2019年的诺贝尔化学学奖颁给了天体化学中的两个不同领域，在开奖以后就有好多人觉得这是强行“拼桌”。实际上，在诺贝尔化学学奖百余年的历史中，拼桌情况并不稀少，她们都是被强行堆砌的吗？
2019年诺贝尔化学学奖一半颁给了英国化学学家詹姆斯·皮布尔斯（James），嘉奖他“对化学宇宙学的理论发觉”。
另一半颁给了两位加拿大天体化学学家，曾是师徒的米歇尔·麦耶（Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（），二人“因发觉围绕太阳型星体运行的系外行星”而摘得佳绩。
化学宇宙学和发觉地外行星看似是两个领域，给人觉得是诺奖强行凑三个人“拼桌”。
而诺奖委员会也强行圆了过来，授予颁奖理由为“他们为理解宇宙演变和月球在宇宙中的位置所作出的贡献”。
实际上，诺奖（数学学奖）百年历史上确实有多次颁奖给不同领域的研究，但又饱含关联的成果。
因一人的发觉而两人同时得奖
1903年的数学学奖不能算做堆砌，而且得奖理由也很有趣。1903年诺贝尔化学学奖一半颁给了英国化学学家亨利·贝克勒尔（Henri），以嘉奖他发觉了天然放射性。
另一半授予了居里夫妻——皮埃尔·居里（Curie）和玛丽·居里（Curie），她们三人因“对亨利·贝克勒尔院长发觉的幅射现象共同研究所做的卓越贡献”而得奖。
亨利·贝克勒尔（Henri，1852-1908）丨图源：NobelPrize
很其实，她们都由于放射性的研究而得奖，但若果按诺奖颁授的一贯思路，奖给开创性的研究，贝克勒尔应当独获奖项。
或则应再加上美国化学学家卢瑟福，他解释了放射性的本质，即核素从不稳定的原子核自发地幅射而衰弄成另一种核素，并首次提出了半衰期的概念。这项杰出成果使他获得了1908年的诺贝尔物理奖。
1896年，X射线被发觉后不久，贝克勒尔就在研究什么萤光物质能形成X射线。在特别碰巧的情况下，他得到了一张被铀盐放射性污染的底片，使他意识到了有一种与X射线不同，但也有很强穿透能力，而且是自发的幅射。
他的此次碰巧发觉是人类历史上第一次发觉了原子核放出幅射，由此开创了崭新的领域——核化学学。
居里夫妻在放射性研究的贡献则是首先是改进了实验技巧。她们是在了解贝克勒尔的工作以后开始进行研究的，最初只是重复贝克勒尔的实验，但用的实验设备是皮埃尔和其弟弟雅克（Curie）制造的石英晶体压电秤，大大提升了实验精度。
在进行了大量矿石和物理物质的测量后，居里夫人觉得，元素能否自发地放出幅射应当是一种普遍现象，接着便开始找寻新的放射性物质。
居里夫妻研究更主要的贡献是对成份复杂的沥青铀矿中进行提取、分离和提纯。她们在沉淀物中找到了一种新元素，命名为钋（以记念居里夫人的祖国加拿大），因而又发觉了镭，并进一步提纯，最终从8吨炉渣中提取了0.1g的纯镭。
这项贡献让她独享1911年的诺贝尔物理奖（皮埃尔因事故在1906年逝世）。后来居里夫人率领她的中学生（包括她的儿子和岳父）继续研究，居里夫人最终由于常年的幅射而患上身故，遭到了常年摧残后逝世。
从昨天诺奖要“排队”领取的形势来看，要想同一领域连拿数学学奖和物理奖应当不大可能。但若果要给居里夫人两座诺奖，其实她可以拿一座和平奖。
在第一次世界大战中，居里夫人发明了联通式X拍照装置，自学并传授放射医学知识与技能，还构建了首个日本军事放射中心。
