“谢耳朵”同行获诺奖 超准时钟有戏了
龙虎网
2012年诺贝尔物理学奖得主法国物理学家塞尔日·阿罗什(左)和美国物理学家戴维·维因兰德
龙虎网讯 还记得美剧《生活大爆炸》吗主人公“谢耳朵”等对量子物理学理论倒背如流,当然也梦想获得诺奖。昨天,两位同行帮他们圆了梦。
法国人塞尔日·阿罗什和美国人戴维·维因兰德因为粒子控制研究而获得2012年度诺贝尔物理学奖。诺贝尔物理学奖评审委员会认定,两人“开启量子物理学实验新时代的大门,显示不必损毁量子粒子个体,就可以直接观测它们”。
设下“陷阱” 解开“纠缠”
阿罗什1944年在摩洛哥出生,1971年在法国首都巴黎大学获得博士学位,现任法兰西公学院和巴黎高等师范学院教授。
他的研究课题,涉及一种名为“量子纠缠”的现象。
所谓“纠缠”,是基本粒子所处微观层面上,单个粒子一方面难以与周围环境分离;另一方面是一旦与周围环境相互作用,随即失去量子特性;另外,如果两个粒子相互作用,即使两者分离,互动作用会继续存在。
相当长一段时期内,量子物理学理论所预言的诸多神奇现象难以在实验室环境下直接“实地”观测和验证,只存在于研究人员的“思维实验”中。
从上世纪80年代初开始,阿罗什及其同事所作研究援用量子光学原理,探究光和物质之间的基本互动,具体手段是把原子送入一个“陷阱”,控制并测量“陷落”在陷阱中的光子。
维因兰德与阿罗什同年,美国出生,1970年在美国哈佛大学获得博士学位,现在美国标准技术学院和科罗拉多大学任职。
维因兰德及其同事所作研究与阿罗什及其同事几乎同时起步并发表论文,所援用方法的理论依据相同,所采用的手段同样有许多相似点。
只是,实验中,维因兰德设下“离子陷阱”,其中离子带电,继而借助光子控制和测量这些离子。
无论是“光子阱”还是“离子阱”,依照诺奖评委会的说法,都显现“独创性”,在两位获奖者创制这些方法以前由其他研究人员认定为“不可能”。他们的成果因而具有“奠基意义”。新华社
两位科学家的研究成果到底有多么了不起,以至于获得了诺贝尔奖呢
按照南京大学物理学院于扬教授的说法,他们的研究拯救了一只著名的猫咪,使得量子物理学获得突破,以至于人类可以研究比超级更超级的量子计算机——一台这样的计算机,运算速度将是现在全球大大小小所有计算机计算速度总和的几千亿倍!而借助量子物理学上研究出的超级原子钟,如果应用在卫星通讯、GPS上,会让我们对时间和自己位置的判断精确得难以想象……
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来源:新华报业网编辑:吴鑫浩
■解读
》》本届诺贝尔物理学研究有啥意义
·他俩让“好奇不再害死猫”
·量子计算机,一个字“快”
·超级原子钟,一个字“准”
先从“薛定谔的猫”说起
那么,还是先从那只被拯救的猫说起吧。
谈起我们生活中看得见、摸得着的现实世界,有很多物理学理论和概念,比如牛顿定律早就深入人心、妇孺皆知了。但是,人类研究更加微观的世界,比如微小的粒子的世界时,就遇到窘境了。
奥地利著名物理学家薛定谔,是量子力学的创始人之一,曾获1933年诺贝尔物理学奖。他就用一种实验设想,描述了这一尴尬的境地。
简单说来,就是一个不透明的盒子里装着一只猫和一个原子核。这个原子核可能产生变化导致猫咪死亡,也可能不产生变化,猫咪还能好好活着。(此处或者用这样的形式:原子核变化——猫咪死亡,原子核不变化——猫咪活着。)
