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諾貝爾物理學獎 歷史年表(詳細版)#

本書以「推理探案式 wiki」重寫諾貝爾物理學獎(1901–2024)的每一樁「懸案」:把當年物理界卡住的問題寫成懸案,把實驗寫成偵查,把理論寫成裁決。本 README 是全書的歷史年表與檔案索引。

查證基準:維基百科《諾貝爾獎得主列表》與《諾貝爾物理學獎得主列表》(zh-tw)。


序幕:獎項的誕生(1833–1900)#

年份 事件
1833 阿爾弗雷德·諾貝爾(Alfred Nobel, 1833–1896)生於瑞典斯德哥爾摩。父親伊曼紐·諾貝爾是工程師,家中後來以火藥與機械製造為業。
1842 諾貝爾舉家遷往俄國聖彼得堡;他接受私人教育,能操多國語言,並愛上文學與化學。
1850s 諾貝爾赴巴黎、美國遊學,師從化學家阿斯卡尼奧·索布雷羅,接觸硝化甘油——一種極不穩定的液態炸藥,日後所有故事的引信。
1864 海倫堡工廠爆炸,弟弟埃米爾罹難。瑞典政府一度禁止在城內試驗硝化甘油。
1867 諾貝爾發明「黃色炸藥」(dynamite):用矽藻土穩定硝化甘油,取得專利。此後又有雷管(1865 年發明的引信改良)與爆膠(1875),事業遍及 20 多國、90 餘座工廠,一生擁有 355 項專利。
1876 貝爾塔·馮·蘇特納短暫擔任諾貝爾的秘書,日後成為著名和平運動者(1905 年和平獎得主),持續與諾貝爾通信,被認為影響了他對和平獎的構想。
1888 兄弟路德維希病逝,法國報紙誤登阿爾弗雷德的訃聞,稱他為「死亡商人」(le marchand de mort)。諾貝爾讀到自己如何被後世記憶,深受震動。
1895-11-27 諾貝爾在巴黎的瑞典-挪威俱樂部簽下著名的第四版遺囑:以遺產(約 3100 萬瑞典克朗)設立基金,利息分為五份,每年頒給「前一年為人類帶來最大福祉」的人:物理、化學、生理或醫學、文學、和平。物理學獎指定由瑞典皇家科學院頒發。
1896-12-10 諾貝爾病逝於義大利聖雷莫。12 月 10 日從此成為每年頒獎日。
1897–1900 遺囑引發家族爭產與瑞典輿論質疑(有人批評「把錢給外國人」);經律師拉格納·索爾曼與工程師魯道夫·李列克維斯特奔走,瑞典國王最終同意。
1900-06-29 瑞典政府核准《諾貝爾基金會章程》,諾貝爾基金會(Nobel Foundation)正式成立;物理獎評選權交由瑞典皇家科學院組成的諾貝爾物理委員會。
1901-12-10 首屆頒獎在斯德哥爾摩舉行,適逢諾貝爾逝世五週年。物理學獎首位得主為德國的威廉·倫琴(X 射線),獨得獎金 150,782 瑞典克朗(約合今數千萬克朗),並婉拒了為他舉辦的公開演講——低調如他日後在信中自陳。