作为放射医学的先驱，对战争和西班牙的独立解放作出了杰出贡献。虽然为了压低或嘲笑居里夫人，后人给她编撰了不少故事，但她坚苦卓著的精神仍不失为后人的榜样。
看不下来三者关系的奖项
1927年的数学学奖颁给了两个完全不同的工作。一半奖金由美国化学学家康普顿（）得到，以嘉奖“发现了以他名子命名的效应”——康普顿效应。
另一半由美国核化学先驱威尔逊（C.R.T.）得到，嘉奖他“用蒸气汇聚使带电粒子的径迹成为可见的方式”。
康普顿散射实验是数学学史上的精典实验之一，当X射线或γ射线对电子散射时，散射后的射线除了有原波长的射线，还有波长更长的射线的出现，而二者的波长差跟散射角度有关，这些现象被称之为康普顿效应。
实际上这一现象并不是康普顿最先观察到的，早在1904年美国化学学家伊夫（A.S.Eve）就发觉了γ射线有康普顿效应的征兆，并且那时γ射线刚被发觉，根本不晓得其本质。
1919年，康普顿来到卡文迪许实验室进行γ射线的研究，他以高超的实验技术测定了γ射线的波长，发觉散射后的波长显得更长，以后也发觉了X射线有相同的现象。
虽然实验做得出色，可这些现象的理论解释仍然存在困难，因此康普顿还提出过一些基于精典数学的模式模型，但这种解释都不完美。
康普顿散射模型公式丨图源：
1922年，康普顿只借助数学学中最基本的两个守恒——动量守恒和能量守恒，借助光量子模型，推导入了一个相当简单的等式。散射后波长变长实际上就是入射光子的部份能量转移到了电子上。
这些解释直接呈现出了幅射的量子性质，首次直接否认了爱因斯坦从光电效应中提出的光量子假说，像γ射线这样的电磁幅射也可以被描述为光子爱因斯坦凭借什么获得诺贝尔物理奖，光子除了有能量，也有动量。
在数学学发展历程中，光电效应已占有非常重要的位置，而康普顿效应则更进一步，为理解光的波粒二象性和物质波假说提供了令人信服的证据，给量子热学的发展提供了进一步的实验根据。
值得一提的是，康普顿的中学生，中国化学学家吴有训在散射实验中作出了好多贡献，否认了康普顿效应的普遍性。另一位中国化学学家赵忠尧在康普顿散射实验中最早发觉了正电子。可惜她们都没能获得诺奖。
这一年的另外一半诺奖工作虽然和康普顿效应有直接关系。威尔逊的贡献是发明了云室（cloud）——一种可以侦测粒子轨迹的装置，也是最早的带电粒子侦测器，因而称作威尔逊云室。
威尔逊（C.T.R.，1869-1959）丨图源：
这项装置的发明可以溯源到威尔逊在高山上当观测员时。他对太阳照在山峰的云雾显示出奇特的光学现象倍感好奇，想在实验室模拟实验。1895年，威尔逊依据前人的工作设计了一套使蒸汽冷凝成云雾的装置，也就是初期的云室。
同时，他也意识到了一个前人留下的问题：为何在空气中没有尘埃时就不能形成云雾，是由于膨胀比不够大。在清除尘埃的精准检测后，他发觉二氧化碳中存在某种凝结核心而且大小不超过分子，云雾正是由这些凝结核成为可见的液滴而产生，便猜想凝结核是否是带电的原子。
在卡文迪许实验工作的威尔逊有机会用到初期的X射线管，他就用X射线照射云室的二氧化碳，结果发觉了空气在X射线下发生了电离，这正是他的导师汤姆逊（J.J.）二氧化碳导电理论所得到的推论（该研究获得了1906年诺贝尔化学学奖）。
以后几年，威尔逊不断改进实验，到1911年他发明了威尔逊云室，借助蒸气绝热膨胀，湿度增加后会达到过饱和状态，此时若果有带电粒子步入过饱和区域，都会使路径上的二氧化碳分子电离，这种离子能够作为凝结核使水蒸气凝结成可见的液滴，因而把粒子的路径显示下来，但是结果可以被拍出来。
