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日本物理学家是怎样包揽了2008年的诺贝尔物理学奖

作者:未知 文章来源:金羊网 点击数 更新时间:2008-10-16 21:19:33 文章录入:贯通编辑B 责任编辑:贯通编辑B

三个日本物理学家包揽了2008年的诺贝尔物理学奖,用日本媒体的话说,是日本物理学“用一张白纸、一杆铅笔获得的胜利”。多年来,日本一直在理论物理学的创新方面走在世界最前列。与之相比,中国在物理学上的研究人数、大学在校生人数均居
世界第一,30年后中国能否斩获诺贝尔奖,就要看我们的学者、学生能否也像日本学者那样“用白纸、铅笔拿出新理论”来了。

理论物理学的长期积累

日本物理学界并没有刻意让理论物理学成为摘取诺贝尔奖的突破点,但常年积累下来的理论物理学的底蕴,使日本最终成为这方面的世界权威。

在日本还处于二战之后百废待兴的时候,京都大学的汤川秀树教授就在1949年获得了诺贝尔物理学奖。汤川在中子理论、特别是原子核、基础粒子方面的研究取得了重大成绩。紧接着在1965年,日本教育大学的朝永振一郎教授又因在量子电磁学方面的突出成就受到世界瞩目,获得了诺贝尔物理学奖。

日本在理论物理学方面的传统一直延续到了现在。2008年,南部阳一郎等三名日本教授也仍然是因为在理论物理学上的成就而获得世界的公认,最后摘取了诺贝尔奖。

理论物理学对未来的贡献

南部等人的理论在脉络上传承了汤川秀树的框架,如果用一个很简单的例子来说明这个理论的话,可以打一个这样的比方:在一张圆桌上摆满了餐巾,客人使用餐巾时是从左边开始拿,还是从右边开始拿?偶尔有一人从右边开始拿走餐巾,于是后来的人们纷纷效仿,在这个时候,原来餐桌上对称摆放着的餐巾,开始出现了破缺。

我们在日常生活中经常会碰到这种情况。到了物理学中,学者在探讨基础粒子问题时,发现本来应该有正粒子(普通粒子),同时存在着反粒子,但现实世界中,我们只能接触普通粒子,而看不到反粒子,宇宙中因而出现了一种非对称性破缺。

那么宇宙又是如何保持平衡的呢?物理学开始寻找新的粒子,美国人戈尔曼提出“夸克”理论,认为在阳子与中子之间存在一种叫做夸克的粒子,以后又通过试验找到了夸克。但平衡问题依然没有得到解决。对称性破缺理论应运而生,日本学者最先解决了这个理论上的难题。

这些看似离我们很远的物理学理论,开始时称作量子力学,以后成为半导体物理的基础,后来又让我们走进了IT时代,纯粹物理科学为建设未来社会铺设了理论基底。

中日科技论文比较

南部等人的理论、也曾获得过诺贝尔化学奖的下村修的实验,大都形成在上世纪60年代到70年代。中国从现在开始努力,有没有可能在2040年前后也出现获得诺贝尔奖的学者呢。

从论文数量上看,过去一直是按欧洲各国、美国、日本来排名的。荷兰及西班牙的学术信息出版社对1997年到2007年的世界主要学术杂志论文数量作了统计,2007年与1997年相比,中国的论文数量增加了505%,韩国为204%,美国为10%,日本为5%。中国能在国际刊物上刊载大量论文,已经向成功迈出了第一步。

从科研经费上看,2007年美国为1.7万亿元,整个欧洲为1.2万亿元,中国为1万亿元,日本为0.5万亿元。中国在经费上也有了保证。也许用不了30年,中国也能获得国际科研的最高奖项。

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