2026年诺贝尔物理学奖即将揭晓:凝聚态物理成为热门,前景分析多元化

2026年诺贝尔物理学奖即将揭晓:凝聚态物理成为热门,前景分析多元化


北京时间10月6日下午五点四十五分,瑞典皇家科学院将宣布2026年诺贝尔物理学奖的归属。就在昨天,2026年诺贝尔生理学或医学奖已揭晓,荣获者包括美国斯坦福大学的卡尔·戴瑟罗斯、德国柏林洪堡大学的彼得·赫格曼以及德国维尔茨堡大学的格奥尔格·内格尔,他们因在光遗传学领域取得的成就而获得这一殊荣。关于物理学奖的归属,目前根据业内专家和诺奖预测分析,凝聚态物理、粒子物理和核物理均表现出强烈的竞争力。自1901年诺贝尔物理学奖创立以来,已颁发119次,其中有六次因为历史原因未能授奖,多由世界大战造成的空档。诺贝尔基金会的章程规定,如果选出的成果未达到相应的重要性,奖金将会保留到下一年,如此反复,仍若无法颁发则奖金转入基金会的专项资金。在119次颁奖中,47次由一位获奖者独享,33次由两位获奖者共同获得,39次则由三位获奖者分享,每项奖金最多限三人共用。迄今为止,诺贝尔物理学奖共颁发给230位科学家,其中仅五位是女性,约翰·巴丁则是历史上唯一获得此奖两次的科学家(1956年和1972年),考量至今,实际获奖人数为229。

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凝聚态物理今年各方看好,在奖项正式颁发前,不少被认为是诺贝尔奖风向标的奖项为其热门方向提供了一些线索。尤其是科睿唯安在9月17日发布了2026年度的“引文桂冠奖”名单,自2002年设立以来,该奖项共颁发给约487位学者,其中有约89人后续获得了诺贝尔奖,转化率高达18%。今年物理领域的三个获奖项目均聚焦在凝聚态物理上:日本九州大学的安达千波矢、美国密歇根大学的斯蒂芬·福雷斯特和南加州大学的马克·汤普森,因其在磷光有机发光二极管及热活化延迟荧光方面的开创性研究获得认可,极大提高了有机发光二极管的光电转换效率;瑞士苏黎世联邦理工学院的妮可拉·斯帕尔丁的理论研究则促进了室温磁电多铁性材料的发展,这些材料有望在超低功耗计算中发挥重要作用。中国科学院院士及南方科技大学校长薛其坤因在量子反常霍尔效应的实验观测方面工作出色而备受瞩目。此外,以色列沃尔夫基金会于10月1日将2026年沃尔夫物理学奖授予德国慕尼黑大学的伊曼纽尔·布洛赫和美国国家标准与技术研究院及科罗拉多大学的叶军,表彰二人在超冷原子系统调控方面的突破性进展。在沃尔夫奖历史上,大约三分之一的获奖者最终也获得诺贝尔奖,因此这个奖项同样被视为重要的风向标。叶军因此成为自吴健雄之后,第二位获得该奖项的华人得主。

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关于其他的潜力方向,2026年卡夫利纳米科学奖则颁发给了美国罗格斯大学的伊娃·安德雷、麻省理工学院的巴勃罗·哈里罗-埃雷罗,以及得克萨斯大学奥斯汀分校的艾伦·麦克唐纳,突出了他们在类似“扭转电子学”领域所做的开创性工作,这种研究通过微小的角度旋转二维材料重塑电子行为。自2008年以来,卡夫利奖的获奖者中已有10位后续获得诺贝尔奖。英国物理学会旗下的《物理世界》在9月30日的分析中指出,从不同领域的获奖历程看,凝聚态物理及粒子与核物理均开始成为恰逢其时的热门领域。

在华人科学家中,薛其坤的影响力尤为显著。量子霍尔效应是凝聚态物理中的基本现象之一,而在特定的外部磁场和低温条件下,电子会呈现出“原地打转”的特性,使得材料表面形成低能耗的单向导电通道。量子反常霍尔效应的独特之处在于,个别材料在无外加磁场的情况下,通过自身的磁性便能实现电子的有序流动,这种现象可视为零电阻电力通路的初步探索。自2008年起,薛其坤团队历时4年成功研发出高质量的铬掺杂(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体材料,首次在极低温下观察到了量子反常霍尔效应,此成果于2013年刊载于《科学》杂志,并被诺贝尔物理学奖得主杨振宁所高度评价,称其为“首次来自中国实验室的诺贝尔级物理学论文”。

另一位备受瞩目的科学家是叶军,生于1967年,毕业于上海交通大学,现有的锶光钟精度达到了8.1×10⁻¹⁹,这意味着大约390亿年才会出现1秒的时间偏差;此外,2022年他还在毫米尺度上成功测量引力时间膨胀,推动了广义相对论在实验室中的新验证。

若今年物理学奖未授予凝聚态物理,那么《物理世界》期望粒子及核物理同样具备一定的关注度。其中一个备受关注的项目是由欧洲核子研究中心(CERN)的ATHENA和ALPHA合作组进行的研究,这个团队首次捕获到冷反氢原子,并进行精密的研究,通过对比氢和反氢的谱线来检验物理学的基本对称性。

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