導(dǎo)語：如何才能寫好一篇諾貝爾物理獎，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

本文首先簡要介紹粒子物理，然后解釋希格斯機制及其預(yù)言的希格斯粒子，以及它們在粒子物理中的重要性，最后講述希格斯粒子是如何在實驗上被發(fā)現(xiàn)的。

1.粒子物理和標(biāo)準(zhǔn)模型

粒子物理是一門研究構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子及其相互作用的科學(xué)，換句話說，就是研究亞原子層次微觀世界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及其產(chǎn)生、湮滅和相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。我們在粒子物理學(xué)中的所有知識可以基本總結(jié)為一個稱之為標(biāo)準(zhǔn)模型的理論，它代表了我們目前對微觀世界的最深層次的認(rèn)識水平。標(biāo)準(zhǔn)模型是上世紀(jì)下半葉在眾多實驗和理論粒子物理學(xué)家合作努力下發(fā)展起來的一個基于規(guī)范量子場論的理論，在實驗上確認(rèn)了夸克的存在后，其理論結(jié)構(gòu)于上世紀(jì)70年代被最終確立。標(biāo)準(zhǔn)模型自建立以來經(jīng)受住了大量實驗的精確檢驗，其各種預(yù)言也均被實驗所證實，成為了當(dāng)今粒子物理學(xué)的理論核心。

標(biāo)準(zhǔn)模型對微觀世界中的基本粒子進行了歸納和分類，這些粒子不可再分，并且每種粒子都具有包括質(zhì)量、電荷和自旋等在內(nèi)的各種固有屬性。圖1展示了標(biāo)準(zhǔn)模型中的所有基本粒子以及它們的多種屬性。我們周圍的所有物質(zhì)由自旋為1/2的費米子構(gòu)成。這些費米子呈現(xiàn)出兩種基本類型：夸克（Quark）和輕子（Lepton），每種類型又有六種粒子，并且成對地分為三組，每一組稱之為一代，所以一共有三代夸克和三代輕子。第一代夸克由上夸克（u）和下夸克（d）組成，第二代由粲夸克（c）和奇異夸克（s）組成，第三代則包含頂夸克（t）和底夸克（b）。三代輕子分別為：第一代的電子（e）和電子中微子（νe），第二代的繆子（μ）和繆子中微子（νμ），以及第三代的τ粒子（τ）和τ中微子（ντ） 。以上的這種代屬關(guān)系在圖1中得到了形象體現(xiàn)，其中，在每代夸克或輕子中，居于圖中相對靠上位置的粒子稱之為上分量，靠下的稱之為下分量。不同代的夸克或輕子的質(zhì)量差別比較大，例如第三代上分量夸克-頂夸克的質(zhì)量約是第一代上分量夸克-上夸克的近8萬倍，第三代輕子中的τ粒子比第一代中的電子重約3500倍，而輕子中的中微子則被普遍認(rèn)為只具有極小的質(zhì)量?？淇藥в蟹?jǐn)?shù)電荷，每代夸克中上分量帶+2/3的電子電荷，下分量帶-1/3的電子電荷；每代輕子中的上分量帶一個電子電荷，而下分量的中微子為電中性。

在標(biāo)準(zhǔn)模型中，以上這些費米子通過交換被稱之為規(guī)范玻色子的基本粒子發(fā)生相互作用，按強度由強到弱，共有強相互作用、電磁相互作用和弱相互作用等三種基本相互作用，對應(yīng)的規(guī)范玻色子分別為右圖上所示的膠子（g）、光子（γ）和Z及W粒子，自旋均為1。當(dāng)兩個費米子交換規(guī)范玻色子時，每個費米子都受到影響，其效果即為作用在雙方的“力”，規(guī)范玻色子就如同傳遞這種力的媒介，因此，規(guī)范玻色子也被稱之為媒介子。當(dāng)然，這種圖象只是對粒子相互作用的一種形象解讀。按照作為標(biāo)準(zhǔn)模型理論基礎(chǔ)-規(guī)范量子場論的語言，每種基本粒子都對應(yīng)了彌散在整個宇宙中的某種“場”，粒子實質(zhì)上是這種場處在激發(fā)狀態(tài)的表現(xiàn)，費米子場通過規(guī)范玻色子場相互耦合，從而發(fā)生相互作用。不同費米子參與的相互作用種類不盡相同，夸克參與以上所有三種基本相互作用，上分量輕子參與電磁相互作用和弱相互作用，中微子則只參與弱相互作用。宇宙當(dāng)中的所有穩(wěn)定物質(zhì)僅由第一代夸克和輕子，即上、下夸克和電子，組成，其他不穩(wěn)定的物質(zhì)經(jīng)過上述三種相互作用中的一種或多種最終都會變成穩(wěn)定物質(zhì)。此外，自然界中還存在引力相互作用，但在粒子物理的微觀層面上，由于相比其他相互作用其強度很弱，因此通常被忽略。

除以上費米子和規(guī)范玻色子外，標(biāo)準(zhǔn)模型還預(yù)言了一個自旋為0的基本粒子，稱之為希格斯粒子（H）。它在標(biāo)準(zhǔn)模型中具有非常獨特和重要的地位，第2節(jié)對此將進行專門介紹。

綜上所述，在粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型中，我們對客觀世界在最基本層面上的圖景可以概括為以下兩點：1、物質(zhì)是由包括夸克和輕子在內(nèi)的自旋為1/2的費米子構(gòu)成；2、費米子之間的相互作用通過自旋為1的規(guī)范玻色子傳遞，共有強弱不等的三種。

最后值得一提的是，雖然粒子物理研究的是最微觀世界的規(guī)律，但隨著物理學(xué)的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)微觀領(lǐng)域中的粒子物理與宏觀領(lǐng)域中的天體物理和宇宙學(xué)密切相關(guān)，很多天體物理和宇宙學(xué)中的根本問題，如暗物質(zhì)的本質(zhì)、正反物質(zhì)不對稱等，需要從粒子物理中尋找答案，由此衍生出了天體物理和宇宙學(xué)與粒子物理的交叉學(xué)科。

2.希格斯機制和希格斯粒子

物理學(xué)中的對稱性是指物理規(guī)律經(jīng)過某些變換保持不變的特性，分為時空對稱性和內(nèi)部對稱兩類。時空對稱性是指物理規(guī)律不會隨地點和時間不同而變化，不會在空間或時間平移，反演或空間轉(zhuǎn)動下發(fā)生改變。內(nèi)部對稱性是指物理規(guī)律對某些不同的粒子是一樣的，將一個過程中的某種粒子換成另一種粒子，相互作用的規(guī)律不變。對稱性是物理學(xué)發(fā)展的主線，很多理論就是從對稱性的要求導(dǎo)出的，例如基于光速不變原理和物理規(guī)律在所有慣性系中都一樣的相對性原理導(dǎo)出狹義相對論。粒子物理中的標(biāo)準(zhǔn)模型理論也不例外。它建立在局域規(guī)范對稱性的基礎(chǔ)上，本質(zhì)上是一個量子化的規(guī)范場理論，在某些局域規(guī)范變換下保持不變。

標(biāo)準(zhǔn)模型中的電磁相互作用和弱相互作用由基于規(guī)范不變的電弱理論統(tǒng)一描述。局域規(guī)范對稱性要求所有傳遞相互作用的規(guī)范玻色子質(zhì)量為零。這與實驗上觀測到傳遞弱相互作用的W和Z規(guī)范玻色子的質(zhì)量分別為80.3和91.2 GeV/c2（c為光速，eV為能量單位，1 eV即一個電子經(jīng)過1伏特電壓獲得的能量，1 GeV = 106 eV）這一事實明顯抵觸。因此，支配電弱相互作用的局域規(guī)范對稱性一定是破缺的。對稱性破缺的機制可以分作兩類：明顯破缺和自發(fā)破缺。明顯破缺就是在決定系統(tǒng)運動規(guī)律的拉氏量中直接引入不滿足對稱性的成分，使得運動規(guī)律本身不滿足對稱性。自發(fā)破缺是指物理系統(tǒng)所遵循的運動規(guī)律具有某種對稱性，而物理系統(tǒng)本身不具有這種對稱性。換言之，系統(tǒng)的拉氏量具有對稱性，而系統(tǒng)的物理態(tài)不具有相應(yīng)的對稱性。

