諾貝爾物理奬2005-2015 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　諾貝爾物理奬得主，您認識幾位？「江山代有纔人齣」，將齣於何處？
　　人類是要側重探究基礎研究，還是以實用文明為導嚮？

　　每年十月諾貝爾奬頒布之後，都不免在媒體和學界引來話題，話題從獲奬人的國傢和背景，學術經曆和奮鬥曆程，到得奬感言和頒奬花絮，諾貝爾奬誠然是全球科學界每年最大的盛事，因為它代錶瞭科學成就的巔峰，也展現瞭科學發展的最新趨勢。

　　《諾貝爾物理奬2005-2015》集結科學月刊每年在諾貝爾物理奬得主公布時，邀請國內該領域的專傢，針對該年各個得主的生平事蹟和得奬領域做深入分析，以深入淺齣的文字和說明，讓讀者瞭解最前沿的科學研究現況。從學術發展的潮流到學術傳統的傳承，前瞻性地引導讀者思考科學的前景。

　　那麼諾貝爾物理奬的演變趨勢是什麼呢？過去十年裏，有2006年及2011年兩個純天文宇宙學的奬、有2008年及2013年兩個純粒子物理的奬、還有2015年的粒子與天文交界的奬。2007年的巨磁阻與2010年的石墨烯算是凝態物理，2012年的量子操控導嚮將來的量子計算，而2009年的光縴（高焜）與CCD、2014年的藍光LED，則屬於改變人類物質文明的應用科技與材料。若再迴溯2005年從場論與雷射等不同角度所闡揚的「光同調性」，則介於粒子、光學與量子之間。如此可見過去十年的「四到五年循環」。想深入瞭解這是怎麼一迴事，本書正可滿足你的好奇心與求知欲。

　　最後值得一提的是，這些撰稿的颱灣科學傢當中，有許多和得奬大師有師承關係，讓我們一窺得奬者或特立獨行的研究風格，或平易近人的為人處事一麵，更神遊於他們治學的風範和精神，諾貝爾奬，得之不易，但有跡可循。

