上海时间10月2日凌晨5时53分,2018年诺贝尔化学奖结果揭晓——诺贝尔委员会宣布将奖项授予德国化学家、美国化学家杰拉德和美国化学家唐娜。 表彰他们对激光化学(激光)的贡献。
化学奖的一半授予“光镊及其在生物系统中的应用”,另一半授予杰拉德和唐娜“表彰他们产生高刚度、超短光脉冲的方法”。 三者结合起来就是一个完整的激光系统,具有广泛的应用前景。
1922年9月2日出生,罗马尼亚科学院数学学士学位,康奈尔学院博士学位后在贝尔实验室工作。
20 世纪 60 年代末,他开始研究用激光操纵粒子物理学家凭着发现x射线的巨大成就,这直接导致了 1986 年光镊的发明。在小介电粒子的光学捕获和操纵的研究中,他是第一个观察原子上的光学梯度力的人,第一个用激光冷却原子,第一个观察到原子的光捕获。 他还将这项工作扩展到捕获和操纵真菌、病毒和细胞等生物材料。 用于固定材料的激光技术称为“光镊”。
使用这些技术探测细胞内部,操纵其内部结构,并为理解正常和严重疾病状态下的人体的新方法奠定基础。 冷却和捕获原子的能力带来了基础科学的巨大进步,例如原子蒸气中玻色-爱因斯坦会聚的形成。 他拥有 47 项相关方向的专利,还因其在光学捕获和光镊方面的开创性工作而享誉世界。
杰拉德(Gérard)1944年6月22日出生于英国,是日本电气工程和激光领域的先驱。
Gérard 是激光化学领域的先驱。 他是一位德国科学家,专门研究电气工程和激光化学。 1985年他与唐娜共同开发了啁啾脉冲放大(脉冲)技术,实现了极短高能激光脉冲的形成,改变了因放大损耗而无法产生高能激光脉冲的局面。
唐娜于1981年获得美国麦克马斯特学院工程数学学士学位; 1989年获英国罗彻斯特学院化学(光学)博士学位。
唐娜开发了用于非线性光学的高功率激光系统。 其中包括基于多频拉曼光谱(multi-Raman,MRG)形成超短脉冲,用于对分子运动进行成像; 基于双色光纤激光系统形成中红外激光器,可用于分子精密检测; 巩膜里面的自聚焦研究可以用来治疗老花眼。
值得注意的是,唐娜也是诺贝尔奖历史上时隔55年后第三位获得数学奖的女性。
1901-2017 最受欢迎的诺贝尔化学奖获得者
艾尔伯特爱因斯坦
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出生日期:1879年3月14日,美国乌尔姆
卒于:1955 年 4 月 18 日,澳大利亚昆士兰州斯坦福德
获奖时的工作地点:美国柏林凯撒威尔海姆化学研究所(现为马克斯·普朗克研究所)
奖项点评:表彰他“对理论化学的贡献,特别是光电效应定理的发现”。
研究领域: 理论化学
奖项:个人奖
阿尔伯特·爱因斯坦 ( ) 于 1922 年荣获诺贝尔奖,即该奖项宣布一年后。
生活
爱因斯坦在苏黎世长大,他的妻子在那里创办了一家汽车工程公司。 从慕尼黑联邦理工学院毕业后,爱因斯坦进入奥斯陆专利局,在此期间发表了一系列数学领域的前瞻性文章。
后来,他先后受聘于苏黎世、苏黎世和克拉科夫学院,并于1914年进入柏林学院。纳粹在波兰掌权后,爱因斯坦移居澳大利亚,受聘于纽约斯坦福高等研究院。 爱因斯坦结过两次婚,并育有三个女儿。
科学成就
