那些众望所归的诺奖得主（物理学篇）-诺奖物理学奖书单

 

2022年的诺贝尔物理学奖将会在北京时间今天（10月4日）下午17点45分后揭晓。诺贝尔奖自1901年首次颁发至今已走过一百二十余年的历程，其中诞生了218位诺贝尔物理学奖得主。按照诺贝尔奖的评选流程（见），想要拿诺奖，首先要获得提名，218位物理学奖得主都是得到了同行的认可才能获此殊荣。

相信大家一定很好奇，这218位幸运儿中谁会是那个最「众望所归」，获得提名最多的人呢？有一个好消息和一个坏消息，好消息是诺贝尔奖官方公开了诺奖的提名数据库，任何人都可以进入数据库查询你感兴趣的每一位诺奖得主的提名历程；坏消息是官方并没有完全公开提名数据库的数据，按照诺贝尔基金会的一项特殊规定，每年的提名情况需要保密至少50年，之后才能公之于众。依照这一规定，我们现在只能查询到距今50年以前，也就是1971年及以前的诺贝尔奖提名，并且由于某些未知因素，物理学奖只有1970年以前的数据。

虽然数据并不完整，不过本着「来都来了」的精神，我帮大家整理了1970年以前诺贝尔物理学奖92位得主中获得提名最多的5位学者。如果仅就提名次数而言，大名鼎鼎无人不晓的爱因斯坦也只能在这个榜单上名列第五。

5

爱因斯坦 Albert Einstein

爱因斯坦共获得66次诺贝尔物理学奖提名

德国理论物理学家爱因斯坦（1879~1955）是1921年诺贝尔物理学奖得主，获奖理由是「对理论物理的贡献，特别是发现了光电效应的原理」。1905年，阿尔伯特·爱因斯坦发表论文《关于光产生和转变的一个启发性观点》，给出了光电效应实验数据的理论解释。爱因斯坦主张，光的能量并非均匀分布，而是负载于离散的光量子（光子），而光子的能量与其频率有关。这个突破性的理论不但能够解释光电效应，也推动了量子力学的诞生。

光电效应

爱因斯坦1910年首次获得提名，提名人是威廉·奥斯特瓦尔德（Wilhelm Ostwald），到1922年获奖时，他一共在十一个年度中陆续获得提名，可见即便是爱因斯坦，面对诺奖时也免不了要「陪跑」一阵。可能有人会纳闷，既然爱因斯坦是1922年拿到的诺奖，为什么又称爱因斯坦是「1921年诺贝尔物理学奖得主」？这就要提到诺奖评选过程中一个特殊规定，当诺贝尔委员会认为当年的提名均不符合诺贝尔遗嘱中概述的标准，根据诺贝尔基金会的章程，当年诺奖的最终人选将保留至第二年再作评定。1921年的物理学奖就出现了这样的情况，爱因斯坦最后是在1922年拿到了1921年的物理学奖。

4

普朗克 Max K Planck

普朗克共获得74次诺贝尔物理学奖提名

德国物理学家，量子力学的创始人普朗克（1858~1947）是1918年诺贝尔物理学家得主，获奖理由是「通过发现能量子为物理学的进步做出的贡献」。当黑体被加热时，会发出电磁辐射，黑体的光谱反映了物体的温度。使用当时已知的物理定律计算光谱的能量分布出现了不合理的结果：例如英国物理学家金斯与瑞利勋爵提出了描述黑体辐射强度随频率/波长变化的函数，被称为瑞利-金斯定律，该定律的计算结果在低频范围与实验相符，但随着辐射频率增加，定律的计算结果趋于无限大，与实验数据不符，这一异常又被称为“紫外灾变”。普朗克在1900年通过引入量子理论解决了这个问题，即辐射由具有特定能量的量子组成，该能量由一个新的基本常数决定，此后称为普朗克常数。

普朗克常数

普朗克自1907年起连续十三个年度获得诺贝尔物理学奖的提名，其中1914年得到的提名次数最多，达到了11次。普朗克在单一年度获得的提名次数不算多，但他在九个年度中得到了不少于5次的提名，这也是他一共获得74次提名的主要原因。

3

汤斯 Charles Hard Townes

汤斯共获得75次诺贝尔物理学奖提名

美国物理学家汤斯（1915~2015）是1964年诺贝尔物理学奖得主，获奖理由是「量子电子学领域的基础性工作，基于脉泽-激光原理构建了振荡器和放大器」。受激发射是指一个原子在与一个光包或一个光子接触后，导致核内一电子下降到一个较低的能级，从而发射一个具有相同能量的额外光子。在20世纪50年代，汤斯、尼古拉·巴索夫和亚历山大·普罗霍罗夫促成了这一现象在脉泽和激光器中的实际应用，它们分别产生集中和相干的微波和光束。

受激发射

汤斯在1958~1965年连续八个年度获得诺奖提名，其中有61次提名集中在1962~1964年，1964年更是有接近30次提名。汤斯最后是与两位苏联物理学家尼古拉·巴索夫（Nicolay Gennadiyevich Basov）和亚历山大·普罗霍罗夫（Aleksandr Mikhailovich Prokhorov）分享了当1964年的诺贝尔物理学奖，汤斯拿走了一半奖金，两位苏联学者平分剩下的一半奖金。

2

斯特恩 Otto Stern

斯特恩共获得82次诺贝尔物理学奖提名

德国裔美国核物理学家斯特恩（1888~1969）是1943年诺贝尔物理学奖得主，获奖理由是「他对分子射线法的发展和质子磁矩的发现的贡献」。在1922年的一项实验中，斯特恩和耶拉克将一束银原子穿过一个不均匀的磁场。根据经典物理学，光束应该成片分散开，而实验中观察到了两个不同方向的光束。该结果支持了量子物理学的理论，即电子和原子仅占据某些能量和运动状态。角动量被证明是量子化的。

施特恩-格拉赫实验

斯特恩从初次得到诺奖提名到最后一次获得诺奖提名，中间横跨了21个年度，在1944年获奖以前，他已经「陪跑」了17回，在1934年及1940年还分别获得15次和14次提名。需要注意的是，斯特恩是在1944年拿到了1943年的物理学奖，原因与爱因斯坦的情况相同。

1

内尔 Louis Néel

内尔共获得96次诺贝尔物理学奖提名

法国物理学家内尔（1904~2000）是1970年诺贝尔物理学奖得主，获奖理由是「有关反铁磁性和亚铁磁性的工作和发现，这些工作和发现在固能态物理学中得到了重要应用」。磁性有不同的形式，一些源于不同材料原子的磁矩。在铁磁材料中，磁矩的方向相同。1932年，内尔发现了反铁磁性现象，即材料中相近位置的磁矩方向相反。1947年，他还发现了亚铁磁性现象，其中磁矩沿相反方向排列，但大小不同。这些发现成为计算机内存和其他应用程序发展的重要因素。

反铁磁性现象，即材料中相近位置的磁矩方向相反

作为诺贝尔物理学奖得主中获得提名次数最多的学者，内尔的提名之路堪称好事多磨——1952年他就获得了第一次提名，此后的17年他每年都有至少一次提名，但每年都在「陪跑」，即便是1965年获得11次提名，1966年获得17次提名时也没有改变「陪跑」的结果，直到1970年度的评选时他再度获得6位学者提名，最后与瑞典物理学家汉尼斯·阿尔文（Hannes Alfvén）一同分享了当年的物理学奖。

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