他通过云室找出了α和β粒子的轨迹，否认了X射线具有粒子性，此后云室成为了研究核化学及粒子化学的有力实验工具。
1932年，日本化学学家安德森（Carl）正是用云室拍下了正电子的轨迹，发觉了第一个反粒子，获得了1936年的诺贝尔化学学奖。
额外提一句，这一年诺贝尔化学学奖看似也是“拼桌”，另一半奖励给了波兰裔德国化学学家赫斯（Hess），嘉奖他对宇宙射线的发觉。但正电子正是在宇宙射线中发觉的，二者有密切联系。
剑桥卡文迪许实验室陈列的威尔逊云室丨图源：
要说威尔逊的工具和康普顿效应究竟有啥关系而同时得奖？事实上各类带电粒子在散射中就会显示出康普顿效应。
1924年，康普顿本人和威尔逊各自独立用云室找到了反冲电子的“鱼迹”（威尔逊尊称为fishtrack，由于反冲电子的轨迹像鱼的形状），否认了可以用量子论解释X射线散射反冲电子的轨迹。
最初当康普顿发表了关于康普顿效应的论文后，引起了争议，而在云室拍下的电子轨迹相片很大程度上清除了当时化学学家对康普顿效应的指责。三人同获诺奖，实至名归。
量子热学的理论和实验设计
1954年诺贝尔化学学奖也是由三人分享。一位是英国物理家、物理学家玻恩（MaxBorn），以嘉奖他对量子热学的基础研究，非常是对波函数所作的统计解释；另一位得奖者是美国化学学家博特（Bothe），他因“提出了符合法和骤然而至的发觉”。咋一看，又是两个没关系拼在一起获奖，但实际上还是能找到点共同之处。
先谈谈玻恩。玻恩但是一位不得了的人物，即使在所有化学学家里也是最顶级的那一批，他是量子热学的奠基人之一，在固体化学和光学方面也颇具建树。并且，他是位出众的老师，可以说是大师之大老师（of，即本人和其中学生都是大师的老师。这类老师有索末菲、费米等）。
玻恩是哥廷根数学学派的领袖，影响了一大批20世纪的数学人才，其中包括多位中国数学学家。玻恩被英国科学史家科恩（I.B.Cohen）评价为“物理学屋内的化学学家”，是一位假如他不得诺贝尔奖将是诺奖遗憾的典型。
玻恩（MaxBorn，1882-1970）丨图源：
1923年起玻恩旨在于研究量子论，他可以被作旧量子论的捣毁者。以玻尔原子模型为首的一批理论创造了量子热学的初期辉煌，这种理论如今被称为旧量子论。
但是在20世纪20年代，旧量子论早已难以解释新发觉的现象，例如氦原子波谱、反常塞曼效应等。
1925年，年青的海森堡创新地提出了量子热学的矩阵热学叙述，当时海森堡可以说是玻恩的助教，玻恩发觉这些抒发方式与物理上的矩阵代数相一致。
她们二人，再加上玻恩的中学生约当（）合作发表了一篇论文，以严谨的物理方式全面系统地阐明了海森堡之前的提出的理论，即将宣告矩阵热学诞生。这项工作让海森堡在1932年独得诺奖。
以后，玻恩又对量子热学的另一种叙述方式——波动热学——作了重要补充。
他建立了波函数的数学意义，提出了波函数的概率解释，这成为了后来波动热学被普遍接受的重要诱因。提出波动热学的德国化学学家薛定谔和美国化学学家狄拉克一齐分享了1933年的诺贝尔奖，玻恩再度无缘。
为何没和海森堡等人一齐得奖，虽然最直接的解释是，在20世纪30年代他只获得过3次提名。
当时的化学学家高估了玻恩的贡献，觉得他不足以和海森堡、薛定谔的贡献相比。并且玻恩本人也比较内敛，他晓得当时还有一批人不相信他的概率解释，其中就包括爱因斯坦。