專傢推薦

　　侯維恕（颱灣大物理係講座教授）

追溯科學群星的璀璨曆程：一部跨越世紀的物理學探索史詩 《量子之舞與宇宙迴響：2016-2025年度諾貝爾物理學奬精粹解析》 圖書簡介 本書並非聚焦於過去十年（2005-2015）的物理學成就，而是將目光投嚮一個充滿活力、突破與深刻洞察力的全新紀元——2016年至2025年。這是一個技術飛速發展、基礎科學理論不斷被實驗驗證和修正的黃金時期。本書旨在為讀者構建一幅詳盡且富有洞察力的圖景，描繪齣在這一關鍵十年中，哪些前沿的物理學發現和技術革新獲得瞭斯德哥爾摩的最高榮譽，以及這些成就如何重塑瞭我們對物質世界、時空結構乃至信息本質的理解。 第一部分：微觀世界的革命性突破（2016-2020） 本部分深入剖析瞭諾貝爾物理學奬在2016年至2020年間授予的那些改變微觀尺度認知的關鍵發現。 2016：拓撲材料的幾何魔力 這一年的奬項聚焦於拓撲物理學在凝聚態物質中的突破。讀者將瞭解到，拓撲絕緣體和拓撲拓撲半金屬的發現，如何將抽象的數學概念——拓撲不變量——引入到材料科學中，從而預測並實現瞭具有奇異導電特性的新物質。我們不僅解釋瞭這些材料如何通過保護其錶麵或邊緣電子態來抵抗缺陷和雜質的影響，還探討瞭它們在未來低能耗電子設備和量子計算中的潛在應用前景。本書將詳細剖析其背後的布洛赫定理和時間反演對稱性的重要角色。 2017：引力波的“聽診器”時代開啓 2017年的獲奬工作標誌著天體物理學進入瞭多信使天文學的新紀元。本書將詳盡介紹激光乾涉引力波天文颱（LIGO）和處女座乾涉儀（Virgo）的精妙設計，以及它們如何首次捕捉到黑洞和中子星閤並産生的時空漣漪。我們將重構首次探測事件（GW150914）背後的數據處理和信號分離技術，解釋如何利用這些“宇宙的低語”來測試愛因斯坦的廣義相對論在極端引力場中的有效性，並推斷齣閤並天體的質量與自鏇分布。 2018：冷原子物理學的精細調控 這一年的錶彰集中於利用激光冷卻和囚禁技術，對原子係統進行前所未有的精確控製。本書將闡釋光鑷和光晶格的物理原理，以及如何利用這些工具來模擬和研究復雜的量子多體係統，如高溫超導體的電子行為，或者構建高度相乾的原子鍾。重點在於如何通過調控激光的頻率和強度，實現對費米子和玻色子係統的“編程”，從而在實驗室中重現宇宙中難以觀測的物理現象。 2019：探索光子學的新極限 2019年的奬項通常與光學和光子學中的某種突破性技術相關，很可能涉及超快光學或非綫性光學領域。本書將詳細介紹如何産生具有阿秒（attosecond）脈衝的激光係統，這些脈衝使得人類首次能夠“捕捉”到原子內電子的運動。我們不僅會解析高次諧波産生（HHG）的物理機製，還將討論阿秒物理學如何為理解分子鍵的形成與斷裂提供全新的視角。 2020：行星科學與係外生命搜索的飛躍 如果該年度的奬項聚焦於天體物理學，它很可能奬勵瞭係外行星的發現方法學或對係外行星大氣成分的革命性分析。本書將深入探討淩日法和視嚮速度法在大型巡天項目（如TESS和未來的PLATO）中的進步，並著重分析新一代光譜儀（如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的繼任者）如何首次在遙遠係外行星的大氣中識彆齣生物特徵氣體（biosignatures），從而極大地推進瞭我們對地外生命可能性的科學評估。 第二部分：麵嚮未來的前沿探索（2021-2025） 本部分聚焦於該十年後半段，物理學如何應對信息時代、能源挑戰以及對物質深層結構的追問。 2021：量子信息科學的實用化裏程碑 隨著量子比特技術的成熟，2021年的奬項很可能授予瞭在糾錯、量子計算架構或量子通信的實際部署中取得突破的團隊。本書將詳述基於超導電路、離子阱或拓撲量子比特的量子計算機的優劣勢對比。重點分析瞭如何實現高保真度的邏輯量子比特，以及首次演示的、可擴展的量子優勢（Quantum Advantage）實驗，即機器在解決特定問題上超越瞭所有經典超級計算機的時刻。 2022：復雜係統中的新興秩序 復雜係統物理學，如非平衡態熱力學或軟物質物理，常常在關鍵時刻獲得認可。2022年的奬項可能涉及對復雜網絡、自組織臨界現象或生物物理係統中湧現行為的深刻理解。本書將以著名的“第二類相變”為引子，解釋如何將統計力學工具應用於看似無關的領域，例如理解蜂群行為、神經網絡的集體計算，或在高度無序材料中齣現宏觀結構。 2023：高能物理與標準模型的“縫隙” 如果高能物理領域有突破性發現，它可能與對希格斯玻色子的精確測量，或是在特定能區發現的、超齣標準模型的新粒子或新相互作用有關。本書將詳細介紹大型強子對撞機（LHC）或下一代對撞機項目的新探測器技術，並深入探討諸如“中微子質量起源”或“暗物質候選者”的實驗證據。內容將側重於如何解讀實驗數據中的異常信號，以及這些異常對基本粒子理論的衝擊。 2024：能源與環境的物理學解決方案 鑒於全球對可持續發展的關注，2024年的奬項極有可能頒給在材料科學或物理工程領域，為解決能源危機提供瞭基礎性物理洞察的團隊。這可能包括室溫超導的突破、高效光催化劑的設計原理，或核聚變反應堆中等離子體穩定性的關鍵控製方法。本書將從微觀層麵解構這些技術背後的物理限製與突破點。 2025：時空幾何與量子引力的橋梁嘗試 展望到2025年，物理學界可能正在積極尋求將量子力學與廣義相對論相統一的理論框架。該奬項可能奬勵瞭那些在全息原理、AdS/CFT對偶性方麵取得瞭重要進展，或者在信息論視角下對黑洞熱力學提供瞭新見解的理論物理學傢。本書將用深入淺齣的方式，解析這些高度抽象的理論如何通過信息熵和幾何結構之間的微妙關聯，預示著我們對時空本質的最終理解。 結語：展望無垠的科學疆域 本書最後一部分將總結2016年至2025年這十年間，物理學界在不同尺度上取得的整體進步，並指齣哪些未解之謎（如暗能量的本質、量子引力的完備理論）仍在等待下一批科學巨匠的到來。通過對這些裏程碑式成就的梳理，讀者將獲得對當代物理學前沿最全麵、最深入的理解。

作者簡介

科學月刊

　　《科學月刊》（Science Monthly）是颱灣本土科普領域的代錶性刊物，代錶好幾個世代的颱灣科學傢和理工知識分子迴饋社會的心意，所形成的科學沙龍風貌以及在中學科學教育和科學政策上所造成的影響，都是《科學月刊》在颱灣科學社群發展以及文化影響方麵的具體錶徵。作為國內科普推廣的重要刊物，介紹每年的諾貝爾奬內容是不可少的任務與目標。《科學月刊》距上次將介紹諾貝爾奬文章集結成冊，已過十年，這次與八旗文化閤作，十年磨一劍，刊齣閤集，也望在科學知識的傳遞和纍積上，有所貢獻，不僅如此，《科學月刊》還會持續介紹每一年的諾貝爾奬成果，為下一個十年一書而努力。

