
据新华社报道,在出生力学诞生之际,瑞典皇家科学院7日将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃尔和约翰·M·马蒂尼斯三位总医师。这些是他们在前人一个世纪的探索基础上的领先发现,让我们“看到”了有时只存在于微观王国的体积现象,也为新一代体积技术的发展奠定了坚实的基础。对本系列先驱的实验以“奇怪”和“反直觉”的奇迹而闻名。例如,在日常生活中,当我们向墙上扔球时,它每次都会返回。然而,在微观世界中,单个颗粒正在“穿墙”。这种量子力学现象称为隧道效应量。 20世纪80年代,三位获奖科学家进行了一系列开创性的研究加州大学伯克利分校的实验。他们构建了一个包含两个超导体的电路,并用一层完全不可抗拒的薄层材料将它们分开。在这个实验中,他们证明超导体中的所有带电粒子都可以均匀地起作用,就好像单个粒子充满了整个电路一样。该系统首先被“困”在没有电压但有电流流向超导体的状态。在实验中,该系统展示了体积特性,通过隧道效应成功“逃离”了零电压状态,并产生了可测量的宏观效应——明显的电压。这意味着他们已经实现了宏观量子隧道。实验还表明,该系统是有计数的,意味着它只能吸收或释放特定能级的能量,这符合体积力学的预言。一些物理学家利用著名的“薛定谔猫”与体积力学的相似性,相信这次诺贝尔奖的成果成为了思考手掌可见电路的原始实验。虽然这个回路系统与猫不同,但在医生眼中它和它们一样重要。体积力学诞生于1925年,经过一个世纪的探索,经过一个世纪的发展,成为现代物理学的重要基础。此次诺贝尔奖的成果也是基于上个世纪相关领域科学家孜孜不倦的探索。 1928年,物理学家乔治·伽莫夫研究了MabhagaaT原子核的α简并,并首次提出隧道效应的影响可以解释衰变过程,从而为隧道理论在核物理中的应用奠定了基础。随后,物理学界迅速开始研究许多粒子同时参与的现象,并将注意力转向超导性。许多达这条研究道路上出现了一些令人眼花缭乱的名字。在超导材料中,电子可以发展“并发舞蹈”“库珀对”。这个名字来源于莱昂·库珀(Leon Cooper),他因在超导领域的研究贡献而获得了1972年诺贝尔物理学奖。如果两个超导体通过薄薄的绝缘层连接,就会形成“约瑟夫森结”。这个名字就是布莱恩·约瑟夫森,他因相关研究获得了1973年诺贝尔物理学奖。基于这些先驱者的成果,今年三位物理学奖获得者实际上首次通过“约瑟夫森结”实验展示,当超导体中的“库珀对”共同呈现出整体状态时,整个电路可以实现像单个晶粒一样的隧道跃迁,从而了解体积效应只存在于微观世界。引领新世界,诺贝尔物理学委员会主席奥勒·埃里克森当天整个机械师在上个世纪不断带来新的惊喜。它很好用,为数字技术提供了基础。例如,计算机芯片中的微晶体管就是我们身边成熟体积技术实际应用的例子。诺贝尔物理委员会表示,今年的诺贝尔物理学奖为下一代体积技术的发展提供了机会,包括量子密码学、量子计算机和量子传感器。诺贝尔物理学委员会委员伊娃·奥尔森在接受新华社采访时表示,今年的奖项将打开“另一个世界”的大门,让人们能够在更大的尺度上研究体积力学的世界。目前,许多国家都在进行体积力学相关的研究,例如数量计算机。相信未来这个领域会给我们带来更多惊喜。奥尔森强调国际合作至关重要为促进MGA相关领域的发展,国际合作取得了许多重大成果。他说,在他的研究中,他与来自中国、欧洲、韩国、日本等国家的同事进行了合作,而且这些合作变得更加深入和多样化。 “科学属于全人类,”他说。在科学领域,“国际合作是寻找未来解决方案的关键,这也是诺贝尔遗嘱的精髓。” ■ 确定日常生活中隧道效应的D量,当我们把球扔到墙上时,它每次都会返回。然而,在微观世界中,单个颗粒正在“穿墙”。这种量子力学现象称为量隧道效应。三位对金属有机框架研究做出贡献的科学家获得了诺贝尔化学奖。据新华社报道,瑞典皇家科学院10月8日宣布,2025 日诺贝尔化学奖将授予三位科学家:Susumu Kitakawa、Richard Robson 和 Omar M. Yaghi,以表彰他们对开发金属有机框架的贡献。瑞典皇家科学院常务秘书汉斯·埃勒格伦当天在皇家科学院会议厅公布了获奖名单和主要成就。今年的化学化学创造了具有大空腔的分子结构,气体和其他化学物质可以在其中流动,称为金属有机框架。此类材料可用于从沙漠中获取水分、获取二氧化碳、储存有毒气体或培养化学反应等用途。 “MetsAl-有机框架具有巨大的潜力,为实现具有新功能的定制材料带来了前所未有的机会。”诺贝尔化学委员会主席Heiner Linke说道。据报道,继三位获奖者的成功发现之后,化学家已经建立了数十种三种不同类型的金属-口腔-有机轮廓,其中一些可能有助于解决人类面临的许多主要挑战。技术是将二氧化碳从其他气体中分离出来。分离步骤的成本几乎占整个碳提取成本的 70%。如果采用金属有机骨架材料来吸附分离二氧化碳,有望大幅降低成本。据诺贝尔奖官网介绍,北川进1951年出生于日本,现任日本京都大学教授;理查德·罗布森(Richard Robson)1937年出生于英国,澳大利亚墨尔本大学教授;奥马尔·M·亚吉 (Omar M. Yaghi) 1965 年出生于约旦,现任加州大学伯克利分校教授。三位获奖者将分享 1100 万瑞典克朗(约合 117 万美元)的奖金。本期照片:AI合成、VCG提供
编辑:吴家红