自此,物理學獎成為物理學史的「年度結案報告」:每一張獎狀背後,都是一樁被反覆查證、辯論、最終裁決的科學懸案。


1901–1920:經典物理的最後光輝與第一道裂縫#

年份 得主 事件/貢獻
1901 威廉·倫琴(Wilhelm Conrad Röntgen,德意志帝國) 發現 X 射線(1895,符茲堡)。首位物理學獎得主;放射學與醫學成像的起點。
1902 亨得里克·洛侖茲(Hendrik A. Lorentz)與彼得·塞曼(Pieter Zeeman)(荷蘭) 磁場對輻射現象的影響:塞曼效應(1896)。洛侖茲電子論由譜線分裂反推出電子的荷質比 \(e/m\),比 J. J. 湯姆森的陰極射線實驗更早觸及電子。
1903 亨利·貝克勒(Henri Becquerel)、皮耶·居禮(Pierre Curie)與瑪麗·居禮(Marie Curie)(法國) 貝克勒發現鈾鹽的天然放射性(1896);居禮夫婦提出放射性是原子本身的性質,發現釙(1898)與鐳(1898)。瑪麗·居禮為首位女性諾貝爾獎得主。
1904 約翰·斯特拉特(第三代瑞利男爵,John W. Strutt,英國) 精密測定氫、氧、氮等氣體密度,發現大氣氮比化學氮重——追查「第三位小數的差」而發現氬(1894,與拉姆齊合作)。
1905 菲利普·萊納德(Philipp Lenard,德意志帝國) 陰極射線研究:製出「勒納窗」(1892–1894),讓陰極射線穿出放電管,證明其能穿透物質、性質與螢光激發相關。
1906 約瑟夫·湯姆森(J. J. Thomson,英國) 氣體導電的理論與實驗研究:以電磁偏轉測定陰極射線的荷質比(1897),宣告「電子」存在,原子不再是不可分的最小單位。
1907 阿爾伯特·邁克生(Albert A. Michelson,美國) 精密光學儀器(邁克生干涉儀)與光譜學、計量學研究:以鎘紅光定義長度標準、精密測定光速 \(c\);其 1887 年實驗早已動搖乙太假說。
1908 加布里埃爾·李普曼(Gabriel Lippmann,法國) 基於駐波干涉的彩色照相術(1891):感光層內形成 \(\lambda/2\) 間距的銀鏡格子,再現自然色彩。
1909 古列爾莫·馬可尼(Guglielmo Marconi,義大利王國)與卡爾·費迪南德·布勞恩(Karl F. Braun,德意志帝國) 無線電報的發展:馬可尼完成橫越大西洋電報(1901);布勞恩改良火花電報機與調諧電路,並發明陰極射線管(布勞恩管)。
1910 約翰內斯·凡得瓦(Johannes D. van der Waals,荷蘭) 氣體與液體的狀態方程(1873):\((p + a/V^2)(V - b) = RT\),承認分子有體積、分子間有吸引力,打通氣液兩態的界線。
1911 威廉·維因(Wilhelm Wien,德意志帝國) 熱輻射定律:維因位移定律 \(\lambda_{\max} T = \text{常數}\)(1893)與維因輻射公式(1896)——後者正是普朗克量子革命的直接前哨。
1912 古斯塔夫·達倫(Nils Gustaf Dalén,瑞典) 燈塔與浮標用氣體蓄電器自動調節閥(太陽能閥)。工程學的一勝;本人因實驗事故失明,由兄弟代為領獎。
1913 海克·卡末林·昂內斯(Heike Kamerlingh Onnes,荷蘭) 低溫物理:液化氦(1908,4.2 K),1911 年發現水銀在 4.2 K 附近電阻驟降為零——超導現象。
1914 馬克斯·馮·勞厄(Max von Laue,德意志帝國) X 射線在晶體中的繞射(1912):一箭雙鵰,證明 X 射線是波長極短的電磁波、晶體是原子規則排列的格子。
1915 威廉·亨利·布拉格與威廉·勞倫斯·布拉格(英國) X 射線晶體結構分析:布拉格定律 \(2d\sin\theta = n\lambda\)(1913)。小布拉格時年 25 歲,至今仍是最年輕的科學類諾獎得主。
1916 —(從缺) 第一次世界大戰,未頒獎。
1917 查爾斯·巴克拉(Charles G. Barkla,英國) 元素的特徵 X 射線(K、L 系輻射,1906–1911):每一種元素都有自己的 X 射線「指紋」。(本獎延至 1918 年頒發。)
1918 馬克斯·普朗克(Max Planck,德意志帝國) 能量量子的發現(1900):\(E = h\nu\),為解黑體輻射難題拋出的「絕望之舉」,開啟量子物理。(本獎延至 1919 年頒發。)
1919 約翰尼斯·斯塔克(Johannes Stark,德國) 陽極射線(極隧射線)的都卜勒效應(1905)與電場中的譜線分裂——斯塔克效應(1913),波耳理論的又一次勝利。(本獎延至 1920 年頒發。)
1920 夏爾·紀堯姆(Charles É. Guillaume,瑞士) 鎳鋼合金反常膨脹研究,發明幾乎不隨溫度伸縮的「不變鋼」(Invar),奠定精密測量與大地測量的量具基礎。

