诺贝尔物理学奖简介文章

Select

1. 影像科学的革命——2009年诺贝尔物理学奖简介

王晋疆王庆有

自然杂志 2009, 31 (6): 332-.

摘要（6215）

由于发明了一种成像的半导体成像器件——CCD影像传感器，美国科学家威拉德·博伊尔（Willard S. Boyle）和乔治·史密斯（George E. Smith）被授予2009年度的诺贝尔物理学奖，本文将主要介绍他们的工作，CCD技术的基础理论和未来的发展及挑战。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

2. 2020年度诺贝尔物理学奖：理解宇宙最暗处的秘密

吴庆文, 汪定雄

自然杂志 2020, 42 (6): 441-448. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2020.06.002

摘要（5667）

PDF（pc）（2434KB）（5842）

2020年诺贝尔物理学奖授予黑洞研究领域，其中一半授予罗杰•彭罗斯（Roger Penrose），以表彰他在黑洞形成理论方面的研究工作，另一半则联合授予莱因哈德•根泽尔（Reinhard Genzel）和安德里亚•格兹（Andrea Ghez），以表彰他们在银河系中心超大致密物体质量测量方面的研究。文章介绍黑洞的研究历史和现状、三位学者的贡献以及现代黑洞天体物理研究的一些最新进展和展望。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

3. 从啁啾脉冲放大到强场激光物理——2018年诺贝尔物理学奖解读

冷雨欣

自然杂志 2018, 40 (6): 400-406. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.002

摘要（5092）

PDF（pc）（2469KB）（2661）

1985年，Donna Strickland和Gérard Mourou等提出了啁啾脉冲放大(chirped pulse amplification，CPA)技术的概念，这是超高峰值功率超短脉冲激光技术发展的一个重要里程碑，直接推动了超强超短激光和强场激光物理等研究领域的诞生。目前，利用CPA技术已经可以获得峰值功率达到10拍瓦(PW，1 PW =10¹⁵ W)量级的激光脉冲，被认为是“将影响从聚变到天体物理的每一项研究”的成果。也正因此，发明啁啾脉冲放大(CPA)技术的法国科学家Gérard Mourou和加拿大科学家Donna Strickland，获得了2018年诺贝尔物理学奖。首先，初步介绍了Strickland和Mourou提出的啁啾脉冲放大(CPA)技术；然后，结合上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点室在超强超短激光技术和强场激光物理研究等方面的成果，以及承担的国家重大科技基础设施项目“上海超强超短激光实验装置”，简单介绍了Gérard Mourou和Donna Strickland 获奖的意义；最后，对相关领域未来发展进行了初步的展望。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

4. 石墨烯：单原子层二维碳晶体——2010年诺贝尔物理学奖简介

朱宏伟

自然杂志 2010, 32 (6): 326-331.

摘要（4470）

石墨烯——石墨的极限形式，具有独特的单原子层二维晶体结构，2004年首次由英国曼彻斯特大学的两位科学家：安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）成功剥离出来。2010年，二人因在石墨烯方面的开创性实验而获得诺贝尔物理学奖。作者从碳材料的发展史出发，结合石墨烯的结构、制备方法及其性能，综述了石墨烯领域的研究工作，对其发展趋势及将面临的挑战进行了评述。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

5. 2019年度诺贝尔物理学奖：理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置

陈学雷

自然杂志 2019, 41 (6): 391-400. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.001

摘要（4200）

PDF（pc）（5359KB）（3804）

2019年度的诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们使我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置方面的贡献。其中，美国普林斯顿大学的宇宙学家皮布尔斯(P. J. E. Peebles)获得一半奖金，以奖励他在物理宇宙学中的理论发现；瑞士日内瓦大学的马约尔(Michel Mayor)和瑞士日内瓦大学及英国剑桥大学的奎洛兹(Didier Queloz)分享了另一半奖金，以奖励他们发现一颗环绕类似太阳的恒星的行星。文章介绍这几位学者的科学贡献。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