LHC在2010年3月首次實現(xiàn)了質(zhì)心系能量為7 TeV的質(zhì)子質(zhì)子對撞，遠(yuǎn)高于以往任何高能對撞實驗，標(biāo)志著希格斯粒子尋找新時代的開啟。LHC的初始運行計劃是持續(xù)在7 TeV運行直到2010年底，然后進行近2年的機器維修，為14 TeV的全能量運行做好準(zhǔn)備。但在2011年初，CERN修改了初始計劃，決定只在2011年底安排一個短暫的技術(shù)停機，然后運行LHC至2012年底。在2011年底，ATLAS和CMS利用在LHC上所采集到7 TeV對撞能量下約5 fb-1（fb-1是表征數(shù)據(jù)采集量的單位，1 fb-1近似對應(yīng)1012次質(zhì)子-質(zhì)子對撞）的數(shù)據(jù)，分別在希格斯粒子到γγ和ZZ兩個衰變通道中，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量約為125 GeV/c2左右的粒子存在的跡象，顯著度超過2倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，如果將多個衰變通道合并，顯著度將分別達(dá)到3.6和2.6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（顯著度表示假定沒有希格斯粒子的情況下，由本底事例漲落產(chǎn)生出觀測結(jié)果的概率，當(dāng)一個滿足正態(tài)高斯分布的隨機變量偏離平均值的概率等于這個概率時，其偏移量折算為這個正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差的倍數(shù)即為這里的顯著度數(shù)值，顯然，顯著度越大，這種概率越小，因而所觀測到結(jié)果為假信號的可能性也就越小，從而為真實信號的可信性就越高）。通常我們將達(dá)到3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差顯著度的觀測結(jié)果稱之為存在新現(xiàn)象的跡象，而只有在達(dá)到或超過5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的情況下，才能宣布發(fā)現(xiàn)了一種新現(xiàn)象。這個具有約3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差顯著度的觀測結(jié)果導(dǎo)致CERN作出了一項影響希格斯發(fā)現(xiàn)歷程的重要決定：在2012年將LHC對撞能量由7 TeV提高到8 TeV。對撞能量的提高將增大希格斯粒子的產(chǎn)生概率，從而提高在LHC上發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的靈敏度。事實證明以上各項對LHC運行計劃修改的決定大大提早了希格斯粒子的最終發(fā)現(xiàn)。

在LHC 8-TeV運行僅約半年后，我們迎來了一個在希格斯粒子尋找征程中劃時代的特殊日子――2012年7月4日。這一天值得紀(jì)念并將永載科學(xué)史冊，之所以如此，是因為當(dāng)天CERN舉行了一場特殊的學(xué)術(shù)報告會，在報告會上ATLAS和CMS兩大實驗宣布在希格斯粒子尋找的實驗中各自獨立發(fā)現(xiàn)了一個質(zhì)量約為125 GeV/c2的新粒子，顯著度水平接近或達(dá)到5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，由于其具體屬性還需進一步確認(rèn)，因而被稱為類希格斯玻色子。兩個實驗獨立地觀測到了具有相似質(zhì)量的粒子的顯著的信號，這大大增強了所觀測到的信號的真實性。這一重大發(fā)現(xiàn)標(biāo)志了人類在尋找希格斯粒子近30年的艱辛歷程中終于取得了突破，也正因為此，7月4日被很多人稱之為希格斯獨立日。這一天的報告會在當(dāng)時正在澳大利亞墨爾本舉行的國際高能物理大會（ICHEP）上進行了現(xiàn)場直播，并吸引了世界眾多媒體的跟蹤報道，掀起了一股“希格斯”風(fēng)。完成這一類希格斯粒子發(fā)現(xiàn)所使用的數(shù)據(jù)量為2011年全年采集的約5 fb-1的7-TeV數(shù)據(jù)和2012年上半年采集的約5 fb-1的8-TeV數(shù)據(jù)。ATLAS和CMS基于這些數(shù)據(jù)的最終結(jié)果分別發(fā)表在了同一期的Physics Letter B期刊上[5]，這兩篇文章也成為了LHC上乃至粒子物理實驗史上的代表作。ATLAS和CMS發(fā)表的在這一發(fā)現(xiàn)中觀測到一個類希格斯粒子的顯著度與希格斯粒子假定質(zhì)量的關(guān)系。在質(zhì)量為125 GeV/c2附近，ATLAS在近6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的顯示度下觀測到了一個新粒子，而CMS也在5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的高顯著度下觀測到了同樣一個粒子。

至2012年底，ATLAS和CMS又分別采集到了約15 fb-1的8-TeV數(shù)據(jù)。基于所有7-TeV和8-TeV的數(shù)據(jù)，并通過進行更深入的分析，ATLAS和CMS所觀察到的類希格斯粒子的顯著度水平達(dá)到了7倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，進一步確認(rèn)了新發(fā)現(xiàn)的粒子。于此同時，兩大實驗還分析了這一粒子的多種屬性，包括信號強度、耦合及自旋和宇稱等，結(jié)果表明，所觀測的各種屬性在測量誤差范圍內(nèi)均于標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言一致。因此，在2013年3月舉行的Moriond高能物理會議上，在LHC上發(fā)現(xiàn)的新粒子由類希格斯粒子被改稱為希格斯粒子。

在ATLAS和CMS兩個實驗上，對希格斯粒子觀測靈敏度最高的兩個衰變通道為Hγγ和HZZ4l（l表示電子或繆子），他們也是在希格斯粒子發(fā)現(xiàn)中起著決定性作用的兩個通道。此外，HWWlvlv（v表示與l在同一代的中微子）通道也具有較高的靈敏度，兩大實驗在此通道均已在超過3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差顯示度下觀測到了希格斯粒子的跡象。但是以上衰變通道均為玻色子末態(tài)，而標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯粒子與費米子也有耦合，因此，在費米子衰變末態(tài)中觀測希格斯粒子對于驗證所發(fā)現(xiàn)的粒子是否是標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯粒子具有十分重要的意義。ATLAS利用約20 fb-1的8-TeV數(shù)據(jù)，對Hτ+τ-衰變進行了尋找，結(jié)果在4倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的顯著度水平下觀測到了質(zhì)量約為125 GeV/c2的希格斯粒子的信號。CMS在這一衰變通道中也觀測到了一定相對本底事例的超出。這些觀測表明了希格斯粒子與費米子耦合的跡象，是向深入研究希格斯粒子邁進的重要一步。此外，ATLAS和CMS兩大實驗還在包括Hbb，Hμ+μ-等費米子衰變通道中對粒子進行了尋找，以及在其他稀有衰變通道中進行了尋找。雖然由于受目前所采集的有限數(shù)據(jù)量的限制，在這些通道中均沒有看到希格斯粒子存在的明顯跡象，但這些尋找為未來在LHC上更全面深入研究希格斯粒子打下了重要基礎(chǔ)。

中國科學(xué)家在探測器的建造之初便參與了ATLAS和CMS實驗。來自于中國科學(xué)院高能物理研究所，南京大學(xué)，山東大學(xué)，北京大學(xué)以及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的眾多科學(xué)家和工程師參與了ATLAS和CMS探測器的建造工作，同時在數(shù)據(jù)分析方面對在Hγγ、HZZ4l和HWWlvlv衰變通道中尋找希格斯粒子都做出了直接貢獻。

在經(jīng)歷了令人激動的希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)后，LHC在2013年初停機，進入了一個近2年的維修升級期，預(yù)期將在2015年恢復(fù)運行并最終達(dá)到14-TeV的設(shè)計對撞能量，此外對撞亮度也將有好幾倍的提高達(dá)到1034/cm2/s的設(shè)計值。LHC在重新運行后性能的巨大提升將產(chǎn)生更多更好的質(zhì)子-質(zhì)子對撞事例，為我們深入全面地研究新發(fā)現(xiàn)的希格斯粒子提供絕佳條件。我們隨之也將由希格斯尋找轉(zhuǎn)入希格斯研究的時代，對希格斯粒子包括質(zhì)量、耦合、自旋和宇稱等在內(nèi)的各種屬性進行細(xì)致測量，以確認(rèn)希格斯粒子的準(zhǔn)確身份，同時使用希格斯粒子作為橋梁探索可能的超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理現(xiàn)象，尋求粒子物理新的突破。

4.結(jié)語

標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)證實了賦予基本粒子質(zhì)量的希格斯場的存在。至此，標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的基本粒子都被觀測到，這標(biāo)志著人類在認(rèn)識物質(zhì)世界的歷程中取得了巨大的成功。但這絕對不是粒子物理的終結(jié)，相反我們還有很多問題無法用標(biāo)準(zhǔn)模型解釋。例如，天文和宇宙學(xué)觀測中發(fā)現(xiàn)的暗物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)模型就沒有合適的粒子作為它的組成單元；宇宙中正反物質(zhì)的比例顯著超出了標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)期；由于宇宙加速膨脹人們推測宇宙中彌漫著暗能量，標(biāo)準(zhǔn)模型對此也無法描述；作為四種基本相互作用之一的引力作用還未能納入到標(biāo)準(zhǔn)模型中等等。而這個新發(fā)現(xiàn)的希格斯粒子為我們探索更深層次的物理規(guī)律，解決以上諸多疑難打開了一扇難得的窗戶。粒子物理在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)的重要任務(wù)之一就是利用升級后的LHC和未來可能建造的更先進的加速器深入全面地研究希格斯粒子的性質(zhì)及其與其他粒子的相互作用，以獲得更本質(zhì)和更深刻的物理規(guī)律的線索。

參考資料

[1]http：///nobel_prizes/physics/laureates/2013/.

