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好奇心,科研的最大动力
发布时间:2012-10-10 来源:浙江日报 肖国强 陈宁 【字号:  

在商务和专业智能信息提供商汤森路透以及诸多科学网的诺奖预测里,除了加拿大和美国专家的“量子传输协议”研究之外,还有一个今年诺贝尔物理学奖的大热门——上帝粒子,以及英国物理学家的多孔硅光致发光现象研究。它们是怎样和诺奖擦肩而过的呢?记者今天下午采访了相关专家。

盘点内容:希格斯玻色子

盘点学者:吴咏时(复旦大学物理学系教授)

今年以来的热门获奖项目,是希格斯玻色子研究——也就是人们常说的“上帝粒子”。今年7月4日,欧洲核子研究中心的科学家宣布,在寻找希格斯玻色子的过程中,他们发现了一个新粒子,这个新粒子,按科学家的说法,有99.99994%的可能性是“上帝粒子”。

吴咏时说,这么重大的一个发现,这次没有获奖,可能有这样几个考虑。一是这个新粒子还只是疑似“上帝粒子”,还没有100%确定。二是,“说实话,上帝粒子的研究团队太庞大了,这奖该颁给谁?对于诺贝尔奖评选委员会来说,这是一个很大的挑战,需要很大的智慧。”因为,单单是最早开始希格斯玻色子研究的科学家就有6个人,去年逝世了一个,还有5个。而按惯例,一个诺贝尔奖项不会同时颁发给3个以上的获奖者。

虽然这次没有获奖,但吴咏时说,“很多人都认为,这是一个应该能获诺贝尔奖的发现。因为这希格斯玻色子太重要了。”

吴咏时解释说,希格斯玻色子可以处于一种非常特殊的状态,叫做“凝聚态”,就像稀糖浆或蜜糖那样的状态。当其他粒子经过这团“稀糖”时,就会像苍蝇被蜜糖粘住一样,获得了质量。因为有赋予万物质量这一重要功能,希格斯玻色子赢得了“上帝粒子”的称号。

如果没有质量,在137亿年前的宇宙大爆炸中,其他粒子只会以光速穿过宇宙,无法结合起来。而粒子如果不能结合起来,聚在一起,就不会有后来恒星和行星的诞生,以及后来一切生命的起源。

发现希格斯粒子对于公众来说有何意义?在吴咏时看来,“这就好比是做出了一件完美的艺术品,虽然这个成果目前对我们的日常生活还没什么直接用处,但它在科学上满足了大家的好奇心,就如同艺术品满足了人们对艺术审美的需求一样。”

“人类的好奇心,这才是科学研究的最大动力。”吴咏时说,如果一个科学家只是知道一个东西有用才去研究的时候,已经晚了。对于公众来说,只要坚信“知识就是力量”,知道它将来终究会有用,这就足够了。

盘点内容:发现多孔硅的光致发光现象

盘点学者:邬建敏(浙江大学化学系微分析系统研究所教授)

你能想象无需手术直接在体外跟踪肿瘤细胞吗?你能想象我们的手机、电视机、平板电脑的显示屏被一种更经济实惠的材料取代吗?

也许只有多孔硅能够做到。来自英国PSiMedica公司的首席技术官利·卡恩汉姆,凭借发现多孔硅的光致发光现象,成为此次诺奖物理学奖的热门人选之一。

多孔硅,其实是一个化学领域内的材料。“物体的发光有各种形式,而无论哪种形式都需要能量的激发。”邬建敏说,在多孔硅出现之前,本体硅被认为是无法发光的物质。因为它的能带太高,电子无法激发。于是科学家们把本体硅经过电化学刻蚀处理,本体硅的表面变得凹凸不平,还出现许多小孔,这就是纳米结构。

在邬建敏看来,多孔硅的发光能耗低,适合做成液晶显示屏,而且降低现在材料的成本。在生物医学领域,小小的多孔硅也将立下极大功劳,“因为它在近红外区域发光,这点光亮可以穿透皮肤。”邬建敏说。

为了证明它能发光,全球科学家们至少努力了几十年,目前有包括浙大化学系微分析系统研究所在内的十几个课题组在致力于这项研究。

(原载于《浙江日报》 2012-10-10 00015版)

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