1921–1940:量子革命與原子核的現身#

年份 得主 事件/貢獻
1921 阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein,德國/瑞士) 對理論物理的貢獻,特別是光電效應定律(1905 光量子假說 \(E = h\nu\))。相對論未能單獨得獎,評審以「無爭議」的電子量子成就授獎。(本獎延至 1922 年頒發。)
1922 尼爾斯·波耳(Niels Bohr,丹麥) 原子結構與原子輻射的研究(1913 半量子化軌道模型,\(E_n = -13.6\,\text{eV}/n^2\)),譜線之謎的第一次系統性裁決。(本獎延至 1923 年頒發。)
1923 羅伯特·密立根(Robert A. Millikan,美國) 油滴實驗測定基本電荷 \(e\)(1909–1913)與光電效應的精密驗證(1916,測出普朗克常數 \(h\))。
1924 曼內·西格巴恩(Manne Siegbahn,瑞典) X 射線光譜學:精密測定各元素的 X 射線譜線,為原子結構理論提供最精確的「筆錄」。
1925 詹姆斯·法蘭克(James Franck)與古斯塔夫·赫茲(Gustav Hertz)(德國) 法蘭克-赫茲實驗(1914):電子撞擊水銀原子,能量以 4.9 eV 為單位被整份吸收——原子能階量子化的直接鐵證。
1926 讓·佩蘭(Jean Perrin,法國) 布朗運動的定量研究(1908–1909):以愛因斯坦 1905 年理論對照實驗,數出「原子」的個數,亞佛加厥常數浮出水面,原子論獲得終審。
1927 阿瑟·康普頓(Arthur H. Compton,美國)與查爾斯·威爾遜(Charles T. R. Wilson,英國) 康普頓效應(1923):X 射線光子與電子如撞球般碰撞,\(\Delta\lambda = (h/mc)(1-\cos\theta)\),證實光量子有動量;威爾遜發明雲霧室(1911),讓帶電粒子自己留下「口供」。
1928 歐文·理查森(Owen W. Richardson,英國) 熱電子發射定律(1901 起):\(J = A T^2 e^{-W/kT}\),燈絲放射電子背後的指數律。
1929 路易·德布羅意(Louis-Victor de Broglie,法國) 電子的波動性(1924 物質波假說 \(\lambda = h/p\)):把波粒二象性從光推廣到一切物質。
1930 錢德拉塞卡拉·拉曼(C. V. Raman,英屬印度) 拉曼效應(1928):光被分子散射後出現頻移,\(\nu_{\text{散射}} = \nu_0 \pm \nu_{\text{振動}}\),分子的振動指紋學。
1931 —(從缺) 未頒獎(缺乏適當提名人選,獎金撥回基金)。
1932 維爾納·海森堡(Werner Heisenberg,德國) 創立量子力學(1925 矩陣力學)與測不準原理(1927):\(\Delta x\,\Delta p \ge \hbar/2\)。(本獎延至 1933 年頒發。)
1933 埃爾文·薛丁格(Erwin Schrödinger,奧地利)與保羅·狄拉克(Paul A. M. Dirac,英國) 原子理論的新形式:薛丁格波動方程(1926)與狄拉克相對論性電子方程(1928,預言正電子)。(本獎延至 1934 年頒發。)
1934 —(從缺) 未頒獎。
1935 詹姆斯·查德威克(James Chadwick,英國) 發現中子(1932):解開原子核質量與電荷不符之謎,並為核分裂備好彈藥。
1936 維克托·赫斯(Victor Hess,奧地利)與卡爾·安德森(Carl D. Anderson,美國) 赫斯乘氣球發現宇宙輻射(1912,輻射隨高度增強);安德森在雲霧室中發現正電子(1932)——狄拉克方程的實體化。
1937 柯林頓·戴維孫(Clinton Davisson,美國)與喬治·湯姆森(George P. Thomson,英國) 電子在鎳晶體(1927)與金屬薄膜上(1927)的繞射:電子繞射環證實 \(\lambda = h/p\),父子兩代一個證明電子是粒子、一個證明電子是波。
1938 恩里科·費米(Enrico Fermi,義大利王國) 中子轟擊產生新放射性元素(1934 起)與慢中子效應:石蠟使中子減速、反應率暴增,核能時代的鑰匙。
1939 歐尼斯特·勞倫斯(Ernest O. Lawrence,美國) 迴旋加速器的發明與改進(1930–1932):磁場回旋、電場反覆加速,\(\omega = qB/m\),把粒子「拳擊」到百萬電子伏。
1940–1942 —(從缺) 第二次世界大戰,連續三年未頒獎。

