1931和1934年为什么没有诺贝尔物理学奖?
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像量子力学这种革命性的理论,除少数身在其中的大物理学家外,身处外围的其他物理学家很难判定其正确与否。
自左至右:海森堡的母亲,薛定谔的妻子,狄拉克的母亲,狄拉克,海森堡和薛定谔。
等着海森堡的是1932年的诺贝尔物理奖,该年度的奖项当年没有定,转年1933年才决定由海森堡独自获取,薛定谔和狄拉克两人则共享了1933年的诺贝尔物理奖。
1932和1933年的这两个物理奖,1933年一起领取,是物理学史上最重要的一次加冕,因为它标志着量子力学的正式建立。海森堡的矩阵力学,薛定谔的波动力学,以及狄拉克的表象理论和考虑了狭义相对论后的量子力学构成了我们今天学习物理学的核心。
这三个年轻人的工作基本上都是在20世纪20年代中后期完成的,相关实验工作,他们合作者/竞争者的工作也都完成于这个时间段的前后,照道理1930年代初是最不应该缺诺贝尔物理奖得主的年代。
奇怪的是1931年和1934年都没有颁发诺贝尔物理奖,而1932年的海森堡拿的奖还是1933年决定的。这就让今天的人很难理解这是怎么回事。物理学的黄金年代竟然会发生本年度没有什么重要工作值得发诺贝尔奖这种怪事?!
回到当时,物理学的黄金年代并不是一个好年代。1930年代初正是席卷世界的经济大萧条,全世界都没钱,诺奖基金也不例外,少发几次奖,可以省下一些钱解瑞典科学界的急。同时,在当时科学的中心——德国——纳粹于1933年初上台,大批犹太科学家从德国/中欧流亡出走,总之世界不太平。
更为重要的是,像量子力学这种革命性的理论,除少数身在其中的大物理学家外,身处外围的其他物理学家很难判定其正确与否。比如,泡利就尖锐的指出瑞典没人懂量子力学。根据诺贝尔奖的精神,这个奖是用来奖励重大发现或发明的,这种现实主义取向的审美很难青睐纯理论形式的突破。
而量子力学恰恰是一种新的理论形式,它并没有立刻导致什么新的发现或发明。所以当1930年很多物理学家提名海森堡和薛定谔为候选者的时候,以奥森为首的诺贝尔物理奖委员会就很不愿意考虑他们。此时,拉曼的工作拯救了委员会,拉曼效应
(光被物质散射后频率发生变化)这一实验工作获得了1930年的诺奖。,这可看作是量子力学导致的新发现。
奥森对量子力学的迟疑除缺少新的基于量子力学的发现或发明外,他还认为量子力学不够严谨,因为量子力学还需要和狭义相对论结合起来。1932年的物理奖被保留到下一年再决定。顺便说一句爱因斯坦得诺奖正是奥森一手推动的。
与此同时,奥森的一个懂量子力学且与狄拉克熟识的学生Ivar Waller也回到了瑞典。所以1933年的时候,奥森的担忧就都被扫清了。1932年被保留的物理奖被单独授予给了海森堡,而不是与薛定谔或玻恩分享。按照海森堡拥趸泡利的说法,海森堡的矩阵力学更有原创性,而薛定谔的波动力学则在原创性上略逊一筹,波动力学明显受徳布罗意的物质波概念的启发。当然也不是人人都钟意海森堡,爱因斯坦就认为他更希望薛定谔先得奖而海森堡后得。
总之海森堡先得并且是独享,这尊重了思想的原创性,同时也遮蔽了海森堡导师及矩阵力学重要推手玻恩的光芒。海森堡在得奖后写信给玻恩表达了自己的遗憾,但根据日后解密的档案,此后海森堡从未给自己的导师玻恩提名
(下图),虽然玻恩在很多年后的1954年得到了自己的诺奖。很显然,海森堡乐得独享自己矩阵力学缔造者的身份,同时也不介意在书信中和玻恩玩弄文字游戏(这和他在哥本哈根中的表现很一致,参考:信件揭秘玻尔与海森堡的哥本哈根会面)。此项数据来自physicsworld.com, 另:诺奖提名数据有50年的保密期,我们现在一般见到的提名数据是1901-1950时段。
本文经授权转载自微信公众号“奇迹笔记”。
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