[2]L.Evans and P. Bryant （Eds.）， LHC Machine， JINST 3 （2008） S08001.

[3]ATLAS Collaboration，The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider， JINST 3 （2008） S08003.

篇2

高錕被譽為“光纖之父”. 高錕1933年出生于中國上海,曾任香港中文大學(xué)校長,1996年當(dāng)選為中國科學(xué)院外籍院士. 早在1966年,高錕首次提出用玻璃纖維作為光波導(dǎo)用于通訊的理論,以玻璃制造比頭發(fā)絲更細(xì)的光纖,取代銅導(dǎo)線作為長距離的通訊線路,這個理論引起了世界通信技術(shù)的一次革命. 高錕還開發(fā)了實現(xiàn)光纖通訊所需的輔子系統(tǒng),他在單模纖維的構(gòu)造、纖維的強度和耐久性、纖維連接器和耦合器以及擴散均衡特性等多個領(lǐng)域都做了大量的研究,使信號在無放大的情況下,以每秒億兆比特傳送至距離以萬米為單位的遠(yuǎn)方.

博伊爾和史密斯在1969年第一次成功地發(fā)明了數(shù)字成像技術(shù). 他們設(shè)計了一種影像傳感器,可以將光在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)化為像素,為攝影技術(shù)帶來了革命性變革. 沒有CCD,數(shù)碼相機的發(fā)展將更為緩慢;沒有CCD,我們就看不到哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的令人詫異的圖片,看不到火星上的紅色沙漠圖像.

2009年諾貝爾物理學(xué)獎中的核心內(nèi)容――光纖通信和CCD圖像傳感器――涉及高中物理眾多知識考點,很可能成為今年高考物理的一個命題熱點.

考點一:光在光導(dǎo)纖維中的全反射

隨著第一個光纖系統(tǒng)于1981年成功問世,華人科學(xué)家高錕“光纖之父”的美譽傳遍世界. 他的發(fā)明為人類連通了信息時代,在互聯(lián)網(wǎng)上欣賞高清晰電視節(jié)目,與千里之外的友人通話,這些都要歸功于高錕發(fā)明的“光纖”.

例1 光纖可以用極少能量、極高速度遠(yuǎn)距離傳輸信號,當(dāng)今信息社會以通信技術(shù)為基礎(chǔ),光纖傳輸徹底改變了人們的日常生活. 如右圖所示,AB為一長L=30 km的光導(dǎo)纖維,一束光線從端面A射入,在側(cè)面發(fā)生全反射,最后從B端面射出. 已知光導(dǎo)纖維的折射率n=1.35,光線從纖維內(nèi)側(cè)面向外射出時,臨界角的正弦值為0.9,光線在光導(dǎo)纖維內(nèi)從A端傳播到B端所需時間為t,求t的最小值和最大值.

解析 光線在光導(dǎo)纖維中傳播的時間取決于光沿AB方向的分速度大小,這與入射角θ有關(guān).

設(shè)光在光導(dǎo)纖維中傳播速度為v,則當(dāng)入射角θ=0時,光在光導(dǎo)纖維中沿AB方向直線傳播,此時所需時間最短:tmin=■. 又v=■,可得tmin=■=■=1.35×10-4 s.

當(dāng)入射角恰能使光線在光導(dǎo)纖維側(cè)面發(fā)生全反射時,光在沿AB方向分速度最小,對應(yīng)時間最長:tmax=■. 又v=■,sinα=0.9,可得tmax=1.5×10-4 s.

點評 《考試大綱》要求考生:“了解自然科學(xué)發(fā)展的最新成就和成果及其對社會發(fā)展的影響,能讀懂一般性的科普類文章,理解有關(guān)文字、圖表的主要內(nèi)容及特征,并能與已學(xué)的知識結(jié)合起來解決問題.”在新課程大背景下,近年高考試題注重理論聯(lián)系實際. 應(yīng)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)、生活和高新科技中的實際問題,已成為新高考的亮點. 本題以“光纖傳輸”為背景,考查了折射率、臨界角、全反射規(guī)律、光在介質(zhì)中的傳播速度等知識,綜合程度較高,考查考生將物理知識進行融合和遷移的能力.

考點二:CCD圖像傳感器的原理

在數(shù)碼相機、攝像機和拍照手機等電子設(shè)備風(fēng)靡全球的今天,帶領(lǐng)人們進入數(shù)碼影像時代的,正是美國科學(xué)家博伊爾和史密斯發(fā)明的電荷耦合器件――CCD圖像傳感器. CCD圖像傳感器就好像是數(shù)碼照相機的電子眼,通過用電子捕獲光線來替代以往的膠片成像,從而使攝影技術(shù)得到徹底革新. 這一發(fā)明還推動了醫(yī)學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展,在疾病診斷、人體透視、顯微外科等領(lǐng)域都有著廣泛用途.

例2 兩位美國科學(xué)家以“發(fā)明成像半導(dǎo)體電路――電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器”獲得2009年度諾貝爾物理學(xué)獎,他們發(fā)明的數(shù)碼成像裝置有著廣泛用途. 下列有關(guān)說法中,正確的是( )

A. CCD圖像傳感器中的半導(dǎo)體是熱敏電阻

B. CCD圖像傳感器中的半導(dǎo)體是光敏電阻

C. CCD圖像傳感器中的光敏電阻是一種光電傳感器

D. 數(shù)碼成像本質(zhì)上是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?再由電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?/p>

解析 由所學(xué)知識可判斷,CCD圖像傳感器中的半導(dǎo)體是光敏電阻,起著光電傳感器作用,將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?再由電信號復(fù)原為光信號,由光信號還原成像. 故選項A錯誤,選項B、C、D正確.

點評 本題以“CCD圖像傳感器”為背景命題,綜合考查了熱敏電阻、光敏電阻、光電傳感器等知識. 本題是一條新信息題,考生必須通過閱讀分析,篩選相關(guān)信息,然后利用所學(xué)知識結(jié)合題中信息解題. 同學(xué)們在學(xué)習(xí)中要多關(guān)注科技熱點,進行相關(guān)訓(xùn)練,提升運用新信息解題的能力.

【相關(guān)訓(xùn)練】

1. 高錕在1966年著手研究以光纖作為通信媒介這一新技術(shù),光纖可以大幅提高信息傳輸速度,使人們可以在剎那間把文本、音樂、圖像和視頻傳輸?shù)绞澜绺鞯? 目前,我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò). 下列說法正確的是( )

A. 光纖通信利用光作為載體來傳遞信息

B. 光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理

C. 光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理

D. 目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲

2. 電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器使數(shù)碼相機得以普及,下圖所示為圖像傳感器中的部分電路,R3是光敏電阻,當(dāng)開關(guān)S閉合后,在沒有光照射時,a、b兩點等電勢,當(dāng)用光照射電阻R3時,則()

A. R3的電阻變小,a點電勢高于b點電勢

B. R3的電阻變小,a點電勢低于b點電勢

C. R3的電阻變大,a點電勢高于b點電勢

D. R3的電阻變大,a點電勢低于b點電勢

3. 電荷耦合器件圖像傳感器把光轉(zhuǎn)換成電信號,從而引發(fā)攝影變革,令小巧便捷的數(shù)碼相機走入千家萬戶. 電荷耦合器件技術(shù)還可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷和顯微外科,例如人體內(nèi)成像. 下列器件中應(yīng)用了光電傳感原理的是()

A. CCD圖像傳感器 B. 醫(yī)學(xué)診斷使用的人體成像儀

C. 電腦上使用的光電鼠標(biāo) D. 大型稱重使用的電子秤

4. 數(shù)碼成像對光亮度有一定的要求,如下圖所示,D為數(shù)碼相機的閃光燈,RG為光敏電阻. B是具有特殊功能的“非門”,當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個值時,輸出端Y會突然從高電平跳到低電平,而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個值時,Y會從低電平跳到高電平. 使用數(shù)碼相機時,在光亮度較小時,閃光燈會點亮. 下列說法中,正確的是()

A. 光亮度較小時,Y處于低電平

B. 光亮度較小時,Y處于高電平

C. 當(dāng)R1調(diào)大時,A端的電勢降低,閃光燈點亮

D. 當(dāng)R1調(diào)大時,A端的電勢降低,閃光燈熄滅

【相關(guān)訓(xùn)練解析】

1. 解析:光纖通信是利用光的全反射原理傳遞信息,選項A正確,B、C錯誤.