6. 量子纠缠之路：从爱因斯坦到2022年诺贝尔物理学奖

施郁

自然杂志 2022, 44 (6): 455-465. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.06.005

摘要（3300）

PDF（pc）（6084KB）（3296）

文章解读2022年诺贝尔物理学奖的获奖成就以及来龙去脉，详尽梳理贝尔不等式、量子纠缠及其相关研究的主要概念和里程碑，并深入浅出地讲解关键物理思想。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

7. 超导与诺贝尔奖

罗会仟

自然杂志 2017, 39 (6): 427-436. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.005

摘要（2153）

PDF（pc）（3622KB）（1740）

超导作为凝聚态物理前沿领域之一，百余年来长盛不衰，相关研究促成了至少5次诺贝尔物理学奖，获奖人数至少10人。随着超导研究的不断发展，中国科学家在其中的贡献也越来越重要，特别是在铁基超导领域已经引领世界前沿。本文将从各位诺奖得主的经历，主要介绍超导研究及其重要性，并探讨未来超导领域可能产生诺奖之处。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

被引次数: Baidu(2)

Select

8. 2021年诺贝尔物理学奖：复杂系统科学的新纪元

樊京芳, 金瑜亮

自然杂志 2021, 43 (6): 441-450. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.06.006

摘要（2026）

PDF（pc）（7162KB）（2356）

2021年度诺贝尔物理学奖授予3位科学家，以表彰他们“对理解复杂物理系统的开创性贡献”。真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯•哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)共同分享了1/2的奖金，获奖理由是“对地球气候建立物理模型、量化可变性并可靠地预测全球变暖”。乔治•帕里西 (Giorgio Parisi)获得另外1/2的奖金，获奖理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互影响”。文章介绍了这几位科学家的工作以及他们的贡献。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

9. 从光电效应、波粒二象性到阿秒脉冲——2023年诺贝尔物理学奖

叶蓬, 魏志义

自然杂志 2023, 45 (6): 410-416. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2023.06.002

摘要（1808）

PDF（pc）（3845KB）（1381）

2023年诺贝尔物理学奖被授予皮埃尔•阿戈斯蒂尼、费伦茨•克劳斯和安妮•吕利耶，以表彰他们在阿秒脉冲的实验实现上作出的先驱性贡献。从电磁波的概念孕育之初到光电效应的揭示，再到激光与高次谐波的发现，人类渐渐揭示了光与物质交织舞蹈的深层复杂性。阿秒脉冲技术如同一把精致的钥匙，解锁了之前无法触及的物理世界的极短时间尺度的奥秘。如今，阿秒脉冲技术已广泛应用于能源、信息科技、医学等领域的研究，为我们提供了一种强大的探测手段。随着技术的不断发展和完善，我们有理由相信，在不远的将来它将在基础科学的探索和工业的革新中，产生更多意想不到的突破和飞跃。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

10. Ia型超新星测距揭示宇宙的命运——2011年诺贝尔物理学奖简介

王博, 张江, 王晓锋, 韩占文

自然杂志 2011, 33 (6): 328-333. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2011.06.004

摘要（1758）

PDF（pc）（1012KB）（1150）

2011年度诺贝尔物理学奖授予了在天体物理研究领域取得杰出成就的美国科学家索尔·波尔马特、拥有美国和澳大利亚双重国籍的科学家布赖恩·施密特以及美国科学家亚当·里斯。他们通过Ia型超新星测距发现宇宙的膨胀是加速的，从而揭示了暗能量的存在。笔者将对人类认识宇宙的过程、Ia型超新星与宇宙加速膨胀、暗能量以及Ia型超新星研究中存在的问题做全面的介绍，并介绍中国学者在该领域的研究进展。文章的最后做了展望。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

11. 从电路计算到人工智能——从计算机视角看“诺贝尔物理学奖颁给人工智能学者

李晓强

自然杂志 2024, 46 (6): 435-443. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2024.06.006