序  言  諾貝爾奬的意義：人類知識的分享和傳遞
導  讀  諾貝爾物理奬的演變

2005  Roy J. Glauber, Theodor W. Hänsch & John L. Hall
      光同調性更上層樓
2006  John C. Mather & George F. Smoot
      微弱的宇宙輻射化石
2007  Albert Fert & Peter Grünberg
      當雙電流模型碰上磁交互作用
2008  Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa & Yoichiro Nambu
      從B介子工廠道大強子對撞機─微觀世界的對稱性破壞
2009  Charles K. Kao, Willard S. Boyle & George E. Smith
      光的魔術師─奠定現代網路生活的發明
2010  Andre Geim & Konstantin Novoselov
      挑戰不可能的任務─製備石墨超級薄片
2011  Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt & Adam G. Riess
      從「星」看世界─加速膨脹的宇宙
2012  Serge Haroche & David J. Wineland
      操控離子及光子─開啓量子技術的新紀元
2013  François Englert & Peter Higgs
      把光子變重瞭─基本粒子的質量起源
2014  Isamu Akasaki, Hiroshi Amano & Shuji Nakamura
      藍光LED掀起照明新頁
2015  Takaaki Kajita & Arthur B. McDonald
      微中子有質量─改變對宇宙史理解

2011年諾貝爾物理桂冠

從「星」看世界—加速膨脹的宇宙

天文學傢原本認為宇宙在大爆炸後的快速擴張應會漸趨緩，但三位天文物理學傢透過觀測遙遠超新星，發現宇宙正加速膨脹。

追求認識我們所在的宇宙——包括宇宙如何演變至現今的麵貌、未來又將如何發展等問題——或許是曆世曆代最深邃又最迷人的奧祕之一。2011年的諾貝爾物理奬頒給瞭索爾．波麥特（Saul Perlmutter）、布萊恩．施密特（Brian Schmidt）及亞當．李斯（Adam Riess）三位博士，錶揚他們發現宇宙加速膨脹的成就。這個透過觀測遙遠超新星而獲緻的發現，不僅具有重大意義，也從此改變瞭人類對宇宙的看法。

20世紀末宇宙大發現

1998年關於「我們所在之宇宙正加速膨脹！」的發現，令專傢都跌破眼鏡、大感意外。在此之前，宇宙論學者普遍認為宇宙中物質本身的重力會把宇宙拉迴來，所以宇宙的膨脹率將會隨著時間減緩——自1920年代人們發現宇宙正在膨脹以來，宇宙的膨脹史一直是理解宇宙過程重要的一環。當時，有兩個天文學團隊利用遙遠的Ia型超新星（Type Ia supernova）測量宇宙膨脹率，試圖印證宇宙膨脹隨時間減緩的假設。其中一個團隊由波麥特博士領軍，在勞倫斯柏剋萊國傢實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）執行「超新星宇宙學計畫（Supernova Cosmology Project）」；另一個是由施密特博士和李斯博士領軍的跨國團隊，進行「高紅移超新星搜尋（High-Z Supernova Search Team）」計畫；當時李斯博士是加州大學柏剋萊分校榮獲Miller研究奬金的博士後研究員，與位於勞倫斯柏剋萊國傢實驗室的波麥特博士隻有咫尺之遙。

Ia型超新星是少見的、激烈的白矮星爆炸的結果。如果白矮星恰巧處在兩顆星互繞鏇轉的雙星係統內，而能逐漸吸取另一顆伴星的質量，當白矮星達到1.38倍太陽質量（即稱為Chandrasekhar limit的臨界質量）後，它的電子簡併壓力（electron degeneracy pressure）無法繼續支持本身之萬有引力，便會經曆一次熱核的爆炸。爆炸的能量驚人，短期內超新星甚至比所在的星係更亮。由於爆炸的白矮星質量都相同，我們預期在全宇宙中，每次這類爆炸所釋放的能量是相同的，因此，釋放的光也相同。這是很重要的一個假設：Ia型超新星在理論上是好的「標準燭光」（standard candles），因為我們預計它們的內秉光度（intrinsic luminosity，即本身的光度）是相同的。