1943–1970:從原子核到粒子動物園#

年份 得主 事件/貢獻
1943 奧托·斯特恩(Otto Stern,美國) 分子束方法的發展與質子磁矩的發現(1933,斯特恩-蓋拉赫實驗 1922 已為量子化空間取向留證)。(本獎延至 1944 年頒發。)
1944 伊西多·拉比(Isidor I. Rabi,美國) 原子核磁性的共振記錄法(核磁共振,1938):\(\omega = \gamma B_0\),原子核的「指紋比對」。
1945 沃夫岡·包立(Wolfgang Pauli,奧地利) 不相容原理(1925):同一量子態不容兩個電子,元素週期表的隱形法典。(本獎延至 1946 年頒發。)
1946 珀西·布里奇曼(Percy W. Bridgman,美國) 超高壓物理的儀器與方法:數十萬大氣壓下的物質新相。
1947 愛德華·阿普爾頓(Edward V. Appleton,英國) 電離層的探測與「阿普爾頓層」(1924):電波何以能環繞地球。
1948 派屈克·布萊克特(Patrick M. S. Blackett,英國) 改良威爾遜雲霧室並以自動計數觸發,宇宙線與核物理的大量發現;也實測證實人工核嬗變。
1949 湯川秀樹(Hideki Yukawa,日本) 核力的理論:預言質量約 200 倍電子質量的介子(1935),\(V(r) \propto e^{-r/\lambda}/r\)——日本首位諾貝爾獎得主。
1950 塞西爾·鮑威爾(Cecil F. Powell,英國) 核乳膠照相法與 \(\pi\) 介子的發現(1947,與巴西等高山觀測站合作)。
1951 約翰·考克饒夫(John Cockcroft,英國)與歐尼斯特·沃吞(Ernest Walton,愛爾蘭) 高壓加速器人工嬗變原子核(1932):鋰被質子擊碎,\(^7\mathrm{Li} + p \to 2\,^4\mathrm{He}\),核能時代的第一次「破門」。
1952 費利克斯·布洛赫(Felix Bloch)與愛德華·珀塞爾(Edward M. Purcell)(美國) 核磁共振精密測量(1946):拉比方法的固體版,日後成為 MRI 的基石。
1953 弗里茨·塞爾尼克(Frits Zernike,荷蘭) 相襯顯微鏡(1930s):把看不見的相位差變成看得見的明暗,透明生物標本從此現形。
1954 馬克斯·玻恩(Max Born,英國/西德)與瓦爾特·博特(Walther Bothe,西德) 玻恩:波函數的統計詮針 $
1955 威利斯·蘭姆(Willis Lamb)與波利卡普·庫施(Polykarp Kusch)(美國) 蘭姆位移(1947):氫 \(2S_{1/2}\) 與 \(2P_{1/2}\) 並非簡併——QED 的試金石;庫施:電子磁矩異常 \(g \ne 2\)。(本獎延至 1956 年頒發。)
1956 威廉·肖克利、約翰·巴丁、沃爾特·布喇頓(美國) 電晶體的發明(1947,貝爾實驗室):半導體接面放大電流,資訊時代的第一塊基石。
1957 楊振寧與李政道(中華民國) 宇稱不守恆(1956):弱交互作用中左右不分並非天理,吳健雄的鈷-60 實驗(1957)執行終審。
1958 帕維爾·契忍可夫、伊利亞·法蘭克、伊戈爾·塔姆(蘇聯) 契忍可夫輻射(1934):粒子超過介質中光速 \(c/n\) 時發出的藍光, \(\cos\theta = 1/(\beta n)\),粒子物理的測速器。
1959 埃米利奧·塞格雷(Emilio Segrè)與歐文·張伯倫(Owen Chamberlain)(美國) 發現反質子(1955,質子同步加速器 Bevatron)。
1960 唐納德·格拉澤(Donald A. Glaser,美國) 氣泡室的發明(1952):過熱液體中的氣泡軌跡,雲霧室的液態後繼者。
1961 羅伯特·霍夫施塔特(Robert Hofstadter,美國)與魯道夫·穆斯堡爾(Rudolf Mössbauer,西德) 霍夫施塔特:高能電子散射探測核子內部結構;穆斯堡爾:γ 射線無反衝共振吸收(1958),能量解析度最高的「光譜尺」。
1962 列夫·朗道(Lev D. Landau,蘇聯) 凝聚態物質的開創性理論:液氦超流、費米液體、朗道能階;車禍重傷後由同僚代為受獎。
1963 尤金·維格納(Eugene P. Wigner,美國)與瑪麗亞·格佩特-梅耶(Maria Goeppert Mayer,美國)、約翰內斯·延森(J. Hans D. Jensen,西德) 維格納:對稱性原理在原子核的應用;格佩特-梅耶與延森:核殼層模型(1948–1949),幻數 \(2, 8, 20, 28, 50, 82, 126\) 的來源。
1964 查爾斯·湯斯(Charles H. Townes,美國)、尼古拉·巴索夫(Nikolai Basov)與亞歷山大·普羅霍羅夫(Aleksandr Prokhorov)(蘇聯) 邁射-雷射原理(1954–1958):受激輻射的相干放大,\(N_2/N_1 = e^{-h\nu/kT}\) 的反轉工程。
1965 朝永振一郎(日本)、朱利安·施溫格(Julian Schwinger)與理察·費曼(Richard P. Feynman)(美國) 量子電動力學(QED):三條殊途同歸的重整化路線,電子異常磁矩理論值與實驗吻合至 \(10^{-8}\)。
1966 阿爾弗雷德·卡斯特勒(Alfred Kastler,法國) 光學泵浦(1950):以圓偏振光把原子「趕」進指定量子態,磁性共振的新偵查術。
1967 漢斯·貝特(Hans A. Bethe,美國) 恆星能量的核反應理論(1939):質子-質子鏈與碳氮氧循環,太陽為何發光的終審判決。(本獎延至 1968 年頒發。)
1968 路易斯·阿爾瓦雷茨(Luis W. Alvarez,美國) 氫氣泡室與數據自動化分析,發現大量共振態粒子。(本獎延至 1969 年頒發。)
1969 默里·蓋爾曼(Murray Gell-Mann,美國) 基本粒子分類(八重法)與夸克模型(1964):強子動物園的門捷列夫。
1970 漢尼斯·阿爾文(Hannes Alfvén,瑞典)與路易·奈爾(Louis Néel,法國) 阿爾文:磁流體動力學(阿爾文波 \(v_A = B/\sqrt{\mu_0 \rho}\));奈爾:反鐵磁性與亞鐵磁性(1940s),磁帶與變壓器材料之母。