摘要（1743）

PDF（pc）（1500KB）（1722）

从字面意义上看，人工智能和物理学是两个完全不同的学科。实际上，人工智能的另外一个名称是“机器智能”，其中的“机器”是指电子计算机。1946年，电子计算机成功脱胎于能够表达逻辑代数的电路系统(物理学)，具有了媲美甚至超越人类计算和记忆(存储)的能力，逐渐发展出一个新的学科——计算机科学。本文从计算机科学的视角，通过概述计算机诞生以来近80年的发展历程，来解读2024年诺贝尔物理学奖颁给人工智能学者的原因。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

12. 巨磁电阻引发硬盘的高速发展 ———2007年诺贝尔物理学奖简介

赖武彦

自然杂志 2007, 29 (6): 348-352.

摘要（1589）

2007年诺贝尔物理学奖授予巨磁电阻（Giant Magnetoresistance）效应的发现者。他们是法国物理学家阿尔贝•费尔(Albert Fert)和德国物理学家彼得•格伦贝格（Peter Grünberg）。在探索基本磁性问题（人工结构中的交换作用）过程中发现了巨磁电阻现象。随后，巨磁电阻效应和金属多层薄膜被用于读取计算机硬盘数据。近十年来的开发，使得计算机硬盘的密度和容量提高了几百倍。这个发现使人们对自旋极化电子输运过程产生特别的兴趣，并导致自旋电子学（Spintronics）的创立。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

被引次数: Baidu(7)

Select

13. 物质世界的对称性破缺 ——2008年诺贝尔物理学奖简介

邢志忠;周顺

自然杂志 2008, 30 (6): 319-323.

摘要（1524）

由于对基本粒子物理学中的对称性破缺问题做出了重大理论贡献，美国芝加哥大学恩里科•费米研究所的美籍日本物理学家南部阳一郎（Yoichiro Nambu）、日本筑波高能加速器研究中心的小林诚（Makoto Kobayashi）和日本京都大学汤川理论物理研究所的益川敏英（Toshihide Maskawa）被授予2008年度的诺贝尔物理学奖。本文将简要介绍他们获奖的工作，以及与之相关但尚未解决的宇宙的物质-反物质不对称难题。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

被引次数: Baidu(2)

Select

14. 操纵和测量单个量子态——2012年诺贝尔物理学奖简介

郭文祥刘伍明

自然杂志 2012, 34 (6): 332-336.

摘要（1381）

PDF（pc）（468KB）（1363）

同为68岁的法国科学家塞尔日·阿罗什（Serge Haroche）与美国科学家大卫·维因兰德(David J. Wineland)分享了2012年诺贝尔物理学奖。他们的突破性研究，让原本神秘的量子世界不再“与世隔绝”。在量子世界中，粒子行为不遵从经典物理学规律，人类对量子的观测更是难上加难。通过巧妙的实验方法，阿罗什和维因兰德的研究小组成功地实现对单个量子态的测量和控制，颠覆了之前人们认为的其无法被直接观测的看法。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

15. 质量之谜：希格斯机制与希格斯玻色子——2013年诺贝尔物理学奖简介

王寰宇陈星黄飞杰刘伍明

自然杂志 2013, 35 (6): 402-407.

摘要（1243）

PDF（pc）（1303KB）（1226）

质量之谜长期以来一直困扰着物理学家们。直到1964 年，恩格勒、布绕特与希格斯才提出了生成质量的机制，此机制中预言的希格斯玻色子一直萍踪难觅。为搜寻该粒子，欧洲核子中心(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire，CERN)斥资60 亿欧元建设大型强子对撞机(Large Hadron Collider，LHC)。2012 年7 月LHC 的超环面实验组(A Toroidal LHC Apparatus， ATLAS)与紧凑渺子线圈实验组(Compact Muon Solenoid，CMS)分别宣布找到了希格斯粒子。至此，人类也揭开了上帝粒子的神秘面纱，此机制的提出者也被授予2013 年诺贝尔物理学奖。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