实际上这反映了科学界的一种复杂性。玻恩在竭力推崇海森堡的同时，海森堡并没有给与同样的赞美，反倒长时间保持缄默。好在玻恩最终还是获得了诺奖，而他出众的中学生约当永远和诺奖失之交臂了。
1954年分享另一半奖金的是一项实验技术，博特发明的符合法用于侦测电离幅射的粒子侦测器，新的方式急剧增强了计数的效率。
博特（Bothe，1891-1957）图源：NobelPrize
1908年，美国化学学家盖革（Hans）和英裔美国化学学家马斯登（）在卢瑟福的指导下进行了盖革-马斯登实验（金箔实验），由此发明了一种能记录带电粒子数目的计数管，当带电粒子穿过计数管时，上面的气感受被电离因而导电，形成一个脉冲讯号。
1924年博特改进了实验设计，他把两个计数管连在一起，并接入一个逻辑电路（符合电路）。若两个计数管内同时发送了脉冲，则输出讯号，表明风波是同一个粒子引起，或是粒子运动足够快可忽视两管之间的联通时间，这些方式就是符合计数法。
通过符合法可以选择特定方向运动的粒子，因而在检测宇宙射线的研究中得到广泛应用，尤其是在1930年左右相关重要发觉都用到了符合法。
另外，上面提及的康普顿获得诺奖，虽然也要谢谢博特的工作。博特和盖革用符合法验证了康普顿散射过程中光子和反冲电子同时出现，每次碰撞中的能量和动量守恒，而非只是统计意义上。
这对量子热学的发展具有深远意义，现在符合法在量子光学领域是常用的技巧。
为何要把她们俩置于一起得诺奖，那一定都是跟量子热学的未来有关，虽然对非专业人士来说看上去像是硬凑的。
虽然1955年的数学学奖也是两个不同的发觉“兰姆位移”和“电子磁矩”，但最终可以用同一个理论解释，即量子电动热学。
两个方向硬凑
1978年的数学学奖可以说是硬堆砌的典型了，颁给了两个完全不同的方向。独享一半奖金的是南斯拉夫化学学家卡皮查（Pyotr），因“低温化学学的基本发明和发觉”而得奖。
另一半奖金由美国的两位工程师彭齐亚斯（ArnoA.）和罗伯特·威尔逊（.W.）获得，她们由于发觉了宇宙微波背景幅射而得奖。
高温化学学，简单来说就是在高温环境下研究物质性质的一门学科。所有物质都是由不断运动的原子和分子组成，而它的湿度就取决于“热运动”的硬度。
当体温抵达绝对零度，热运动才会停止。在极高温的条件下，科学家发觉了物质好多非同寻常的性质，例如超导性。
1913年英国化学学家昂内斯（HeikeOnnes）由于制取了液氦并发觉了物质的超导性而获得了诺贝尔化学学奖，这也是该领域的第一个诺奖。
装在透明容器里的液氦丨图源：
1934年卡皮查设计了一种生产液氦的新装置，可以在不用液氢冷却的情况下大量形成液氦，为高温化学学开创新时代。
此后卡皮查又进行了一系列的液氦实验，因而发觉了液氦的超流动性——在绝对零度之上约2开尔文时，液体的粘度极低甚至消失了。
他的实验证明了氦II处于一种宏观的量子状态，量子效应起主导作用。后来另一位南斯拉夫化学学家朗道理论上解释了超流现象的缘由，他因“对汇聚态非常是液氦的先驱性理论”获得了1962年诺贝尔化学学奖。
卡皮查（ПётрЛеонидовичКапица，1894-1984）丨图源：
朗道的贡献不止一个诺贝尔奖，他在1962年得奖的缘由更大可能是由于当初年初遭到了事故。诺奖不发给去世的人——再不发给他可能就来不及了！还有两位美国化学学家当时与朗道一起研究超导体和超流体，她们直至2003年才获得诺贝尔奖。