光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲,選項D正確.

故選A、D.

2. 解析:R3是光敏電阻,有光照射時,光敏電阻中的載流子增多,R3的電阻變小,則選項C、D錯誤.

由于R3的電阻變小,R4電阻不變,據(jù)串聯(lián)分壓原理,R3的電壓變小,R4的電壓變大,a點電勢增高,b點電勢不變,a點電勢高于b點電勢,則選項A正確,B錯誤.

故選A.

3. 解析:CCD圖像傳感器、醫(yī)學(xué)診斷的人體成像儀、電腦上的光電鼠標(biāo)都是把光信號的強弱通過光電傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕拇笮?然后通過光電傳感器把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?都應(yīng)用了光電傳感原理.

大型稱重使用的電子秤是把力的大小通過壓電傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?電壓或電流)的大小,應(yīng)用的是力光傳感原理.

故選A、B、C.

篇3

1896年1月20日，在法國科學(xué)院周會上，彭加勒把奧丁和巴賽勒米兩位物理學(xué)家?guī)Ыo法國科學(xué)院的X射線照片給大家看.站在一旁的貝克勒爾問彭加勒：“X射線是從管子的哪一部分發(fā)出的？”彭加勒答道:：“看來是從陰極對面的玻璃管壁發(fā)熒光的地方發(fā)出的.”貝克勒爾立即作出推斷：可見光與非可見光產(chǎn)生的機理應(yīng)該是一樣的，X射線可能總是伴隨著所有的熒光現(xiàn)象.貝克勒爾一貫只信賴觀測，盡可能小心地回避推理.但這一次他卻非常相信X射線與熒光之間很可能有一種關(guān)系，于是決定立即動手實驗來證實這一推理.

他的實驗的構(gòu)思是這樣的：用黑色厚紙嚴(yán)密包好照相底片，使其不受陽光的作用，但可受X射線作用.在紙封附近放兩塊鈾鹽晶體，其中有一塊鈾鹽晶體用一枚銀幣與紙封隔離，然后，用陽光照射這兩塊晶體，使它們發(fā)出熒光.如果發(fā)熒光的物體可以產(chǎn)生X射線，那么底片上將留下明顯不同的痕跡.當(dāng)貝克勒爾把底片沖洗出來以后，一切和預(yù)料中的完全一樣，用銀幣隔著鈾鹽晶體的那張底片上，留下銀幣輪廓分明的斑點.貝克勒爾對這一結(jié)果比較滿意，但他決定再重做一次實驗.

1896年2月26日，他想重復(fù)做一次上面的實驗，可是天不作美.無奈他只得把鈾鹽和密封的底片一起鎖到抽屜里，等待天氣轉(zhuǎn)晴.貝克勒爾萬萬沒有想到，2月底的這幾天陰沉天氣，竟給物理學(xué)帶來了革命性的變化.

3月1日，天氣晴朗.不知什么原因，他沒有重復(fù)做上次的實驗，而是把抽屜里的底片直接沖洗出來了.他原以為由于光線極弱，鈾鹽晶體只有微弱的熒光，底片可能不會感光，即使感光也一定十分微弱.但沖洗出來的照片卻使他大為吃驚，底片上感光的程度居然與上次一樣!貝克勒爾立即意識到他發(fā)現(xiàn)了一種非常重要的現(xiàn)象:鈾鹽晶體即使不受太陽光照射，亦即不發(fā)熒光，也可能發(fā)出X射線.通過進一步的研究，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)所有的鈾鹽晶體，不論它是否發(fā)光，都使底片感光；而其他礦物，即使是發(fā)出極強的熒光，也不能使底片感光.這時，貝克勒爾終于明白，這是一種新的射線，后來就被取名為“貝克勒爾射線”.

篇4

1、諾貝爾獎（瑞典語：Nobel priset，英語：Nobel Prize）是指根據(jù)諾貝爾1895年的遺囑而設(shè)立的五個獎項，包括：物理學(xué)獎、化學(xué)獎、和平獎、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎和文學(xué)獎，旨在表彰在物理學(xué)、化學(xué)、和平、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)以及文學(xué)上“對人類作出最大貢獻”的人士；以及瑞典中央銀行1968年設(shè)立的諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎，用于表彰在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域杰出貢獻的人。

2、1901年諾貝爾獎首次頒發(fā)，包括：諾貝爾物理學(xué)獎、諾貝爾化學(xué)獎、諾貝爾和平獎、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎和諾貝爾文學(xué)獎。1968年瑞典中央銀行增設(shè)“瑞典中央銀行紀(jì)念諾貝爾經(jīng)濟科學(xué)獎”，該獎于1969年首次頒發(fā)，人們習(xí)慣上稱這個額外的獎項為諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。諾貝爾獎的甄選委員會通常在每年10月公布得主。頒獎典禮于每年12月10日，即諾貝爾逝世周年紀(jì)念日，分別在瑞典首都斯德哥爾摩和挪威首都奧斯陸由國王舉行授獎儀式 。2020年9月24日諾貝爾基金會主席拉爾斯·?？纤闺硎?020年諾貝爾獎獎金將增加至1000萬瑞典克朗（約110萬美元）。

3、根據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng)顯示，諾貝爾獎每年評選和頒發(fā)一次，諾貝爾獎包括一枚金牌、一份證書以及一筆獎金。截止至2019年，共授予919位個人和24個團體，其中4位個人以及1個團體兩次獲獎、1個團體三次獲。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇5

2016年化學(xué)獎的回歸

縱觀諾貝爾化學(xué)獎的歷史，羅伯茨的話有其合理性。在諾貝爾化學(xué)獎116年的歷史長河中，共有174位獲獎?wù)?，其中研究成果涉及生物、生命與化學(xué)（統(tǒng)稱生物化學(xué)）的幾近一半。在20世紀(jì)，英國科學(xué)家弗雷德里克?桑格分別在1958年和1980年兩次獲獎，成果均為生物化學(xué)的內(nèi)容。

到了21世紀(jì)，除2016年的化學(xué)獎外，已頒發(fā)的15次化學(xué)獎中，與生物相關(guān)（生物化學(xué)）內(nèi)容更是高達(dá)10次，占2/3，以致化學(xué)專業(yè)的研究人員感到了不安和憤憤不平，聲稱干脆把化學(xué)合并到生物學(xué)里算了，因為純粹的傳統(tǒng)四大化學(xué)――無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)研究內(nèi)容獲獎加起來還不如生物化學(xué)一個學(xué)科的內(nèi)容獲獎的多。

不過，2016年的化學(xué)獎似乎照顧到了化學(xué)領(lǐng)域研究人員的不安情緒，化學(xué)獎回歸到純化學(xué)的內(nèi)容。2016年諾貝爾化學(xué)獎授予法國的讓-皮埃爾?索瓦日、英國的弗雷澤?斯托達(dá)特爵士和荷蘭的伯納德?費林加，以表彰他們在“分子機器的設(shè)計與合成”方面的成就。

這三位科學(xué)家的成果實際上就是設(shè)計和合成了分子機器。按時間順序，1983年，索瓦日成功地將兩個環(huán)形分子連接起來，形成一根鏈，命名為索烴，這是兩個相互扣合的環(huán)形分子，從而啟動了分子機器研發(fā)的第一步。

1991年，斯托達(dá)特研究出輪烷，并將這個環(huán)形分子套在一個線性分子上，該環(huán)形分子能夠以線性分子為軸移動，從而完成分子機器研發(fā)的第二步。此后，他以輪烷為研究基礎(chǔ)，研發(fā)出分子起重機、分子肌肉和分子計算芯片。

1999年，費林加研究出分子旋轉(zhuǎn)葉片，能同向持續(xù)旋轉(zhuǎn)，成為研制出分子馬達(dá)的第一人。利用分子馬達(dá)，費林加讓一個28微米長的玻璃杯（比馬達(dá)大1萬倍）成功旋轉(zhuǎn)。此外，他還設(shè)計出一輛納米汽車。至此，分子機器研發(fā)初步成功。

