21世紀諾貝爾物理獎2001-2021 - 科學月刊 - Bookniverse

大至宇宙天文，小至中子粒子， 實驗觀測與理論齊頭並進，看得懂的諾貝爾物理學， 學術典範正在轉移，新研究浪潮風起雲湧。 　　每個世代的得獎者皆有其特色，反映著近代物理學的歷史和演進。 　　進入21世紀之後的諾貝爾物理獎得主， 　　長年關注的領域，涵蓋凝聚態、核物理、天文宇宙學， 　　乃至於技術突破與材料的創新，與生活息息相關。 　　他們以先驅角色，引領科學不斷朝向知識的邊界前進。 　　◎本世紀諾貝爾物理學獎的二、三事 　　•2021年物理獎首度頒給氣候變遷學者，關注地球暖化。 　　•若沒有藍光LED燈的發明，本世紀的夜晚將截然不同！ 　　•2009年諾貝爾物理獎打破慣例，給予三位科技人對於網路的貢獻。 　　•多虧2007年得主，iPod能達到微小化又有良好訊號。 　　‧2012年得主為超快速量子電腦的實現跨出了第一步。 　　‧史上只有一位諾貝爾物理獎得主也獲得了搞笑物理學獎。 　　每年10月諾貝爾獎頒布，總在媒體和學界引來話題，從獲獎人的國家、背景、學術經歷和奮鬥歷程，到得獎感言和頒獎花絮，誠然是全球學界每年最大的盛事，因為它代表得主在科學成就的巔峰，也能展現出科學發展的最新趨勢。 　　《21世紀諾貝爾物理獎2001-2022》集結《科學月刊》每年在諾貝爾獎得主公布後，邀請國內同領域的專家，分析該年各個得主生平事蹟和得獎領域，以深入淺出的文字和說明，讓讀者瞭解物理研究的最新景況，前瞻地引導讀者思考科學的前景。 　　從1960年到1999年四十年間的頒發次數比例，凝聚態領域約45%，粒子與核物理領域約40%，天文與宇宙學領域約13%，技術領域約5%。因為有些年份頒發給不同領域，所以加起來略超過100%。其中技術領域只有兩項，分別是1966年雷射技術的先導研究，以及1971年全像攝影。這兩個技術領域項目對於現代生活的影響微乎其微，完全無法與之前討論過的本世紀的三個技術獎項相比。 　　相對而言，本世紀目前為止的獎項的分配比例分別為：凝聚態領域約 40%，粒子與核物理領域約 23%，天文與宇宙學領域約27%，技術領域約14%。相比之下，最明顯的就是粒子與核物理的比例下降約一半，天文與宇宙學的比例則加倍。而技術領域的成長更是驚人的三倍且重要性大增。這樣的變化隱含著上世紀末到本世紀初這二、三十年間學術領域的消長與學術典範的轉移。 　　天文與宇宙學的比例加倍，部分理由是過去由於技術上的巨大挑戰，天文學中有關黑洞或重力波的直接觀測在過去一個世紀中幾乎沒有重大進展，直到最近相關的實驗觀測才陸續到位。其中劃時代的突破是2015年開始運行的重力波雷射干涉儀（LIGO），開啟了黑洞與重力波天文學的新時代。2017年諾貝爾物理獎頒給證實重力波存在的萊納．魏斯（Rainer Weiss）、巴里．巴利許（Barry Barish）和基普．索恩（Kip Thorne）；2020年則頒給約六十年前就提出黑洞形成理論的潘洛斯（Roger Penrose）與較近的近黑洞觀測研究。而在宇宙學方面，宇宙學家也嘗試建立宇宙學的標準模型，而這是2019年物理獎所頒發的主題之一，當年給獎的另一個主題是系外行星。 　　至於技術領域則著眼於材料的創新。本世紀所頒發的三個技術領域相關的物理獎恰恰都與我們生活息息相關。它們分別是2000年的半導體集成電路（IC），2009年頒發的光纖與感光耦合元件（CCD），以及2014年的藍光二極體。如果沒有這幾項發明，我們將生活在完全不同的21世紀。 　　另外值得一提的是，為本書撰稿的台灣物理學家中，有許多師出諾貝爾獎大師門下，能一窺得獎者或特立獨行的研究風格，或平易近人的為人處事一面，更神遊於他們治學的風範和精神。