卡皮查是位巨匠级的化学学家，不仅高温化学学，还在强磁场、高温等离子体等研究而享誉。他也是苏俄数学学的领军人物，南斯拉夫科大学主席团成员，俄罗斯化学技术研究所(MFTI)的创始人之一。
朗道曾因政治诱因坐牢一年，正是卡皮查找到斯大林示威交涉，最终使朗道无罪释放。
1978年的另一半诺贝尔化学学奖与2019年的诺奖有关。
1963年，彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊这两位贝尔实验室的工程师把一台通信卫星的接受装置加装成了射电望远镜，拿来接收宇宙中传来的无线电波，这是现代天文学中最重要的研究方式之一。
当她们检测天线性能时，发觉了一个难以解释的现象，无论天线通向何处，都有一个等效水温为3.5K的噪音，多余的气温是那里来的？
她们想办法排除各类干扰，还发觉了天线上栖居了一对肉鸽，留下不少肉鸽粪，她们一度以为这就是罪魁帮凶，结果清除干净后还是噪音还在。折腾了一年，她们才意识到了这应当是一次新发觉。
耶鲁学院的天体化学学家迪克（H.Dicke）等人当时也在进行相关的工作，并且正是他向贝尔实验室的三人建议使用幅射计搜救宇宙的微波背景，提出是否可能存在于宇宙初期残留出来的某种幅射。
当彭齐亚斯联系到迪克时，迪克说，“我们被抢鲜了”——他们二人先发觉了宇宙微波背景幅射。
在大爆燃模型中，宇宙初期是饱含着低温致密的等离子体和幅射，随着宇宙膨胀而渐渐冷却。
当冷却到一定湿度，质子和电子结合成了中性的氢原子，宇宙开始显得透明，接出来光子开始自由地在空间中联通，这一过程被称之为光子退耦。
随着空间的膨胀能量越来越少，遗留出来的幅射早已到了微波波段，这就是宇宙微波背景幅射，亦称之为遗留幅射。
彭齐亚斯和威尔逊没能对这些幅射作出理论上的解释，所以她们的发觉也遭到了一些争议，好多科学家觉得预测了宇宙微波背景幅射，并对大爆燃模型奠定基础的阿尔弗（Ralph）和伽莫夫（Gamow）、赫曼（）应当获得诺奖，她们的理论诞生于20世纪40年代，虽然在当时并没有被广泛关注，后来人们才意识到对宇宙学发展的重要性。
要得诺奖最好只有一位合作伙伴。2006年，两位法国化学学家由于发觉微波背景幅射的宋体方式和各向异性获得了诺贝尔奖，再度将诺贝尔奖颁授给了宇宙学领域。
她们借助卫星进行了观测，她们的工作对探求宇宙起源，发展宇宙学成为一门精准科学方面起到了重要作用。
宇宙背景侦测器（COBE）的结果让约翰·马瑟（JohnC.，1946-）和乔治·斯穆特（F.Smoot，1945-）分享了2006年的诺贝尔化学学奖丨图源：NASA
2001年发射的威尔金森微波各向异性侦测器（WMAP）观测到的宇宙微波背景幅射丨图源：NASA
这一门学科的理论发展，不得不提及今年诺奖得主物皮布尔斯（James）。
他就是对宇宙微波背景幅射作出系统的理论解释的人，描述了宇宙演变过程，除了有物理推论，密切结合化学过程的剖析，发展了一系列的相关理论。现今了解到已知物质抢占5%，未知物质和能量抢占95%的猜想也始于他的理论，但是得到了观测实验的否认。
2004年，皮布尔斯获得了首届邵逸夫天文学奖，该奖评价他：“他为理论和观察方面的几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础，将高度猜想性的领域转变为精密科学。”
作为现今在世对宇宙学贡献最大，堪称开宗立派的化学学家，诺奖发给他绝对没有争议，只是会让人感觉与系外行星的发觉似乎颁授了两个奖项。