盡管在化學(xué)專業(yè)的研究人員看來，分子機器這一科學(xué)成果獲得諾貝爾化學(xué)獎是化學(xué)姓“化”――回歸純化學(xué)的標(biāo)志，但是，仔細(xì)看來，這個萌態(tài)十足的分子機器并非完全姓“化”，而是也可以姓“物”，或姓“化”與“物”的雙姓，因為它并非是純化學(xué)的血統(tǒng)，而是化學(xué)與物理學(xué)雜交的“后代”。

追根溯源，生物化學(xué)也是從傳統(tǒng)的純化學(xué)演化而來，因為早期的生物化學(xué)主要作為有機化學(xué)的衍生學(xué)科，諾貝爾化學(xué)獎獎勵的內(nèi)容基本都是生物大分子或生物小分子的鑒定及功能研究，如生物堿、維生素等。

2016年的諾貝爾化學(xué)獎其實也涉及了多學(xué)科的內(nèi)容，并非純化學(xué)血統(tǒng)，尤其是涉及物體的運動，因為無論是分子肌肉還是分子電梯，或分子馬達(dá)，都需要它們能夠運動做功，以達(dá)到幫人干活的目的。分子的運動也像物體的運動一樣，既涉及運動物理，也涉及生物物理和材料物理。

同時，分子機器的發(fā)明也起源于物理學(xué)的設(shè)想。1965年的諾貝爾物理學(xué)獎獲得者理查德?菲利普斯?費曼早在1959年就在美國物理學(xué)會年會上提出，可以制造原子機器和分子汽車，后來他也對一個微型分子齒輪裝置進行了討論。這些概念成為后來研究人員研發(fā)分子機器的靈感源泉。

即便以純化學(xué)而言，分子機器也涉及并形成一個很大的領(lǐng)域，包括有機合成（化學(xué)）、（有機）超分子化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科。因此，分子機器還算不上純化學(xué)血統(tǒng)，而是有多學(xué)科雜交血緣關(guān)系。

醫(yī)學(xué)與物理學(xué)和化學(xué)的結(jié)合

生物醫(yī)學(xué)與化學(xué)結(jié)合的研究成果可以獲得諾貝爾獎，生物醫(yī)學(xué)與物理學(xué)結(jié)合的研究成果同樣也可以獲得諾貝爾獎，而且物理學(xué)與化學(xué)結(jié)合的研究成果也可能獲得諾貝爾獎。因此，交叉學(xué)科成果獲得諾貝爾獎的概率最高。

1979年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予計算機X射線斷層照相術(shù)（CT）的首創(chuàng)者科爾麥克和洪斯費爾德二人。這顯然是物理學(xué)的成果應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的結(jié)果。

不過，另一項物理學(xué)成果應(yīng)用于醫(yī)學(xué)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎更能體現(xiàn)物理與醫(yī)學(xué)的結(jié)合，這就是2003年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，該獎項授予美國的保羅?C.勞特伯和英國的皮特?曼斯菲爾德，因為他們發(fā)明了磁共振成像技術(shù)（MRI），而這已經(jīng)是很早以前的發(fā)明了。這項技術(shù)的發(fā)明使得人類再也不必在黑暗中摸索，能夠看清自己和生物體內(nèi)的器官，從而有利于診斷和治療疾病。

磁共振成像技術(shù)既是物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合，也是交叉學(xué)科能產(chǎn)生豐富成果的有力證明。能精確觀察人體內(nèi)部器官而又不造成傷害的影像對于醫(yī)療診斷、治療和治療后的隨訪至關(guān)重要。磁共振成像技術(shù)是一種創(chuàng)新，這一發(fā)現(xiàn)能讓醫(yī)生看清體內(nèi)不同組織結(jié)構(gòu)，而且這樣的發(fā)現(xiàn)發(fā)展了當(dāng)代磁共振成像技術(shù)，因此MRI代表著醫(yī)療診斷和研究的革命性突破。

在磁共振成像發(fā)明之前，對于磁場的研究早就獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。磁場和無線電波頻率之間的簡單關(guān)系控制著共振現(xiàn)象，對于帶有不配對的質(zhì)子和（或）中子的每種原子核，存在一種數(shù)學(xué)上的常數(shù)。這就有可能確定磁場的波長，以作為磁場強度的函數(shù)。早在1946年，美國的費利克斯?布洛克和愛德華?米爾斯?珀塞爾對質(zhì)子（所有原子的最小物質(zhì)）研究時就證明了上述現(xiàn)象。為此他們共同獲得1952年的諾貝爾物理學(xué)獎。

磁共振成像技術(shù)的原理在于，一個強磁場中的原子核會以一定的頻率轉(zhuǎn)動，而這個頻率則取決于該磁場的強度。如果該磁場吸收了相同頻率的無線電波，它們的能量就會大大增強。當(dāng)原子核返回到以前的能量水平時，無線電波就會發(fā)射出來。

在隨后的幾十年中，磁共振主要使用于研究物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，再后來導(dǎo)致磁共振成像在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。水構(gòu)成人體體重的約三分之二，在人體不同組織和器官中的水分是不一樣的。許多疾病的病理過程會導(dǎo)致水分的變化，這種變化恰好能在磁共振圖像中反映出來。

通過先進的計算機程序，可以創(chuàng)建一個反映組織化學(xué)結(jié)構(gòu)，包括不同水含量和水分子運動的三維圖像。如此一來就可能在被觀察的身體部位產(chǎn)生非常清晰的組織和器官的圖像。用這種方法可以弄清疾病的病理變化。

對磁共振現(xiàn)象進行研究所產(chǎn)生的成果還遠(yuǎn)不止于此，與這個內(nèi)容相關(guān)的研究還獲得了另兩次諾貝爾化學(xué)獎。1991年，瑞士的理查德?歐內(nèi)斯特由于研發(fā)高分辨核磁共振分光術(shù)的貢獻而獲得該年度諾貝爾化學(xué)獎。2002年，同樣是瑞士的庫爾特?伍思里克因發(fā)明核磁共振分光鏡檢查以確定溶液中的生物大分子的三維結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾化學(xué)獎。

這兩次化學(xué)獎當(dāng)然是物理學(xué)與化學(xué)結(jié)合的結(jié)晶。

交叉學(xué)科的魅力

為什么生物、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)的交叉學(xué)科成果最容易受到諾貝爾獎的青睞？

答案應(yīng)當(dāng)是比較清晰的，交叉學(xué)科是比較容易出成果的富礦。粗略回顧一下從1901年以來的諾貝爾自然科學(xué)獎就可以知道，上述這些學(xué)科的內(nèi)容是難以分割的，而且只有學(xué)科交叉才容易獲得突破性的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。

1998年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予三位美國科學(xué)家，羅伯特?F.弗奇戈特、路易斯?J.伊格納羅和弗里德?穆拉德，因為他們發(fā)現(xiàn)硝酸甘油及其他有機硝酸酯可釋放一氧化氮氣體，而后者能擴張血管平滑肌從而使血管舒張，這是生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的內(nèi)容。

2004年的諾貝爾化學(xué)獎授予以色列的阿龍?切哈諾沃、阿夫拉姆?赫爾什科和美國的歐文?羅斯，因為他們發(fā)現(xiàn)了泛素對蛋白質(zhì)降解（死亡）的調(diào)節(jié)，這也是生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)的內(nèi)容。

2006年諾貝爾化學(xué)獎的內(nèi)容也涉及生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)。美國科學(xué)家羅杰?科恩伯格因在真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)研究領(lǐng)域做出的貢獻而獨自獲得該年度的諾貝爾化學(xué)獎?？贫鞑窠沂玖苏婧松矬w內(nèi)的細(xì)胞如何利用基因內(nèi)存儲存的信息生產(chǎn)蛋白質(zhì)，也就是真核生物必須先將儲存在基因里的信息備份并傳送至細(xì)胞外層，細(xì)胞再利用這些信息生產(chǎn)蛋白質(zhì)，這個過程也稱為轉(zhuǎn)錄。