16. 敲开新物理大门的中微子——2015年诺贝尔物理学奖介绍

钱永忠

自然杂志 2015, 37 (6): 411-417. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2015.06.003

摘要（1215）

PDF（pc）（2261KB）（2201）

2015年的诺贝尔物理学奖颁给了Takaaki Kajita(梶田隆章)和Arthur B. McDonald，他们在分别领导的大气和太阳中微子实验中发现了中微子振荡。这种现象表明中微子具有质量，相关实验结果是超出粒子物理标准模型的重大发现。通过介绍这些实验以及相关的物理，以期读者对中微子研究有较为全面的了解，并对物理的知识体系和研究方法有比较清楚的认识。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

17. 2016年诺贝尔物理学奖：拓扑相变与物质拓扑相的理论发现

施郁

自然杂志 2016, 38 (6): 414-419. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.004

摘要（991）

PDF（pc）（1437KB）（2080）

对2016年诺贝尔物理学奖的获奖工作以及背景知识进行了通俗而力求准确的介绍，考察了科学思想的历史发展过程以及三位获奖科学家的经历，最后总结了这次获奖成就的意义以及给我们的启示。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

18. 发现引力波——2017年诺贝尔物理学奖解读

张双南

自然杂志 2017, 39 (6): 401-410. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.002

摘要（809）

PDF（pc）（2787KB）（1749）

2017年10月3日，终于到了宣布2017年物理学奖的时刻，诺奖委员会宣布：2017年的诺贝尔物理学奖授予三位美国物理学家雷纳?韦斯(Rainer Weiss)、基普?索里(Kip Stephen Thorne)和巴里?巴里什(Barry Clark Barish)，表彰他们对于研制激光干涉引力波天文台以及利用该天文台发现了引力波作出了决定性的贡献。这样的结果毫无悬念，和物理学界大部分学者的预言完全一样。那么，这个科学发现到底是什么？和现代物理学的发展有什么关系？爱因斯坦和这个发现是什么关系？引力波有什么用？有办法防引力波辐射吗？引力波探测与研究的未来是什么？中国在引力波探测领域的现状和未来计划是什么？笔者将在这篇文章里回答上面这些问题。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

19. 照亮21世纪的新型光源——2014年诺贝尔物理学奖介绍

潘笃武

自然杂志 2014, 36 (6): 415-420.

摘要（697）

PDF（pc）（1423KB）（1334）

2014年的诺贝尔物理学奖颁给发明蓝色发光二极管的赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和中村修二(Shuji Nakamura)。简单介绍了获奖者的研究工作及成就，并简略描述了蓝色发光二极管的物理原理和结构。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

20.

他们抓住了“薛定谔的猫”——2025年诺贝尔物理学奖与宏观量子奇迹

杨磊, 周士杰, 丁泳程, 江奕骏

自然杂志 2025, 47 (6): 454-460. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2025.06.005

摘要（210）

PDF（pc）（3228KB）（57）

2025年诺贝尔物理学奖授予约翰•克拉克(John Clarke)、米歇尔•德沃雷(Michel H. Devoret)和约翰•马蒂尼斯(John M. Martinis)，以表彰他们在宏观电路中首次实验发现“量子隧穿”与“能量量子化”的奠基性贡献。他们的研究将著名的“薛定谔的猫”思想实验变为现实。通过厘米尺度的超导电路，他们成功捕捉到由数十亿电子对协同形成的宏观量子叠加态。实验不仅观测到该宏观系统如拥有“穿墙术”般穿越经典势垒(量子隧穿)，并揭示其能量如楼梯台阶般是分立的(能量量子化)。这项工作彻底打破了量子现象仅存在于微观世界的界限，为超导量子计算技术奠定了坚实的物理与实验基础。如今，以他们开创的约瑟夫森结为核心构建的量子比特，正驱动着谷歌、IBM等公司的量子处理器，标志着人类从“观察量子”迈向“建造量子”的新时代。

相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

专题专辑