许多获得诺贝尔奖的物理学家发现,诺奖使得他们开展新的研究路径更为自由。而英国《物理世界》的这篇文章显示,一些诺奖得主研究焦点的转移,往往在获奖之前就发生了。需要特别指出的是,例举中的布莱恩·约瑟夫森对于“心物一体”的研究在物理学界有很多争议,被批评偏离了科学方法论,是“诺奖后毫无根据的自信”、甚至“走火入魔”。
上个月,当真锅淑郎、克劳斯·哈塞尔曼和乔治·帕里西接到来自斯德哥尔摩的“传说中”的电话,得知自己获得2021年诺贝尔物理学奖时,三人肯定知道自己的生活将永远改变。其他较年轻的同类奖项可能会提供更多的奖金,但诺贝尔奖仍然是每个物理学家梦寐以求的荣誉。诺贝尔奖不仅带来了声望、赞誉和荣耀,还可让获奖者直接跻身于古往今来的伟大物理学家之列。该奖项也给了获奖者新的自由。
不需要去“证明”自己,也不需要到处奔波去申请经费、引进设备和学生,诺贝尔奖得主可以探索新的研究领域。不过,拓展新领域通常本来就是诺贝尔奖得主的第二天性。事实上,开拓新领域并质疑现状的能力和信心,往往是他们获得诺贝尔奖的首要原因。毕竟,循规蹈矩是不可能获得诺奖的。
安德里亚·盖兹因发现了隐藏在银河系中央的巨大黑洞与莱因哈德·根泽尔共享2020年的诺贝尔物理学奖。对她来说,该奖项打开了新的大门。盖兹告诉《物理世界》:“我真的很高兴能够开展一项更雄心勃勃、更具风险的研究议程,(要没得诺奖的话)这根本是不可能的。”她想探索超大质量黑洞附近的引力是如何作用的,以及这些奇特但人们知之甚少的物体是如何调节星系的形成和演化的。
路易斯·阿尔瓦雷茨于1911年出生于旧金山,在芝加哥大学学习物理学,在那里他与亚瑟·康普顿一起建造了一台宇宙射线望远镜,这是他博士研究的一部分。随后,他前往加州大学伯克利分校,与核科学家欧内斯特·劳伦斯合作,首次获得了质子吸收电子、转化为中子并发射出中微子的观测证据。他还开发了一种制造极慢的中子束的方法,并与菲利克斯·布洛赫一起测量了中子的磁矩。
但是阿尔瓦雷茨与生俱来的好奇心和实验方面的创造力引领着他去探索更多问题,既有物理学领域的,也有物理以外的。结束战时军事研究,包括在曼哈顿原子弹项目上的一段时间后,他回到伯克利,成为粒子加速器方面的专家。最重要的是,阿尔瓦雷茨在20世纪50年代引领了氢气泡室的发展,随后他的团队发现了许多粒子和共振态。
一位可能比其他任何物理学家都更偏离传统道路的诺贝尔奖获得者是布莱恩·约瑟夫森,他在英国剑桥大学领导着独树一帜的“心物一体”项目。该项目的宗旨是“从理论物理学家的角度来理解自然界中的智能,可以粗略地描述为与大脑功能或其他一些自然过程相关的智能过程”。换句话说,81岁的约瑟夫森每天都在思考大脑是如何工作的,研究诸如语言和意识等问题,思考音乐与思维之间的联系。
最具争议的是,就物理学家而言,他还对超自然现象进行了推测性研究,这一领域被称为超心理学。约瑟夫森的兴趣甚至涉及顺势疗法和冷聚变——这是很少有物理学家敢涉足的两个领域。
1974年夏天,拉塞尔·赫尔斯在为他的博士论文收集数据的过程中发现了一些奇怪的东西。赫尔斯与他的导师约瑟夫·泰勒一起,在波多黎各阿雷西博天文台使用著名的305米单镜面射电望远镜寻找脉冲星。
这是一种致密且高度磁化的恒星,当它们旋转时会向整个星系发射无线电波。尽管仅在六年前,另一名学生乔瑟琳·贝尔·伯内尔和她的导师安东尼·休伊什才发现了第一颗脉冲星,但这些不寻常的恒星已经成为天体物理学的热门话题。赫尔斯希望通过识别更多的脉冲星来做出自己的贡献,但他40颗脉冲星数据中的一颗出现了问题。在他的笔记本中将其表示为:PSR 19 13 + 16,他花了好大功夫去计算它的自转周期,还是无果。
在过去的半个世纪里,日本在中微子科学方面一直处于世界领先地位。20世纪80年代,日本物理学家小柴昌俊在日本岐阜县的铅锌矿井下1000米处组织建造了一个巨大的中微子探测器。它被称为神冈,是一个周围环绕着光电倍增管的巨大水箱,用于检测中微子与水分子中的原子核相互作用时产生的闪光。小柴昌俊利用该设备从一个遥远的超新星爆炸中探测到了中微子,并在此过程中成为中微子天文学的创始人之一。
这项工作使他与发现了宇宙中微子的雷蒙德·戴维斯和里卡尔多·贾科尼分享了2002年的诺贝尔物理学奖。