那么原子核本身到底会不会变化呢我们必须打开盒子看看猫咪死没死才能知道答案。问题是,如果打开盒子,哪怕是仅仅一瞥,都可能会干扰这个原子核,使它产生变化,原先可能死去的猫咪幸存了,原先可能活下来的猫咪却死了。那么猫咪不管是死是活,我们都无法准确判断这个原子核原先到底是什么性质了。
总而言之,想准确地了解原子核在盒子中的性质和状态,除非我们能让那只不知死活的猫谈谈感受……
怎么样,您看到这里抓狂了没有正因为这个量子物理学的窘境,如玻尔、爱因斯坦之类的大科学家,无法绕开这个悖论,只能做做“思想实验”。有科学家半开玩笑地说,恨不得干脆拿枪毙了这只让人头疼的猫咪。
南京大学物理学院于扬教授介绍,塞尔日·阿罗什与戴维·维因兰德这两位科学家,在上世纪70年代先后开创了两种天才的实验方法,解决了这一难题。
“两种实验方法有别,但总的说来是把各种粒子束缚住,与外界隔离开,让人类即便打开了盒子,也不会影响到它们的物理性质。”正如瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会宣布的那样,“提出了突破性的实验方法,使测量和操控个量子体系成为可能。”
这样一来,猫咪不用“杀身成仁”,也可以做实验了。
“碉堡”了的量子计算机
两位科学家的研究成果,对量子物理学的发展,乃至人类的未来,到底有怎样的影响呢
于扬教授介绍,量子物理学因此能突破瓶颈,发展更快,而且首先会推动量子计算机的研究问世。
如果把一台现在世界上的超级计算机,比作一件乐器,那么一台量子计算机就相当于一个庞大的交响乐团。于教授本人就是研究量子计算机的专家。他说,如果把现在全世界所有大大小小的计算机,不管是超级计算机,还是个人的笔记本,也甭管什么英特尔还是AMD的CPU,不在乎是多大的内存,全部集中起来计算一个数据,如果这个计算过程需要100万年的话,那么一台量子计算只需要几分钟就能得出答案!
业内预计,最多50年,就会有大型的科研用量子计算机投入使用。
超级原子钟让时空更精确
量子物理学的深入研究,还能帮助人类创造出更加精确的原子钟。于教授分析,原子钟是高度精确的计时器。目前世界上最精密的原子钟,误差约为每370亿年1秒。也就是说,宇宙从诞生开始到现在,此原子钟才产生了0.5秒的误差。听上去就很牛!
要这么精确的原子钟做什么它当然不是用来上班打卡或者定时烧水煮鸡蛋的。“GPS导航卫星里就有原子钟,它越精确,地面上人们判断自己的位置、运动方向和速度越准确,导航误差越小。”另外,对于航天、通讯、测量甚至国防,都有非常重要的意义。
■花絮
上帝粒子“落榜”
网民同情又调侃
诺贝尔物理学奖的颁发,对科学界乃至民间的科技爱好者来说,都是一件盛事,有科学界的“春晚”之说。昨天下午开始,国内著名的科普类网站果壳网等,都在进行网络直播互动。不少海内外的网友,还在第一时间搜集公布国外网站的最新消息。
就在物理学奖的颁发之前,很多网友还在猜测,堪称本世纪物理学界最大的发现的“上帝粒子”,也就是希格斯玻色子,应该会上榜。有人甚至已经提前恭喜“上帝粒子”理论的开创者彼得·希格斯,预言他能获奖了。
但是结果出来之后……网民们又纷纷发布微博,说要给“彼得·希格斯老爷子一个大大的拥抱”,要“好好安慰安慰这个和蔼的老头儿。”
于扬教授昨天也在观看网络直播。他对上帝粒子落榜并不意外:“毕竟,今年7月份宣布上帝粒子的存在还仅仅是个开始,仍然需要大量科学实验的论证研究。”通常,一个新的科学理论或者新发现,都要经过很多年,甚至数十年研究验证之后,才有可能获得诺贝尔奖。
难怪很多网友开玩笑:“还好彼得·希格斯老爷子身子骨够结实,祝他长命百岁!”