上述獲獎和2016年的化學(xué)獎所表彰的內(nèi)容實際上既是生物、醫(yī)學(xué)的，也是化學(xué)的，而且很難嚴(yán)格區(qū)分它們到底是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)還是化學(xué)，因為三者已經(jīng)有機結(jié)合在一起了。更能說明問題的是，兩次獲得諾貝爾獎的英國科學(xué)家弗雷德里克?桑格。1958年他的第一次獲獎是化學(xué)獎，因為他完整測定了胰島素的氨基酸序列，證明蛋白質(zhì)具有明確構(gòu)造;他的第二次獲獎是在1980年，同樣獲得諾貝爾化學(xué)獎。他發(fā)明的快速DNA測序方法（雙去氧終止法）“打開了分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究領(lǐng)域的大門”。這兩次獲獎均為生物、醫(yī)學(xué)和化學(xué)的內(nèi)容。

如果說生物、醫(yī)學(xué)和化學(xué)是一些有比較天然聯(lián)系的學(xué)科，因而容易結(jié)合在一起并拓寬視野和獲得成果的話，那么，在跨度較大的學(xué)科之間馳騁縱橫難度就更大一些。但越是在這些難度大的地方，越容易發(fā)現(xiàn)真理，關(guān)鍵是不要讓真理從鼻尖溜走。2003年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎就是如此，即把磁共振成像技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，采用物理的技術(shù)和方法來研究醫(yī)學(xué)，極大地方便了疾病的診斷和治療，取得創(chuàng)造性成果。

交叉學(xué)科容易獲得成果的原因有三。一是舊有的學(xué)科領(lǐng)地已經(jīng)深耕細(xì)作得比較充分了，要挖掘出新成果相對困難;二是隨著社會的需求和科學(xué)的發(fā)展，舊有學(xué)科的劃分需要突破，新的學(xué)科則會應(yīng)運而生，而新學(xué)科大多會建立在多學(xué)科的結(jié)合部位上;三是交叉學(xué)科本身就是一個新領(lǐng)域，在他人尚未耕種的土地上耕耘，獲得新發(fā)現(xiàn)新成果的概率會更大一些，因此，交叉學(xué)科就成為創(chuàng)新的基地之一。

篇6

諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎旨在獎勵在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域作出杰出貢獻的人，盡管此獎項并不屬于1895年諾貝爾遺囑中所提到的5個獎項，但一般認(rèn)為此獎項與5個獎項地位相同。下面是小編為大家整理的2021諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主，希望能幫助到大家!

2021諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主10月11日，2021年諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主揭曉，3位美國經(jīng)濟學(xué)家David Card、Joshua D.Angrist、GuidoW.Imbens共同獲得獲得這一獎項。

2021諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主得獎原因2021年諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎授予三位實證經(jīng)濟學(xué)貢獻者，分別是大衛(wèi)·卡德(David Card)、約書亞·安格里斯特(Joshua D.Angrist)、吉多·伊本斯(GuidoW.Imbens)。相對于諾貝爾物理學(xué)獎、化學(xué)獎和醫(yī)學(xué)獎這些具體的學(xué)科，經(jīng)濟學(xué)更加抽象和不確定，使人們低估了經(jīng)濟學(xué)獎帶給人類的價值，但是基于人類是群居社會生物，絕大部分人類的日常是在應(yīng)對人為的資源分配，而非獨自應(yīng)對大自然的挑戰(zhàn)，反倒是經(jīng)濟學(xué)更加與個人的生活和生存息息相關(guān)。

本屆諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎一改過去幾屆對經(jīng)濟理論創(chuàng)新的重視，本屆將獎項授予了經(jīng)濟學(xué)研究方法的創(chuàng)新，從頒獎詞和各個經(jīng)濟學(xué)家的背景來看，獲獎?wù)咧饕暙I來源于實證經(jīng)濟學(xué)研究方法的創(chuàng)新。

現(xiàn)實社會中，國家的教育政策應(yīng)該如何制定?最低工資水平又要如何調(diào)整?這些政策的設(shè)計和評估關(guān)系著國計民生，需要很強的理論和現(xiàn)實依據(jù)作為支撐。

但是，與自然科學(xué)不同，社會科學(xué)往往不易在實驗室進行隨機控制實驗，而現(xiàn)實社會中復(fù)雜的多重因素又使得這些問題中的因果關(guān)系難以識別。這使得對這些政策的研究和設(shè)計存在難題。

為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，經(jīng)濟學(xué)家們開始嘗試使用自然實驗的方法來研究這些社會政策問題。

他們首先努力找到一些不由人們本身控制的外部事件，如自然變化或政策改革等。

面對這些外部事件，人們只能被動接受，避免了很多復(fù)雜因素的干擾，實際上創(chuàng)造出一個近似于理想的實驗環(huán)境。

今年三位諾獎得主，卡德、安格里斯特和因本斯在該領(lǐng)域的重要貢獻產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)和政策價值。

諾貝爾獎獎項綜述諾貝爾獎包括由諾貝爾基金會官方頒發(fā)的6個獎項，分別是：根據(jù)諾貝爾1895年的遺囑而設(shè)立的五個獎項，包括：諾貝爾物理學(xué)獎、諾貝爾化學(xué)獎、諾貝爾和平獎、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎和諾貝爾文學(xué)獎;以及瑞典中央銀行1968年設(shè)立的諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。

諾貝爾基金會章程規(guī)定：“獎金數(shù)額可以在兩份工作成果之間平均分配，每份工作成果都應(yīng)被視為可獲獎。如果一份工作成果是由兩個或三個人完成的，則應(yīng)共同獎勵。在任何情況下，獎金數(shù)額均不得超過三人?！?/p>

篇7

在觀眾們發(fā)出的陣陣尖叫聲中，一位哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的系主任迅速拔劍而出，高呼道：“歡迎來到第18屆‘IG諾貝爾獎’的頒獎現(xiàn)場!”

2008年“IG諾貝爾獎”獲獎名單

和平獎：“植物也是人”。在瑞士“非人類倫理學(xué)協(xié)會”的呼吁下，瑞士公民通過了“植物也有尊嚴(yán)”的法案。

物理學(xué)獎：“頭發(fā)必然會打結(jié)”。一個物理學(xué)家證明了無論是琴弦還是頭發(fā)，或者其他任何類似的長細(xì)物體必然會自動打結(jié)。

生物學(xué)獎：“狗身上跳蚤的彈跳能力強于貓身上的跳蚤”。就同一種跳蚤而言，狗身上的跳蚤更具彈跳能力，看來生活的地點和運動能力還是很有關(guān)系的。

文學(xué)獎：“你這個混蛋”。獎給西姆斯對“組織內(nèi)的義憤”的研究成果《你這個混蛋：一部關(guān)于組織內(nèi)義憤的敘事性調(diào)查報告》。

營養(yǎng)學(xué)獎：“食物聽上去好吃起來也好”。該獎頒給一組英國研究者，他們證明了如果食物的聲音更好聽，味道就會更好。

醫(yī)藥學(xué)獎：“安慰劑越貴，它的‘療效’也就越好”。雖然安慰劑的效果仍然是一個富于爭議的問題，但是科學(xué)家證實了患者在安慰劑上花越多的錢，他所感覺到的“療效”也就越好。

經(jīng)濟學(xué)獎：“脫衣舞娘在其最容易受孕的時候能賺最多的錢”。一個新墨西哥大學(xué)的三人研究小組發(fā)現(xiàn)，脫衣舞娘在排卵期掙的錢要比其他時間的平均水平高出60％。

考古學(xué)獎：“犰狳能引發(fā)考古學(xué)災(zāi)難”。一個巴西兩人小組觀察到，美洲的動物六帶犰狳會破壞考古發(fā)掘現(xiàn)場。

化學(xué)獎：“可口可樂是有效的殺精劑”。一個英國產(chǎn)科醫(yī)療小組證明了可口可樂真的是“殺手”。

認(rèn)知學(xué)獎：“黏菌能走迷宮”。一個日本研究小組發(fā)現(xiàn)低等生物黏菌能成功走出迷宮。

科學(xué)家其實相當(dāng)幽默

“IG諾貝爾獎”改變了公眾對科學(xué)的成見，人們總想象科學(xué)家的生活緊張而且無趣，其實他們很幽默，有時玩樂起來像個孩子?！癐G諾貝爾獎”的一大貢獻是刺激更多的人對科學(xué)產(chǎn)生興趣，并看到科學(xué)家頑皮搞笑的一面。

那些真正的諾貝爾獎得主們不僅無償加入“IG諾貝爾獎”管理委員會來參與評選，還會在頒獎典禮上用各種方式逗樂。哈佛大學(xué)教授羅伊?格勞伯的任務(wù)是打掃衛(wèi)生。頒獎晚會上觀眾們不停地往領(lǐng)獎臺上扔紙飛機，而領(lǐng)獎臺上的人，則要把紙飛機再回敬給觀眾。十多年來，羅伊總會頭戴草帽，身背掃把在頒獎典禮的最后出場，打掃那些紙飛機。

他唯一一次缺席是在2005年，那一年，他因“對光學(xué)相干的量子理論的貢獻”而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。

在頒獎禮上，獲獎?wù)叩难葜v時間被嚴(yán)格限制在30秒之內(nèi)，如果超時，一個名叫“甜蜜小糞”(Miss Sweetie Poo)的可愛小女孩就會跑上臺，對著話筒說：“請停下，我煩了!”