1971–2000:對稱性、微觀操控與宇宙訊號#

年份 得主 事件/貢獻
1971 伽博·丹尼斯(Dennis Gabor,英國) 全像術(1948):干涉記錄振幅與相位,雷射問世後真正的三維影像。
1972 約翰·巴丁、利昂·庫珀(Leon Cooper)、約翰·施里弗(John Schrieffer)(美國) BCS 超導理論(1957):庫柏對 \(\Delta k \sim \hbar\omega_D/v_F\),超導之謎的理論終審。巴丁成為史上唯一兩度獲物理學獎者(1956 電晶體)。
1973 江崎玲於奈(Leo Esaki,日本)、伊瓦爾·賈埃弗(Ivar Giaever,挪威)與布賴恩·約瑟夫森(Brian Josephson,英國) 半導體穿隧、超導體穿隧與約瑟夫森效應(1962):\(V = (\hbar/2e)\,d\phi/dt\),量子穿隧從理論奇物變成電壓標準。
1974 馬丁·賴爾(Martin Ryle)與安東尼·休伊什(Antony Hewish)(英國) 賴爾:孔徑合成射電望遠鏡;休伊什:發現脈衝星(1967,學生喬絲琳·貝爾發現的訊號)——旋轉中子星。
1975 奧格·波耳(Aage Bohr,丹麥)、本·莫特森(Ben Mottelson,丹麥)與利奧·雷恩沃特(Leo Rainwater,美國) 原子核的集體運動與粒子運動聯繫的模型:核不是剛球,而會變形、振動。
1976 伯頓·里克特(Burton Richter)與丁肇中(Samuel C. C. Ting)(美國) 各自發現同一粒子 J/ψ(1974):第四味夸克(魅夸克)的束縛態,「十一月革命」。
1977 菲利普·安德森(Philip W. Anderson,美國)、內維爾·莫特(Nevill Mott,英國)與約翰·凡扶累克(John H. van Vleck,美國) 磁性與無序系統的電子結構:安德森局域化(1958),電子可以「被雜質困住」。
1978 彼得·卡皮查(Pyotr L. Kapitsa,蘇聯)、阿諾·彭齊亞斯(Arno Penzias)與羅伯特·威爾遜(Robert W. Wilson,美國) 卡皮查:低溫物理與液氦超流(1937);彭齊亞斯與威爾遜:意外收到宇宙微波背景輻射(1965)——大爆炸的餘暉,\(T \approx 2.7\,\mathrm{K}\)。
1979 謝爾登·格拉肖(Sheldon Glashow)、史蒂文·溫伯格(Steven Weinberg)(美國)與阿卜杜勒·薩拉姆(Abdus Salam,巴基斯坦) 電弱統一理論:電磁力與弱力合併為 \(SU(2) \times U(1)\),預言 W、Z 玻色子。
1980 詹姆斯·克羅寧(James W. Cronin)與瓦爾·菲奇(Val L. Fitch,美國) CP 對稱性破壞(1964,長壽命 K 介子衰變實驗):宇宙為何物質多於反物質的第一條線索。
1981 凱·西格巴恩(Kai M. Siegbahn,瑞典)、尼古拉斯·布隆伯根(Nicolaas Bloembergen,美國)與阿瑟·肖洛(Arthur L. Schawlow,美國) 西格巴恩:高解析電子能譜學(ESCA);布隆伯根與肖洛:雷射光譜學的開拓。
1982 肯尼斯·威爾遜(Kenneth G. Wilson,美國) 相變臨界現象的重整群理論:\(\nu\)、\(\gamma\) 等臨界指數的普適性第一次被算出來。
1983 蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar,美國)與威廉·福勒(William A. Fowler,美國) 錢德拉塞卡:恆星結構與演化,白矮星極限 \(M_{Ch} \approx 1.4\,M_\odot\)(1930s);福勒:元素核合成的實驗與理論。
1984 卡洛·魯比亞(Carlo Rubbia,義大利)與西蒙·范德梅爾(Simon van der Meer,荷蘭) 發現 W 與 Z 玻色子(1983,CERN SPS 質子-反質子對撞機;隨機冷卻技術)。
1985 克勞斯·馮·克利青(Klaus von Klitzing,西德) 量子霍爾效應(1980):二維電子氣的霍爾電導量子化 \(\sigma_{xy} = \nu e^2/h\),電阻的量子標準。
