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三名美国科学家分享2004年诺贝尔物理学奖http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2004-10-08
新华网斯德哥尔摩10月5日专电 瑞典皇家科学院5日宣布，将2004年诺贝尔物理学奖授予美国科学家戴维·格罗斯、戴维·波利策和弗兰克·维尔切克，以表彰他们发现了粒子物理的强相互作用理论中的“渐近自由”现象。 当天的新闻发布会在有着200多年历史的瑞典皇家科学院议事厅举行。金碧辉煌的议事厅内挂满了科学院不同时期的院士画像，深棕色墙壁的房间中处处透出庄严的气息。 物理学奖评审委员会主席苏内·斯万贝里教授和评委代表等出席了新闻发布会，并配合投影屏幕解释了3名美国科学家的得奖理由和相关理论。 评委们把3名美国科学家的成就称为“夸克世界中的一个多彩发现”，称这3名得奖者的发现涉及了诸如：什么是大自然中最小的粒子；这些粒子如何组成我们身边的万事万物；自然中存在着哪些力以及它们怎样相互作用等物理学基本问题。这些问题在整个20世纪乃至现在都是物理学家们最渴望找到答案的谜题。 新闻发布会上可谓惊喜不断。评委们在介绍三位科学家的主要成就——“渐近自由”理论时用橡皮筋打了个比方。这时，一名红衣女郎和一名黑衣男子突然拉着一条彩带上场，演示了“距离”和“色力”的相互关系，似乎和实际生活中男女间“距离远产生美”而“久处生厌”的道理有着异曲同工之妙。这种表演引来现场一片笑声。 有记者问，为什么诺贝尔奖得主以美国人居多？评委代表说，他们在考虑今年诺贝尔物理学奖时确实也关注了欧洲和日本等国科学家，但三位美国获奖者在这个领域作出的贡献确实是决定性的。 评委会还现场接通了远在美国正在睡梦中的一位得奖者——格罗斯教授。当记者们问格罗斯这个奖是否在他的期待中时，他在电话那头笑着说：“我对此多少还是有些期待的。这些年来，当实验室证据变得越来越充分时，我越来越相信我们的理论是正确的。” 另一位获奖者维尔切克在接受瑞通社电话采访时说，尽管他对得奖并非感到特别意外，但还是高兴得“无法控制住自己的情绪”。维尔切克说他本计划早上出去散步以平息一下心情，但一直电话不断，“到现在，我连衣服还没穿好呢！” 在发布会现场，瑞典皇家科学院行政执行总监埃娃·克鲁特梅耶对新华社记者说，无论是现场表演还是越洋电话采访，都是诺贝尔奖发布会历史上的第一次。事实证明它给原本可能枯燥单调的“科学”发布会增添了很多活力。(完)
本年度诺贝尔物理学奖成果解读 构成宇宙万物的最小粒子是什么？自然界中存在着哪些力，它们之间如何相互作用？这些是整个２０世纪乃至现在都困扰物理学家的难题。荣获本年度诺贝尔物理学奖的三位美国科学家，通过他们的研究为回答这些问题作出了重要贡献。 近代物理学理论认为，夸克等是比质子和中子等亚原子粒子更基本的物质组成单位，夸克等组成了质子和中子，中子和质子又形成原子核，最终产生原子以及今天的宇宙万物。现有的物理学理论还认为，自然界中存在引力、电磁力、强作用力和弱作用力等４种力。其中，夸克通过强作用力组成质子和中子，而这种强作用力主要通过另一种名为胶子的基本粒子来传递。 但物理学家们在研究夸克时也发现了一个奇怪的现象，那就是从没有发现过自由的单个夸克，只有２个或３个夸克的集合体才能处于自由状态，通常情况下夸克总是被约束在质子和中子内部。获得今年诺贝尔物理学奖的格罗斯、波利策和维尔切克提出的“渐近自由”理论，为此提供了解释。 ３位科学家在上个世纪７０年代提出的理论认为，强作用力会随着夸克彼此间距离的增加而增大，因此没有夸克可以从原子核中向外迁移，获得真正的自由。通俗地说，这一现象有点像拉一根具有弹性的橡皮筋：橡皮筋拉得越长，其产生的力量越大，人拉起来也更为费劲。同样根据“渐近自由”理论，强作用力会随着夸克间距离的变小而减弱，这意味着，约束在质子等内部的夸克在彼此距离足够小时将近乎自由地进行运动。 为了描述夸克间的强相互作用力，物理学家们创立了量子色动力学。量子色动力学理论认为，与电子带有电荷类似，夸克和胶子带有色荷，基于色荷的色力或者强作用力，具有比电磁力更为复杂的作用方式和更为奇特的现象，“渐近自由”就是一个明显例子。 诺贝尔物理学奖评委会认为，今年获奖的３位科学家发现的“渐近自由”现象，不仅深刻地改变了科学家们对自然界基本作用力作用方式的理解，为量子色动力学理论奠定了基础，使完善粒子物理学标准模型成为可能，而且也让科学家向实现对自然界４种力进行统一描述的宏大梦想更进了一步。评委们把３位美国科学家的成就称为“夸克世界中的一个多彩发现”，认为他们的发现有助于解释为什么夸克只有在极高能量下才会表现出近乎自由的状态。 另外，一些专家也指出，通过了解夸克间相互作用力的性质，就有可能找到打开自由夸克的办法。如果能够合理利用夸克内部的强作用能，那么人类就有可能获得比核能还要大得多的能量，相关研究将有很大的应用潜力。 [新华]
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