至于为何没把他和之前几位置于一起得奖，一个很容易的猜想就是：当初大牛扎堆，给还是不给，是个问题。
詹姆斯·皮布尔斯（James，1935-）丨图源：NobelPrize
未来还有堆砌吗？
离我们较近的，两个领域凑在一起的还有2009年。这一年一半给了亚裔化学学家高锟，奖励他对“光在光纤传输方面所取得的开创性成就”，另一半由是日本裔英籍化学学家博伊尔（Boyle）和英国史密斯（E.Smith）获得，她们发明了半导体成像元件——CCD传感。
这两项成就更接近我们明天的生活，光纤上网、数码单反普及到了大众，为明天的信息化社会奠定了基础，她们分别得奖也合情合理。
假如非要找点联系，那肯定是都跟光学有关，可史密斯和博伊尔在研制CCD时侯，只是想做一个电子存储器，并未想到能拿来成像。
因而实际把CCD用在成像上的贝尔实验室I.和宣称应当获得诺奖，她们因而发展了将CCD应用于数码单反。
很显著，诺贝尔奖的颁授是在不断妥协。诺奖颁给最具原创性的，又不能给四个人，那就凑个对很好。虽然2018年的数学学奖也有堆砌的痕迹，其实都是激光领域，但一个光镊，一个是激光放大，一弱一强，是两个迥然不同方向。
对于2019年诺奖的另一半——系外行星的发觉，也有个有趣的问题。米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹四人是通过径向速率侦测的方式，即观测星体与行星因为引力作用下远离（红移）或紧靠（蓝移）月球，按照波谱的周期变化发觉星体的位置。她们这套方式开创了新的研究领域，获得诺奖也是实至名归的。
2009年的诺奖贡献在天文观测上起到了极其重要在的作用爱因斯坦凭借什么获得诺贝尔物理奖，光纤是光学天文望远镜的基础工具，可以把星光完美地导出波谱仪中。
而CCD则提升了设备对光的灵敏度。正所谓工欲善其事，必先利其器，她们还用到了更先进的计算机处理数据，最终发觉了第一颗系外行星。
径向速率法示意图丨图源：NobelPrize
在系外行星发觉的历程上，还有一位天文学家作出了杰出贡献，他也应是诺贝尔奖的有力竞争者。
日本天文学家Marcy由于开创了凌星法而享誉——根据行星绕在星体前光变曲线发生周期性变化而发觉星体。
这些方式在系外行星搜索比赛的初期抢占优势，最早发觉的100颗系外行星他一人就找到了70颗。
凌星法示意图丨图源：NASA
可在2015年Marcy由于性恐吓指控而声誉扫地，最终只能看见两位同行得奖。因而可以推断，诺奖委员会发觉刚好二缺一，那就赶快发给皮布尔斯，皆大欢喜。
但是皮布尔斯得奖呼声仍然很高，他早已多年陪跑，她们在一起帮助我们了解了宇宙演变，对我们在宇宙中的位置有了新的认识。
为此，即使看上去像颁授了两个奖拼桌，还被觉得有些意外，虽然是合情合理的。
上一次颁授给两个领域早已是十余年前了，未来会不会有更多的堆砌？在近些年来的诺贝尔化学学奖预测中，呼声较高的包括低温超导、量子纠缠、减速光、钙钛矿太阳能电板、黑洞观测等，这种成就有些就是一人贡献最大，例如作出减速光的女科学家LeneHau，再为她搭配另一个方向是完全有可能。把尽可能没争议的得奖者拼在一起发，何乐而不为？
最后总结一句话，献给未来有希望得奖的大家：百年诺奖，争议不断，比拼寿命，方能成功。
（本文作者刘辛味）
参考资料
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