1986 恩斯特·魯斯卡(Ernst Ruska,西德)、格爾德·賓寧(Gerd Binnig,西德)與海因里希·羅雷爾(Heinrich Rohrer,瑞士) 魯斯卡:第一台電子顯微鏡(1930s);賓寧與羅雷爾:掃描隧道顯微鏡(1981), \(I \propto e^{-2\kappa d}\),人類第一次「看見」原子。
1987 約翰內斯·比得諾茲(J. Georg Bednorz,西德)與卡爾·米勒(K. Alexander Müller,瑞士) 銅氧化物高溫超導(1986,臨界溫度一舉突破 30 K),超導競賽重新鳴槍。
1988 利昂·萊德曼(Leon Lederman)、梅爾文·施瓦茨(Melvin Schwartz)與傑克·施泰因貝格爾(Jack Steinberger)(美國) 微中子束方法與發現第二種微中子 \(\nu_\mu\)(1962,BNL 實驗)。
1989 諾曼·拉姆齊(Norman F. Ramsey,美國)、漢斯·德默爾特(Hans G. Dehmelt,美國)與沃夫岡·保羅(Wolfgang Paul,西德) 拉姆齊:分離振盪場與氫邁射原子鐘;德默爾特與保羅:離子阱(Paul trap),單個電子與離子的囚禁。
1990 傑爾姆·傅里德曼(Jerome Friedman)、亨利·肯德爾(Henry Kendall,美國)與理查·泰勒(Richard Taylor,加拿大) 深度非彈性電子散射(1967–1973,SLAC):質子內部確有點狀夸克。
1991 皮埃爾-吉勒·德熱納(Pierre-Gilles de Gennes,法國) 液晶與高分子等複雜物質的序參量理論,「軟物質」的牛頓。
1992 喬治·夏帕克(Georges Charpak,法國) 多絲正比室(1968):粒子徑跡的電子化偵測,高能實驗的數據革命。
1993 拉塞爾·赫爾斯(Russell A. Hulse)與約瑟夫·泰勒(Joseph H. Taylor Jr.,美國) 發現雙脈衝星 PSR B1913+16(1974):軌道週期衰減率與重力波輻射預言一致,重力波的間接鐵證。
1994 伯特倫·布羅克豪斯(Bertram N. Brockhouse,加拿大)與克利福德·沙爾(Clifford G. Shull,美國) 中子散射技術:沙爾的中子繞射定原子位置、布羅克豪斯的中子譜儀量聲子色散,凝態物理的雙探針。
1995 馬丁·佩爾(Martin L. Perl,美國)與弗雷德里克·萊因斯(Frederick Reines,美國) 佩爾:發現 τ 輕子(1975);萊因斯:首次直接探測微中子(1956,薩凡納河反應爐)。
1996 戴維·李(David Lee)、道格拉斯·奧謝羅夫(Douglas Osheroff)與羅伯特·理查森(Robert Richardson,美國) 發現氦-3 超流(1972,1–2 mK):費米子的配對凝結。
1997 朱棣文(Steven Chu,美國)、克洛德·科昂-唐努德日(Claude Cohen-Tannoudji,法國)與威廉·菲利普斯(William D. Phillips,美國) 雷射冷卻與捕陷原子(1980s):多普勒冷卻至 \(\mu\mathrm{K}\) 量級、磁光阱。
1998 羅伯特·勞夫林(Robert B. Laughlin,美國)、霍斯特·施特默(Horst L. Störmer,德國)與崔琦(Daniel C. Tsui,美國) 分數量子霍爾效應(1982)與其準粒子理論:電子液體湧現出帶 \(e/3\) 電荷的「分數粒子」。
1999 傑拉德·特·胡夫特(Gerardus 't Hooft)與馬丁紐斯·韋爾特曼(Martinus J. G. Veltman,荷蘭) 電弱理論的重整化證明(1971–1972):規範場論從此可算,粒子物理標準模型的數學地基。
2000 若雷斯·阿爾費羅夫(Zhores I. Alferov,俄羅斯)、赫伯特·克勒默(Herbert Kroemer,德國)與傑克·基爾比(Jack S. Kilby,美國) 阿爾費羅夫與克勒默:半導體異質結構(雷射二極體、高速電晶體);基爾比:積體電路(1958)。

