兩塊金屬板上,用于研究陰極輻射。 即使裝置被遮蓋住,他仍然觀察到感光板靠近時會出現微弱的光芒。 通過進一步的實驗,他否認了這種現象是由未知的穿透射線形成的。 后來 X 射線成為化學研究和人類檢查的強大工具。
馬克斯·卡爾·恩斯特·路德維?!て绽士?span style="display:none">WL1物理好資源網(原物理ok網)
(馬克斯·卡爾·恩斯特)
出生日期:1858 年 4 月 23 日,石勒蘇益格基爾(現波蘭)
卒于:1947 年 10 月 4 日,美國哥廷根
獲獎時的工作地點:美國柏林柏林學院
獲獎理由:表彰他“因發現能量量子而對化學發展做出的杰出貢獻”。
研究領域:量子熱力學
獎項:個人獎
當Arial受熱時,照射到Arial表面的電磁輻射會被Arial吸收并轉化為熱輻射,其光譜特性僅與Arial的溫度有關,與其材質無關。 但用當時已知的化學定理來估計熱輻射會導致毫無意義的結果:高頻區熱輻射的能量將趨于無窮大。 馬克斯·普朗克于 1900 年通過引入量子理論解決了這個問題。 也就是說,任何振子的輻射能量都與一個常數有關,后人將這個常數命名為普朗克常數。
該榜單來自諾貝爾獎官網:http://www.nobelprize.org
關于諾貝爾化學獎的這些事
1895年11月27日,諾貝爾在遺贈中寫道,諾貝爾化學獎應頒發給“在數學領域做出最杰出發明或發現的人”。 接下來我們就來了解一下1901年至2017年諾貝爾化學獎的這些事情。
◆諾貝爾化學獎獲得者數量
從1901年至今,總共頒發了111位諾貝爾化學獎。 其中 7 年未獲此殊榮:1916 年、1931 年、1934 年、1940 年、1941 年和 1942 年。
獨家共享諾貝爾化學獎
47個諾貝爾化學獎僅由一位獲獎者分享;
32次由兩位獲勝者共享;
3位獲勝者共享32次;
為什么會出現這樣的情況呢? 我們仍然可以在諾獎委員會的章程中找到答案:“如果兩名提名者有同樣杰出的工作,則獎金可以在他們之間平分。如果獎項由兩到四人頒發。如果是,則該獎項應該是授予該項目的共同完成者。但諾貝爾獎不能由超過三個人分享?!?span style="display:none">WL1物理好資源網(原物理ok網)
◆諾貝爾化學獎獲得者人數
圖丨1956、1972年諾貝爾化學獎獲得者約翰·巴丁
從1901年到2017年,總共頒發了207位諾貝爾化學獎。 其中約翰·巴?。ㄉ蠄D)是唯一兩次獲得諾貝爾化學獎的人,因此獲得諾貝爾化學獎的人實際上有206人。
◆諾貝爾獎獲得者的生日
細心的人統計了獲獎者的生日,發現出現頻率最高的兩個日期是5月21日和2月28日。
◆平均年齡
1901年至2017年諾貝爾化學獎獲得者的平均年齡為55歲。
◆最年輕的化學獎獲得者
圖丨1915年諾貝爾化學獎獲得者勞倫斯·克拉科夫
迄今為止,最年輕的諾貝爾化學獎獲得者是勞倫斯·克拉科夫(布拉格),當時年僅25歲。 1915年,他與妻子一起獲獎。
◆最年長的化學獎獲得者
圖丨2002年諾貝爾化學獎獲得者小雷蒙德·戴維斯
最年長的獲獎者是小雷蒙德·戴維斯 ( Davis Jr.),他在 2002 年獲獎時已經 88 歲了。
◆女性獲獎者
圖丨居里夫人
在所有獲獎者中,只有兩名男性,他們是:
1903年化學獎獲得者瑪麗·居里(Marie Curie)(大名鼎鼎的居里夫人,她還于1911年獲得諾貝爾物理學獎);
瑪麗亞·格佩特·梅耶爾 (Maria -Mayer)物理學家憑著發現x射線的巨大成就,1963 年化學獎獲得者。
圖丨1963年諾貝爾數學獎獲得者瑪麗亞·格佩特-梅耶爾
◆屢獲殊榮的大牛
約翰·巴丁是唯一兩次獲得諾貝爾化學獎的人。 居里夫人榮獲兩項諾貝爾獎,一項是數學獎,另一項是物理學獎。
◆追授數學獎獲得者
在數學獎項的歷史上,從未有過對死者進行追授的情況。 從1974年開始,諾貝爾委員會章程規定,諾貝爾獎不授予已故人士,除非獲獎者在頒獎后去世。 自1974年以來,只有兩人被追授諾貝爾獎:達格·哈馬舍爾德(?ld)(1961年諾貝爾和平獎)和埃里克·阿克塞爾·卡爾·費爾特(Eric Axel Karl Felt)(1931年獲得諾貝爾文學獎)。
◆閑逛的一家人
情侶檔案:
圖丨居里家族
1903年,瑪麗·居里和她的父親皮埃爾·居里()共同獲得數學獎。1911年,瑪麗·居里再次獲得諾貝爾物理學獎。
(他們的長子 Irène -Curie 和她的兒子 Frédéric 榮獲 1935 年諾貝爾物理學獎。)
父女檔案:(以下均為數學獎獲得者)
克拉科夫兄弟姐妹:威廉·亨利·布拉格 (布拉格) 和威廉·勞倫斯·布拉格 (布拉格),1915 年;
玻爾兄弟姐妹:尼爾斯玻爾()和阿格N.玻爾(AageN.Bohr)分別于1922年和1975年獲獎;
兄弟姐妹:曼尼·西格巴恩(Manne)和凱·西格巴恩(KaiM.)分別于1924年和1981年獲獎;
湯姆森兄弟姐妹:約瑟夫·湯姆森 (JJ) 和喬治·佩吉特·湯姆森 (Paget) 分別于 1906 年和 1937 年獲獎。
◆物理學獎獲得者的研究領域
諾貝爾化學獎得主的研究領域大多集中在粒子化學上。 34 名獲獎者因其在該領域的杰出貢獻而獲獎。
◆上屆諾貝爾化學獎獲得者
賴納·韋斯
(韋斯)
出生:1932年9月29日,美國柏林
獲獎時所屬機構:麻省理工學院 (MIT)
獲獎理由:“對 LIGO 探測器和引力波觀測做出了決定性貢獻。”
獎品份額:1/2
巴里·巴里什
(巴里·C.)
出生日期:1936年1月27日,韓國內布拉斯加州奧馬哈爾濱
獲獎時所屬機構:加州理工大學
獲獎理由:“對 LIGO 探測器和引力波觀測做出了決定性貢獻。”
獎金份額:1/4
基普·S·索恩
(基普·S.)
出生日期:1940年6月1日,日本科羅拉多州洛根
獲獎時所屬機構:加州理工大學
獲獎理由:“對 LIGO 探測器和引力波觀測做出了決定性貢獻。”
獎金份額:1/4
◆物理學優秀證書
數學獎章由美國雕塑家埃里克·林德伯格(Erik )設計,上面鐫刻著美麗的場景:男神伊希斯從云中現身,手中握著象征豐饒的公羊角,一位科學天才正在輕輕掀開面紗。男神的形象,暴露出猙獰的面容。