记者 王晟
■延伸
诺奖未颁 莫言先热
各路名人纷纷谈 图书有多少卖多少
诺贝尔文学奖最终结果将于明晚颁出,但“中国作家莫言成诺奖热门人选”的消息这两天在网上传得相当火。其实,诺贝尔文学奖提名有保密50年的规则,莫言、村上春树所谓的诺奖大热人选只是博彩公司开出的文学奖赌盘而已。
其实并不知道谁入围
诺贝尔文学奖预计在明天颁出。奖未颁出,莫言先热,皆因法新社此前报道称,今年的诺贝尔文学奖将很可能在中国作家莫言和日本作家村上春树中产生,并指出海外著名博彩公司Ladbrokes和Unibet均开出文学奖赌盘,公布了本届诺贝尔文学奖预测获奖名单的赔率,而两人分别占据了头两名的位置。也就是说,其实莫言究竟有没有入围提名,无人知晓。
据《蛙》一书的责编曹元勇说,诺贝尔文学奖提名有保密50年的规则,目前的争议都是外人看戏。
能否获奖 名人也在谈
莫言能否获奖,是第一议题。作家冯唐认为可能性不大,因为中文在翻译过程中损耗了它的美丽。“综合考虑,奖给莫言可能性不大。多个不懂中文的外国人在一起,通过翻译作品评价一个好的中文小说家,非成笑。”高晓松也对此附和说:“尤其是把《丰乳肥臀》翻成《Big breasts & wide hips》,感觉身体倍棒吃嘛嘛咋个得奖嘛。”但是,也有学者指出,翻译莫言海外作品的都是顶级汉学家,这让莫言的国际影响力大增。
著名学者陈子善调侃说,他觉得这次莫言有戏。因为2000年高行健得奖那年,他不在上海。此后他年年在上海,年年外国作家摘下。“今年诺奖揭晓之日,我又不在上海,难道……”
莫言该不该获奖,是第二讨论中心。某报副总郑杰在微博上说:“能否获得诺贝尔文学奖,标准只应该是‘作品对文学史的意义’,舍此勿论。从这个标准来看,我觉得莫言和村上春树都没资格获奖。”而更多的人还是很推崇莫言的文学成就的,名嘴崔永元就很直接地说:“莫言被传为诺贝尔文学奖最大热门——希望他得奖,他配得上这个奖。”
“莫言图书有多少卖多少”
一方面,记者获悉,和莫言近日签约的精典博维图书公司早在今年夏天就确定将在年内发行莫言全集。而据上海文艺出版社市场部主任汤正宇说,莫言获茅盾文学奖的小说《蛙》从2009年出版至今共印刷20万册,昨日库存的5000多册被抢购一空。另一方面,记者昨日采访了新街口的两家书店——新华书店与大众书局。新华书店的营销负责人告诉记者,她查阅了一下销售数据,从新闻出来后的6号到8号,莫言的各种图书销量都有明显增加,比如《蛙》在三天内卖掉了20多本,基本是从前一个月的销量。而大众书局的周店长告诉记者,节前他们没预料到会有这样的新闻,节后发现店里货架上百本莫言的图书都卖光了,因此正在补货,“感觉就像上次陈忠实的《白鹿原》,有多少卖多少。”
莫言:“我没看法”
莫言对此的反应如何据莫言的朋友、精典公司老总陈黎明说,“他也不是特别在意,(只是)觉得作家成为博彩业赌注很有趣。”
另外,在如此喧嚣中,莫言选择跑到山东老家酝酿新作去了。
其实,这也不是莫言第一次被和诺奖扯上关系,他曾经说过:“每年到那个时候,媒体都要拿着这个话题做一些文章,实际上跟作家的写作并没有多少关系,也有一些批评家在讽刺挖苦中国作家有诺贝尔文学奖焦虑症。这个讽刺不一定是正确的,其实有的时候我们已经忘掉了,是他们没有忘掉。”
此外,对于被问鼎诺贝尔文学奖,莫言本人目前只回应“我没看法”、“千万别提这事儿了”。记者 仲敏
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来源:新华报业网编辑:吴鑫浩
(原标题:“谢耳朵”同行获诺奖 超准时钟有戏了)