法美学者分享诺贝尔物理学奖 上帝粒子仍在等待

　　塞尔日·阿罗什 　　法国公民。1944年9月11日出生于摩洛哥卡萨布兰卡，1996年在巴黎高等师范学院与同事合作进行了实验观察，发现了量子相干性，获得1992年洪堡奖。现为巴黎高等师范学院教授，法兰西公学院量子物理学会主席。

　　大卫·维因兰德 　　美国公民。1944年2月24日出生。1965年在加州大学伯克利分校获得学士学位。1970年在哈佛大学获得博士学位，并在华盛顿大学获得博士后学位。现供职于美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学波尔得分校。

　　北京时间昨天17点45分，2012年诺贝尔物理学奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓。法国巴黎高等师范学院教授塞尔日·阿罗什(Serge Haroche)和美国标准技术研究所教授大卫·维因兰德(David Wineland)因在量子力学领域的突破性研究获奖。

　　瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会为二人给出的获奖理由是“发现测量和操控单个量子系统的突破性实验方法”。鉴于粒子研究的“纯科学”性质，评委会对获奖成果的实际应用没有“渲染”表述，只提及两名获奖者所创制方法的一个实例：促成研发“极为精准”的时钟，精度比现有铯原子钟高百倍。二人将均分800万瑞典克朗(约合114万美元)奖金。

　　不过，这一结果与科学界及很多科学迷的预计大相径庭。此前呼声最高的是被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的发现者。

　　量子世界里的粒子控制

　　瑞典皇家科学院常任秘书诺尔马克在皇家科学院会议厅宣读了获奖者名单及其获奖成就。他说，这两位物理学家独立发明并优化了测量与操作单个粒子的实验方法，而实验中还能保持单个粒子的量子物理性质，这一物理学研究的突破在之前是不可想象的。

　　对于单个光子或物质粒子来说，经典物理学定律已不再适用，量子物理学开始“接手”。但从环境中分离出单个粒子并非易事，而且一旦粒子融入外在世界，其神秘的量子性质便会消失。因此，许多通过量子物理学推测出来的现象看似荒诞，也不能被直接观测到，研究人员也只能进行一些猜想实验，试图从原理上证明这些荒诞的现象。

　　通过巧妙的实验方法，阿罗什和维因兰德与研究小组一起成功地实现对量子碎片的测量和控制，颠覆了之前人们认为的其无法被直接观测到的看法。这套新方法允许他们检验、控制并计算粒子。

　　他们的方法大同小异。大卫·维因兰德是利用光或光子来捕捉、控制以及测量带电原子或者离子。塞尔日·阿罗什采取了相反的方法：通过发射原子穿过阱，他控制并测量了捕获的光子或光粒子。

　　两位获奖者突破性的方法，使得量子光学领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步。就如传统计算机在上世纪的影响那样，或许量子计算机将在本世纪以同样根本性的方式改变人们的日常生活。极端精准的时钟在他们研究的推动下应运而生，有望成为未来新型时间标准的基础，而其精准度超越现代铯时钟百倍以上。

　　希格斯玻色子还在等待

　　一贯被认为是诺贝尔奖重头戏的物理学奖今年的最终归属有些超乎人们预料。此前，得奖大热门是希格斯玻色子的发现者。今年7月4日，欧洲核子研究中心宣布新发现了与有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子高度吻合的新粒子。这项希格斯玻色子最新证据被认为是30年来最伟大科学发现之一。

　　希格斯玻色子以英国物理学家彼得·希格斯的名字命名，它是一个虚拟的概念，人类并没有真实地观测到这种粒子，只是根据目前的物理学理论分析推断出应该有这种粒子的存在。因为在这个粒子被预言出来之前，物理界标准模型有一个致命缺陷——它所演绎出的世界里没有质量。直到1964年希格斯提出了希格斯场的存在，并假设希格斯粒子是物质的质量之源，一切才得以自圆其说。

　　而正是这般的重要性，让7月份的这次成果宣布具有了足够的历史意义。英国物理研究所主席彼得·奈特评价认为，其在物理界的地位堪比生物界当年发现了DNA。外界也纷纷议论该发现是否足以赢得一尊诺贝尔物理学奖的奖杯。

　　不过，由于这一最新发现的粒子还未经官方确认为希格斯玻色子，部分诺贝尔奖项观察家持保留态度。伦敦国王学院理论物理学教授约翰·艾里斯指出，希格斯本人肯定终有一天会荣登诺奖宝座，“但不是今年”——因为证据来得太晚，且还未经最终证实。

　　另外，“上帝粒子”与诺奖还存在“先天不合”——一个诺奖最多只能有3个得奖人，虽可包括机构，但不颁给过世者。从理论的建立来讲，先后有6位物理学家在4个月间出版了一系列关于该理论的相关文章，每个人的研究都可说是站在其他人的肩膀之上；而从粒子的发现过程来看，则更为复杂，因为有数以千计的物理学家在欧核中心从事相关研究。