2001–2025:精緻量子、精準宇宙與新物態#

年份 得主 事件/貢獻
2001 埃里克·康奈爾(Eric A. Cornell)、卡爾·威曼(Carl E. Wieman,美國)與沃夫岡·克特勒(Wolfgang Ketterle,德國) 鹼金屬原子氣體的玻色-愛因斯坦凝聚(1995,170 nK)及其性質研究:七十年前的理論預言終於在實驗室現形。
2002 雷蒙德·戴維斯(Raymond Davis Jr.)與小柴昌俊(Masatoshi Koshiba,美/日)與里卡爾多·賈科尼(Riccardo Giacconi,美國) 戴維斯與小柴:天體物理微中子探測(太陽微中子、SN 1987A),並揭開「微中子失蹤案」;賈科尼:X 射線天文學的開創。
2003 阿列克謝·阿布里科索夫(Alexei A. Abrikosov)、維塔利·金茲堡(Vitaly L. Ginzburg,俄/美)與安東尼·萊格特(Anthony J. Leggett,英/美) 金茲堡-朗道理論(1950)與第二類超導磁通格子;萊格特:氦-3 超流的理論。
2004 戴維·格婁斯(David J. Gross)、休·波利策(H. David Politzer)與弗朗克·韋爾切克(Frank Wilczek,美國) 漸近自由(1973):強交互作用耦合常數隨能量變小,\(\beta\) 函數為負——量子色動力學(QCD)確立。
2005 羅伊·格勞伯(Roy J. Glauber,美國)、約翰·霍爾(John L. Hall,美國)與特奧多爾·亨施(Theodor W. Hänsch,德國) 格勞伯:光相干性的量子理論;霍爾與亨施:雷射精密光譜學與光頻梳,\(h\) 與 \(c\) 的量測精度躍升。
2006 約翰·馬瑟(John C. Mather)與喬治·斯穆特(George F. Smoot,美國) COBE 衛星:宇宙微波背景的黑體譜(\(T = 2.735\,\mathrm{K}\))與十萬分之一量級的各向異性(1992)——星系形成的種子。
2007 艾爾伯·費爾(Albert Fert,法國)與彼得·格林貝格(Peter Grünberg,德國) 巨磁阻效應(1988):磁場使多層膜電阻劇變,硬碟容量革命的引擎。
2008 南部陽一郎(Yoichiro Nambu,日/美)、小林誠(Makoto Kobayashi)與益川敏英(Toshihide Maskawa,日本) 南部:自發對稱性破缺的次原子物理應用(1960s);小林-益川:第三代夸克與 CP 破壞的 CKM 機制(1973)。
2009 高錕(Charles K. Kao,香港/英/美)、威拉德·博伊爾(Willard S. Boyle)與喬治·史密斯(George E. Smith,美國) 高錕:光纖通信的可行性(1966,雜質吸收才是元凶);博伊爾與史密斯:CCD 影像感測器(1969)。
2010 安德烈·海姆(Andre K. Geim)與康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov,英/俄) 二維材料石墨烯(2004,膠帶撕出來的諾獎):狄拉克錐電子譜、異常量子霍爾效應。
2011 索爾·珀爾馬特(Saul Perlmutter)、布萊恩·施密特(Brian P. Schmidt,美/澳)與亞當·里斯(Adam G. Riess,美國) 透過遙遠 Ia 型超新星發現宇宙加速膨脹(1998):暗能量 \(w = -1\) 的第一道身影。
2012 塞爾日·阿羅什(Serge Haroche,法國)與戴維·瓦恩蘭(David J. Wineland,美國) 單一光子與單一離子的直接測量與操控:腔量子電動力學與離子阱量子邏輯閘。
2013 弗朗索瓦·恩格勒(François Englert,比利時)與彼得·希格斯(Peter Higgs,英國) 希格斯機制(1964):規範對稱性自發破缺賦予粒子質量;CERN 於 2012 年發現希格斯玻色子(\(m \approx 125\,\mathrm{GeV}\))。
2014 赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)與中村修二(Shuji Nakamura,日本/美) 藍色發光二極體(1990s):氮化鎵 p 型化的破關,白光 LED 照明革命。