今年經(jīng)濟學(xué)獎被美國新墨西哥大學(xué)的杰佛里?米勒等人獲得。這位副教授一出場就高喊：“在座的年輕男性科學(xué)家們，我告訴你們一個秘密吧!”他們的研究表明，脫衣舞娘在排卵期，小費收入會特別豐碩。而米勒和同事們最初的科學(xué)調(diào)查是，女性是否在排卵期更吸引男性。在調(diào)查了18名脫衣舞娘后，發(fā)現(xiàn)她們排卵期的收入是每小時70到80美元，而平時這一數(shù)字僅有50美元。

據(jù)說后，不少脫衣舞娘調(diào)整了工作安排。

“IG諾貝爾獎”頒給令人困惑的一切

“IG諾貝爾獎”也被翻譯成“搞笑諾貝爾”，但它并不是一個純粹的搞笑獎，多數(shù)獲獎?wù)哌M行的都是嚴(yán)肅的科學(xué)研究，只是研究的對象有點兒匪夷所思。

有些獎項頒給一些奇怪的發(fā)明，1998年，加拿大人赫圖拜斯獲得了“IG諾貝爾”的“安全工程獎”，因為他發(fā)明了一套盔甲，專門用來防止被黑熊咬傷。

今年的營養(yǎng)獎頒發(fā)給了英國牛津大學(xué)的實驗心理學(xué)教授查理?斯彭斯。他和另一位意大利學(xué)者提出：食物除了講究色香味，還要有“聲”。嚼薯片時發(fā)出的聲音越響，人們越感覺食物可口。

篇8

1、阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾國籍：瑞典。

2、阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾（Alfred Bernhard Nobel），瑞典化學(xué)家、工程師、發(fā)明家、軍工裝備制造商和炸藥的發(fā)明者，1833年10月21日出生于斯德哥爾摩，1896年12月10日逝世。

3、諾貝爾一生擁有355項專利發(fā)明，并在歐美等五大洲20個國家開設(shè)了約100家公司和工廠，積累了巨額財富。

4、1895年，諾貝爾立囑將其遺產(chǎn)的大部分（約920萬美元）作為基金，將每年所得利息分為5份，設(shè)立諾貝爾獎，分為物理學(xué)獎、化學(xué)獎、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎、文學(xué)獎及和平獎5種獎金（1969年瑞典銀行增設(shè)經(jīng)濟學(xué)獎），授予世界各國在這些領(lǐng)域?qū)θ祟愖鞒鲋卮筘暙I的人。為了紀(jì)念諾貝爾做出的貢獻，人造元素锘（Nobelium）以諾貝爾命名。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇9

迄今為止，諾貝爾獎已評選了115屆。諾貝爾獎對世界的科學(xué)發(fā)展起到了極為重要的作用。1957年諾貝爾物理獎得主李政道曾說，“諾貝爾獎把人類文明提高到一個新的高度”。推動和促進世界科技進步和人類文明發(fā)展的貢獻，是獲得諾貝爾獎的一大原因，也是科學(xué)家和研究者們投身科研、潛心研究的目標(biāo)之一。那么，教育經(jīng)歷、成長環(huán)境、老師啟蒙、興趣愛好、后天努力等，到底哪些因素對這些世界級的科學(xué)家產(chǎn)生了影響？他們的科學(xué)精神是如何形成的，又有哪些特質(zhì)？

興趣和熱情，點燃科學(xué)夢想的火種

在很多人眼中，科學(xué)家這個稱呼略顯神秘，很多人小時候都有過“長大成為科學(xué)家”的夢想。2007年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者、美國人奧利弗?史密斯教授也一樣，“7歲那年我看了一本關(guān)于超人的漫畫，從那時候起我就立志要當(dāng)一名科學(xué)家，雖然那時候的我連科學(xué)家的確切定義是什么都不知道”。

在史密斯眼中，科學(xué)家就是超人，可以變出各種各樣的東西，“所以準(zhǔn)確地說，我那時應(yīng)該是想成為一個發(fā)明家”。奧利弗?史密斯的很多科學(xué)研究其實并不只是單純枯燥的理論，而是一些令人愉快的“發(fā)明”?！氨热缥耀@獎的研究所用的儀器設(shè)備，由于沒有現(xiàn)成的設(shè)備可以買，于是我自己做了一個。”他說。

做科研重要的是在探索的過程中發(fā)現(xiàn)自己的興趣，奧利弗?史密斯一直強調(diào)興趣在科學(xué)研究中的重要性。他建議學(xué)生一定要研究自己有興趣的課題，“如果你不喜歡這個課題，你就去找你的導(dǎo)師給你換一個；如果他不答應(yīng)給你換，那么，就換掉這個導(dǎo)師?！敝Z貝爾獎獲得者的共同點都在于“樂在其中，充滿信念”。

2004年諾貝爾物理學(xué)獎得主戴維?格羅斯告誡青年科學(xué)工作者說，“年輕人要樹立遠(yuǎn)大目標(biāo)，但千萬不要把得諾貝爾獎作為自己的目標(biāo)。如果要我給你們提出什么建議，那就是不要僅僅以能掙多少錢或者爬上什么位置作為你科學(xué)研究的動因或追尋的目標(biāo)。”

對于興趣，學(xué)校的啟蒙和培養(yǎng)不可少。“學(xué)校在保證學(xué)生好好學(xué)習(xí)的同時，一定不要忘記培養(yǎng)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生學(xué)習(xí)他們感興趣的?！表f爾特曼說，“我不是個好學(xué)生，因為學(xué)的東西太多，在初中的時候我竟然要學(xué)4門語言，我都沒有興趣。”然而，他卻熱衷于理論物理學(xué)的研究，并在1999年獲得諾貝爾獎。

戴維?格羅斯認(rèn)為，大學(xué)真正的精髓在于真和美。遵照真實、追尋美好，“這兩點是學(xué)習(xí)、研究的精髓，擁有這兩點，我們才能認(rèn)為這是所真正的大學(xué)?！备窳_斯建議青年學(xué)子要做自己真正熱愛的事業(yè)。

“我用自己的經(jīng)歷告訴你們，在中學(xué)的成績考得好，并不等于將來你的職業(yè)發(fā)展會很成功。重要的是你們要找到自己的喜好和特長，并充分發(fā)揮它。”1996年諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主詹姆斯?莫里斯在講述了自己求學(xué)路、成才的經(jīng)歷時也提出忠告，“對于青少年來說，保持一顆探索、好奇的心，對成才很有好處?！?/p>

堅持與鉆研，對科學(xué)精神的敬畏與崇拜

幾天前，《界面》在北卡羅來納州大學(xué)（UNC）醫(yī)學(xué)院采訪到了2015年諾貝爾化學(xué)獎得主阿齊茲?桑賈爾。他表示生化研究并不是一件輕松的事情，他的這項研究已經(jīng)做了35年，其中經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗和挫折，失敗率高達(dá)80%至90%。他覺得，生化研究成功的關(guān)鍵要挑選重要、有意義的研究領(lǐng)域，努力工作，并持之以恒。

著名生物化學(xué)專家、2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主蒂姆?亨特博士鼓勵青年學(xué)者應(yīng)該在最初的研究中有一個清晰的目標(biāo)，并培養(yǎng)在微小的線索中發(fā)現(xiàn)問題的能力，在遇到困難和瓶頸時更要充滿信心地去尋找證據(jù)，支持和論證看起來有異于前人的結(jié)果和發(fā)現(xiàn)。

“當(dāng)我還是一個10歲孩子的時候，我曾讀過韋尼阿明?卡維林的《船長和大尉》，之后，我便終生不渝地奉行著書中那位主人公薩尼亞?格里戈里耶夫的準(zhǔn)則：奮斗、探求，不達(dá)目的，誓不罷休?！?000年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、俄羅斯科學(xué)院副院長若列斯?阿爾費羅夫在《科學(xué)與社會》這本自傳式著作中寫道。

