法美學者分享諾貝爾物理學獎 上帝粒子仍在等待

　　塞爾日·阿羅什 　　法國公民。1944年9月11日出生於摩洛哥卡薩布蘭卡，1996年在巴黎高等師範學院與同事合作進行了實驗觀察，發現了量子相乾性，獲得1992年洪堡獎。現為巴黎高等師範學院教授，法蘭西公學院量子物理學會主席。

　　大衛·維因蘭德 　　美國公民。1944年2月24日出生。1965年在加州大學伯克利分校獲得學士學位。1970年在哈佛大學獲得博士學位，並在華盛頓大學獲得博士後學位。現供職於美國國家標準與技術研究院和科羅拉多大學波爾得分校。

　　北京時間昨天17點45分，2012年諾貝爾物理學獎在瑞典斯德哥爾摩揭曉。法國巴黎高等師範學院教授塞爾日·阿羅什(Serge Haroche)和美國標準技術研究所教授大衛·維因蘭德(David Wineland)因在量子力學領域的突破性研究獲獎。

　　瑞典皇家科學院諾貝爾獎評審委員會為二人給出的獲獎理由是“發現測量和操控單個量子系統的突破性實驗方法”。鑑於粒子研究的“純科學”性質，評委會對獲獎成果的實際應用沒有“渲染”表述，只提及兩名獲獎者所創製方法的一個實例：促成研發“極為精準”的時鐘，精度比現有銫原子鐘高百倍。二人將均分800萬瑞典克朗(約合114萬美元)獎金。

　　不過，這一結果與科學界及很多科學迷的預計大相徑庭。此前呼聲最高的是被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的發現者。

　　量子世界裡的粒子控制

　　瑞典皇家科學院常任秘書諾爾馬克在皇家科學院會議廳宣讀了獲獎者名單及其獲獎成就。他說，這兩位物理學家獨立發明並優化了測量與操作單個粒子的實驗方法，而實驗中還能保持單個粒子的量子物理性質，這一物理學研究的突破在之前是不可想象的。

　　對於單個光子或物質粒子來說，經典物理學定律已不再適用，量子物理學開始“接手”。但從環境中分離出單個粒子並非易事，而且一旦粒子融入外在世界，其神秘的量子性質便會消失。因此，許多通過量子物理學推測出來的現象看似荒誕，也不能被直接觀測到，研究人員也只能進行一些猜想實驗，試圖從原理上證明這些荒誕的現象。

　　通過巧妙的實驗方法，阿羅什和維因蘭德與研究小組一起成功地實現對量子碎片的測量和控制，顛覆了之前人們認為的其無法被直接觀測到的看法。這套新方法允許他們檢驗、控制並計算粒子。

　　他們的方法大同小異。大衛·維因蘭德是利用光或光子來捕捉、控制以及測量帶電原子或者離子。塞爾日·阿羅什採取了相反的方法：通過發射原子穿過阱，他控制並測量了捕獲的光子或光粒子。

　　兩位獲獎者突破性的方法，使得量子光學領域的研究朝着基於量子物理學而建造一種新型超快計算機邁出了第一步。就如傳統計算機在上世紀的影響那樣，或許量子計算機將在本世紀以同樣根本性的方式改變人們的日常生活。極端精準的時鐘在他們研究的推動下應運而生，有望成為未來新型時間標準的基礎，而其精準度超越現代銫時鐘百倍以上。

　　希格斯玻色子還在等待

　　一貫被認為是諾貝爾獎重頭戲的物理學獎今年的最終歸屬有些超乎人們預料。此前，得獎大熱門是希格斯玻色子的發現者。今年7月4日，歐洲核子研究中心宣布新發現了與有着“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子高度吻合的新粒子。這項希格斯玻色子最新證據被認為是30年來最偉大科學發現之一。

　　希格斯玻色子以英國物理學家彼得·希格斯的名字命名，它是一個虛擬的概念，人類並沒有真實地觀測到這種粒子，只是根據目前的物理學理論分析推斷出應該有這種粒子的存在。因為在這個粒子被預言出來之前，物理界標準模型有一個致命缺陷——它所演繹出的世界裡沒有質量。直到1964年希格斯提出了希格斯場的存在，並假設希格斯粒子是物質的質量之源，一切才得以自圓其說。

　　而正是這般的重要性，讓7月份的這次成果宣布具有了足夠的歷史意義。英國物理研究所主席彼得·奈特評價認為，其在物理界的地位堪比生物界當年發現了DNA。外界也紛紛議論該發現是否足以贏得一尊諾貝爾物理學獎的獎盃。

　　不過，由於這一最新發現的粒子還未經官方確認為希格斯玻色子，部分諾貝爾獎項觀察家持保留態度。倫敦國王學院理論物理學教授約翰·艾里斯指出，希格斯本人肯定終有一天會榮登諾獎寶座，“但不是今年”——因為證據來得太晚，且還未經最終證實。

　　另外，“上帝粒子”與諾獎還存在“先天不合”——一個諾獎最多只能有3個得獎人，雖可包括機構，但不頒給過世者。從理論的建立來講，先後有6位物理學家在4個月間出版了一系列關於該理論的相關文章，每個人的研究都可說是站在其他人的肩膀之上；而從粒子的發現過程來看，則更為複雜，因為有數以千計的物理學家在歐核中心從事相關研究。