2015 梶田隆章(Takaaki Kajita,日本)與阿瑟·麥克唐納(Arthur B. McDonald,加拿大) 微中子振盪(Super-K 與 SNO,1998/2001):微中子有質量,標準模型必須擴充。
2016 戴維·索利斯(David J. Thouless,英/美)、鄧肯·霍爾丹(F. Duncan M. Haldane,英/美)與約翰·科斯特利茨(J. Michael Kosterlitz,英/美) 拓撲相變與拓撲相:KT 相變(1973)、陳數 \(\mathbb{Z}\) 分類與整數霍爾效應的拓撲詮釋。
2017 萊納·魏斯(Rainer Weiss)、巴里·巴里什(Barry C. Barish)與基普·索恩(Kip S. Thorne,美國) LIGO 偵測重力波(2015,GW150914,雙黑洞併合):臂長 4 km,應變靈敏度 \(h \sim 10^{-21}\)。
2018 阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin,美國)、熱拉爾·穆魯(Gérard Mourou,法國)與唐娜·斯特里克蘭(Donna Strickland,加拿大) 阿什金:光鑷(1986);穆魯與斯特里克蘭:啾脈衝放大(CPA,1985),拍瓦級雷射。
2019 吉姆·皮布林斯(James Peebles,加/美)、米歇爾·梅爾(Michel Mayor)與迪迪埃·奎洛茲(Didier Queloz,瑞士) 皮布林斯:物理宇宙學的理論架構;梅爾與奎洛茲:以視向速度法發現飛馬座 51b(1995),第一顆圍繞類太陽恆星的系外行星。
2020 羅傑·潘洛斯(Roger Penrose,英國)、賴因哈德·根策爾(Reinhard Genzel,德國)與安德烈婭·蓋茲(Andrea M. Ghez,美國) 潘洛斯:黑洞形成是廣義相對論的必然(1965 奇點定理);根策爾與蓋茲:以恆星軌道證明銀河系中心有超大質量緻密天體(人馬座 A*)。
2021 真鍋淑郎(Syukuro Manabe,日/美)、克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann,德國)與喬治·帕里西(Giorgio Parisi,義大利) 真鍋與哈塞爾曼:地球氣候的物理模型與變率歸因;帕里西:自旋玻璃與複雜無序系統的統一理論。
2022 阿蘭·阿斯佩(Alain Aspect,法國)、約翰·克勞澤(John F. Clauser,美國)與安東·蔡林格(Anton Zeilinger,奧地利) 貝爾不等式的違反實驗(1982 等)與量子糾纏光子學:局域隱變量理論出局,量子資訊科學登基。
2023 皮埃爾·阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini,法國)、費倫茨·克勞斯(Ferenc Krausz,匈/奧)與安妮·呂利耶(Anne L'Huillier,法/瑞) 阿秒(\(10^{-18}\,\mathrm{s}\))光脈衝的產生與電子動力學測量。
2024 約翰·霍普菲爾德(John J. Hopfield,美國)與傑弗里·辛頓(Geoffrey E. Hinton,英/加) 以人工神經網路實現機器學習的基礎發現:霍普菲爾德網路(1982,能量函數 \(E = -\sum W_{ij} s_i s_j\))與玻爾茲曼機(1985)——物理學方法論跨域的極致。
2025 約翰·克拉克(John Clarke,英國)、米歇爾·H·德沃雷(Michel H. Devoret,法國)與約翰·M·馬丁尼斯(John M. Martinis,美國) 在電路中發現宏觀量子穿隧與能量量子化(超導約瑟夫森結電路,1980s)——量子電腦硬體的先聲。(1985 年 Martins–Kautz 的宏觀量子隧穿;2015 年 Devoret 等的石墨烯量子點結;量子電腦硬體的物理基礎。)
2026 弗朗西斯·哈爾岑(Francis Halzen,比利時/美國) IceCube 中微子天文台的決定性貢獻:一立方公里的南極冰中,以 5160 個數位光學模組(DOM)搜尋天體起源的高能微中子;2013 年 PeV 微中子、2017 年 TXS 0506+056(多波段同步)、2020 年 NGC 1068 的確認。單獨獲獎。

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