1999年諾貝爾物理學(xué)獎得主馬丁努思?韋爾特曼認(rèn)為，“我們需要有一種品格，就是知難而上?！笨梢姡晒κ怯珊芏嘁蛩卦斐傻?，最重要的一點是“當(dāng)別人放棄的時候，他沒有放棄”。

科學(xué)研究需要耐心。盡管你在進行一項偉大的研究，也許你處于一流的科研環(huán)境中，你仍然不能強求，因為科學(xué)研究本身可能需要很長的時間。如果堅持下來并最終突破了瓶頸，那么對所在領(lǐng)域的影響力將是空前的。沃爾夫?qū)?克特勒教授強調(diào)，重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和成就都絕非偶然。美國很多大學(xué)也是在長期的科研積累過程中才獲得了重大突破。這個過程，麻省理工學(xué)院積淀了超過一百年，而哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)甚至更久。在他看來，對于一件非凡的工作，很多科研工作者都希望盡快提前完成；但科學(xué)研究這些事情，有時候還就是需要一定的時間去積累。

科學(xué)研究是非常辛苦的工作，在經(jīng)歷了一整天的工作后或當(dāng)您感到漸漸失去耐心時，應(yīng)學(xué)會釋放壓力。沃爾夫?qū)?克特勒教授告誡后來者，“對于真正的科學(xué)家來說，進行科學(xué)研究并指導(dǎo)學(xué)生……可能是人生中最重要的事情。但我們不能因此給自己帶來過多壓力，我們需要保證自己有辦法協(xié)調(diào)好這些壓力”。

嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真，通向成功的科研態(tài)度

據(jù)媒體近日報道，屠呦呦和她的研究團隊研究青蒿素的時候，為了準(zhǔn)確把握療效“以身試藥”，每天回到家都滿身酒精味，后來甚至患了中毒性肝炎。“當(dāng)時動物試驗過了，藥走不出去，發(fā)病季節(jié)就過了，那就耽誤一年?！蓖肋线险f，“那時候也不考慮榮譽不榮譽，我覺得榮譽本身就是一個責(zé)任。榮譽越多，你的責(zé)任就更多一點。”試想一下，如果沒有孜孜不倦的科學(xué)精神、勤勞勇敢的科學(xué)實驗，要想取得劃時代的科學(xué)成就無異于天方夜譚。

1998年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者崔琦在科研中不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、專心致志，而且非常喜愛物理學(xué)實驗，需要全身心地投入研究。有時為了科學(xué)實驗，他四處奔波，走遍波士頓及佛羅里達(dá)州，以便找個強力磁場進行他的“量子液體實驗”，他在工作時很少理會身旁其他事情，以致他的研究工作非常出色、非常高效。

另一位獲得諾貝爾獎的華人科學(xué)家丁肇中在科學(xué)研究中就非常重視實驗，他在諾貝爾獎獲獎發(fā)言時特別強調(diào)實驗在自然科學(xué)中的重要性。他講道：“中國有一句古話：‘勞心者治人，勞力者治于人’。這種落后的思想，對在發(fā)展中國家的青年們有很大的害處，由于這種思想，很多在發(fā)展中國家的學(xué)生們都傾向于理論的研究，而避免實驗工作。事實上，自然科學(xué)理論不能離開實驗的基礎(chǔ)，特別是物理學(xué)是從實驗產(chǎn)生的。我希望由于我這次得獎，能夠喚起發(fā)展中國家學(xué)生們的興趣，注意實驗工作的重要性?！?/p>

篇10

二戰(zhàn)以后，在諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎、化學(xué)獎、物理學(xué)獎和經(jīng)濟學(xué)獎這四個科學(xué)領(lǐng)域里，美國一直獨占鰲頭。2016年也是如此，這四個科學(xué)領(lǐng)域的諾貝爾獎得主共9人，其中有6人來自美國，但這6人中竟沒有一個是土生土長的美國人，他們?nèi)际且泼瘛?/p>

教育環(huán)境獨一無二

美國是一個由移民組成的國家，這在高等教育上表現(xiàn)得尤其明顯。比如美國波士頓大學(xué)國際關(guān)系學(xué)院的院長，原籍巴基斯坦，當(dāng)初他到美國留學(xué)，先讀本科，再讀研究生，然后做老師，直到現(xiàn)在成長為一名管理人員。這一路歷程充分表明美國高等教育對移民是完全接納的。

美國高等教育獨有的開放、包容、寬松氛圍，吸引了世界各地的優(yōu)秀學(xué)者，也激發(fā)了美國科研工作的創(chuàng)新火花，使美國在諾貝爾獎上“獨領(lǐng)”。

強大的科研力量，引來別國艷羨，許多國家紛紛模仿美國。新加坡、韓國、沙特阿拉伯等國家，它們都投入巨資打造自己的頂尖大學(xué)，給科研人員提供一流的科研設(shè)施和豐厚的薪水，試圖吸引世界各地的優(yōu)秀科研人才。這些舉措確實贏得了好的反響，但與美國相比依然有差距，并不很成功。

美國的教育、科研環(huán)境是獨一無二的。1999年，哈邁德?澤維爾獲得諾貝爾化學(xué)獎，他獲的經(jīng)歷就是別國不可模仿的。澤維爾在埃及出生、長大，并完成大學(xué)和碩士研究生的學(xué)業(yè)，然后他到美國留學(xué)，在賓夕法尼亞大學(xué)讀完博士，畢業(yè)后到加州大學(xué)伯克利分校做博士后研究，后來又成為加州理工學(xué)院的科研人員。在美國一路走來，不論在哪種環(huán)境里，澤維爾都被完全接納、認(rèn)可。1999年以加州理工學(xué)院教授的名義，他折桂諾貝爾化學(xué)獎，而且他還是第一個在科學(xué)領(lǐng)域獲得諾貝爾獎的埃及人。

美國模式無法模仿，沒有哪個國家像美國那樣，不斷吸引著世界各地的優(yōu)秀人才，并且完全地接納、認(rèn)可他們，而美國就在這種氛圍中不斷受益。

科研的輝煌離不開移民

美國在諾貝爾獎上的成功，某種程度上就折射了美國的移民史。

在美國歷史上，第一個獲得諾貝爾獎的是阿爾伯特?邁克爾遜。因在測量光速上的突出成就，他獲得了1907年諾貝爾物理學(xué)獎。邁克爾遜的父母就是移民，他們從當(dāng)時歐洲普魯士的史翠諾（今波蘭境內(nèi)）來到美國，移民美國的時候邁克爾遜年僅兩歲。美國諾貝爾獎獲得者中，類似這樣的例子比比皆是。

自1900年設(shè)立以來，諾貝爾獎（包括諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎，1969年第一次頒發(fā)）已經(jīng)授予過579次，頒發(fā)給911位獲獎?wù)?，包括個人和科研組織。其中，僅美國的獲獎?wù)呔统^了350位，而其中又有100位以上的獲獎?wù)?，要么自己移民到美國，要么出生在美國以外，年幼時隨父母移民而來。

這種情況在全世界是獨有的，沒有其他國家像這樣子。除美國外，英國和德國的諾貝爾獎獲得者也超過了100位。然而值得注意的是，英、德兩國獲獎?wù)咧?，許多人獲獎的時候，正是他們在美國進修、工作的那個階段。

事實上，如果把美國獲獎?wù)咧械囊泼駟为毩谐鰜恚麄兙蜁猿梢活?，人?shù)眾多，并且數(shù)量僅次于美國裔獲獎?wù)摺６胰绻磭畡澐?，他們這一類的人數(shù)還超過了其他任何一個國家的獲獎?wù)?。這說明人才、智力正在從全球不斷地向美國流動，并且向美國集中的趨勢越來越強，再加上完善的高等教育、配套體系等各項優(yōu)惠，美國的科研也會藉此更加蓬勃興盛。

全球化浪潮正加劇席卷全球，這種趨勢根本不會減緩，而且還會加快，并持續(xù)進行下去。最近兩年來，美國諾貝爾獎獲得者的經(jīng)歷就是證明（見附表）?？偟膩碚f，最近兩年在美國生活、教學(xué)、科研的諾貝爾獎得主中，平均每10位就有9位在美國以外出生，但有6位在美國的大學(xué)里完成學(xué)業(yè)。

人才流動的自由

美國的移民政策，實際上就是最大限度地鼓勵高級人才向美國流動，而美國自由的研究環(huán)境和豐沛的研究資金又助推了這樣的流動，這使得全球的高級人才都在向美國聚集，美國的科學(xué)創(chuàng)新由此傲視全球，沒有一個國家能望其項背。