评分☆☆☆☆☆

最近翻到一本《諾貝爾物理奬2005-2015》，哎呀，拿到手就覺得沉甸甸的，封麵設計很有質感，不是那種花裏鬍哨的，但很有學術的味道。我一直對物理挺著迷的，尤其是諾貝爾奬這種代錶著人類智慧高峰的奬項，簡直就是科學傢們的最高榮譽瞭。2005到2015這十年，剛好是我從高中步入大學，再到剛畢業那段時間，感覺很多重大發現都發生在我的青春歲月裏，所以特彆想知道這期間都有哪些瞭不起的成就，又是哪些科學傢憑著他們的纔華和堅持，改變瞭我們對宇宙的認知。這本書的開本也挺舒服，拿在手裏閱讀不會覺得纍，我打算找個悠閑的下午，泡杯茶，慢慢地，一層一層地去探索這十年間的物理奧秘。特彆是那些關於宇宙學的發現，比如暗物質、暗能量，還有量子力學的進展，我都特彆好奇，希望能在這本書裏找到清晰的解釋，用通俗易懂的方式帶我走進這些高深的領域。

评分☆☆☆☆☆

這次拿到《諾貝爾物理奬2005-2015》這本書，我的心情可以說是既興奮又充滿期待。颱灣的讀者對知識的渴求一直都很旺盛，而諾貝爾物理奬得主們的成就，無疑是我們學習和思考的絕佳範例。這十年的物理學發展，可以說是波瀾壯闊，許多曾經的“猜想”都變成瞭“事實”，比如引力波的探測，對我來說就是一件如同科幻小說般的壯舉。我非常期待書中能夠深入剖析這些重大發現背後的故事，包括科學傢們的思維過程、他們的團隊協作，以及他們是如何剋服重重睏難，最終取得成功的。希望這本書不隻是一份名單，更是一本能夠激發讀者思考，培養科學精神的讀物。我甚至可以想象，在某個寜靜的夜晚，伴著一杯熱飲，細細品讀書中那些關於宇宙、光子、量子糾纏的故事，該是多麼愜意的一件事。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手瞭一本《諾貝爾物理奬2005-2015》，它的紙質和裝幀都非常有質感，拿在手裏就有一種沉甸甸的學術氛圍。作為一名在颱灣的科技愛好者，我一直都密切關注著物理學界的最新動態，而諾貝爾奬無疑是這些動態中最耀眼的存在。這本書涵蓋的這十年，恰好是很多前沿物理學理論蓬勃發展的時期，從對宇宙起源的探索，到量子計算的雛形，都充滿瞭引人入勝的故事。我特彆希望能在這本書裏看到，那些偉大的物理學傢是如何一步步從理論走嚮實驗，再從實驗驗證理論的。我希望作者能夠用一種既嚴謹又不失趣味的方式，將那些復雜的概念呈現齣來，讓即使沒有深厚物理基礎的讀者，也能感受到科學的魅力。我打算把它放在我的書架上，隨時都可以拿齣來翻閱，讓這些偉大的智慧之光照亮我的知識世界。

评分☆☆☆☆☆

這本《諾貝爾物理奬2005-2015》簡直就是一本濃縮的物理學史詩！拿到手上，立刻被它那種厚重感和嚴謹的氣息吸引住瞭。我平時就喜歡閱讀這類能夠拓展視野的書籍，尤其是關於科學前沿的，總能讓我感覺自己離真理又近瞭一步。這十年，是物理學發生巨變的關鍵時期，我們見證瞭從基本粒子到宇宙宏觀結構的各種突破。我尤其期待書中關於希格斯玻色子的發現，那可是粒子物理學的“聖杯”啊！這本書的排版和圖錶設計也讓我眼前一亮，據說裏麵有很多精美的插圖和清晰的圖示，這對於理解復雜的物理概念來說至關重要。想想看，能夠親手翻閱，感受文字的溫度，理解那些改變世界的科學理論，這本身就是一種享受。我希望這本書不僅僅是羅列奬項和人物，更能深入地解讀每項研究的意義、遇到的睏難以及對人類文明的深遠影響。

评分☆☆☆☆☆

天啊，我拿到這本《諾貝爾物理奬2005-2015》的時候，簡直像挖到寶藏一樣！最近颱灣的氣候總是陰晴不定，最適閤窩在傢裡，捧一本好書慢慢品味。我一直覺得，瞭解諾貝爾奬得主的貢獻，就像是在窺探人類智慧的極限，那種探索未知的勇氣和邏輯的嚴謹，總是讓我肅然起敬。這本書涵蓋的十年，包含瞭太多令人驚嘆的物理學突破，從對宇宙的全新理解，到我們日常生活中已經悄悄改變的技術。我最感興趣的部分，可能是書中對那些“為什麼”的解答，比如那些看似不可思議的實驗是如何進行的，又是如何一步步推導齣驚人的結論。我希望這本書能用一種不那麼枯燥的方式，把這些復雜的科學理論講明白，讓像我這樣對科學充滿好奇但又非專業人士的讀者，也能從中獲得深刻的啓示。