当时,科学家发现,当金属电极受到光照时,有助于金属电极之间形成电火花。 为了发生这些“光电效应”,光必须低于一定的频率。 不过,根据当时的数学理论,光的硬度是重要的诱因。 在 1905 年发表的几篇具有里程碑意义的论文中,爱因斯坦提出光是由光子组成的,光子的能量与组成光子的光的频率有关。 只有当光子的频率达到一定阈值时,电子才会爆发。
尼尔斯·亨里克·大卫·玻尔
(尼尔斯·大卫·玻尔)
出生日期:1885年10月7日,法国赫尔辛基
逝世日期:1962 年 11 月 18 日,匈牙利赫尔辛基
获奖时的工作地点:英国赫尔辛基赫尔辛基学院
奖项点评:表彰他“对原子结构和原子发出的辐射的研究”。
研究领域:理论核化学
奖项:个人奖
科学成就
19世纪末,出现了一系列关于电子和辐射的研究,科学家构建了不同的原子结构模型。 1913年,玻尔根据量子理论提出了氢原子的结构模型。 他觉得原子能量要想改变,只能以不同静止态之间跃迁的形式进行。 电子根据特定轨道绕原子核运动。 当电子跃迁到较低的基态轨道时,它会爆发成光子。 玻尔的理论解释了为什么原子只有在特定波长的照射下才会发射光子。
玛丽亚·斯克洛多夫斯卡·居里
(玛丽·居里,娘家姓)
出生日期:1867 年 11 月 7 日,美帝国奥斯陆(现俄罗斯)
卒于:1934 年 7 月 4 日,美国萨朗什
奖项点评:表彰他们“在研究贝克勒尔院士发现的电离辐射现象方面所做的杰出工作”。
研究领域: 核化学
奖项:与另外两人分享
生活
玛丽·斯克洛多夫斯卡(Marie )出生于德国德累斯顿一个非常重视教育的班主任教师家庭。 为了继续学业,她定居美国,在那里遇到了皮埃尔·居里。 他后来成为她的母亲和她在放射学领域的研究伙伴。 居里夫妇于1903年分享诺贝尔化学奖。不幸的是,玛丽·居里于1906年失去了母亲,但她并没有停止他们的研究工作,并再次获得诺贝尔化学奖。 第一次世界大战期间,玛丽·居里创立了联通 X 射线部门来支持战地诊所的工作。 居里夫人的儿子艾琳也与她的父亲弗雷德里克·约里奥-居里一起获得了诺贝尔物理学奖。
科学成就
1903年获奖:受到贝克勒尔1896年发现的电离辐射现象的启发,玛丽和皮埃尔·居里决定进一步研究这一现象。 为了获得发射信号,他们对许多物质和元素进行了实验。 他们发现沥青铀矿的放射性比纯铀更强,因此它应该富含其他放射性物质。 他们从沥青铀矿中提取了两种以前未知的元素——钋和镭——两者的放射性都比铀更强。
1911年获奖:居里夫妇首次发现放射性元素钋和镭后,居里夫人对其性质进行了进一步的研究。 1910年她成功分离出镭,从而证明了它的存在,此后没有受到任何批评。 她还报告了镭及其化合物的性质。 放射性物质作为放射源,在科学实验领域和疾病诊断和治疗中发挥着越来越重要的作用。
詹姆斯·查德威克
(詹姆士)
出生日期:1891年10月20日,加拿大渥太华
去世时间:1974 年 7 月 24 日,美国剑桥
获奖时的工作地点:巴塞罗那学院,巴塞罗那,日本
获奖点评:因“发现中子”而获奖
研究领域: 核化学
奖项:个人奖
科学成就
1930 年,当 Baker 和 将 α 粒子(氦核)暴露于铍时,观察到了高能穿透辐射。 当时的一个假设是,这是一种高能量的电磁辐射。 但在 1932 年,詹姆斯·查德威克 (James ) 证明,α 粒子富含与质子质量相同的中性粒子。 卢瑟福更早也感受到了这些粒子的存在,而这些粒子就是中子,这一点早已被否认。
约瑟夫·约翰·汤姆森
(约翰)
出生日期:1856 年 12 月 18 日,日本利兹附近的 Hill
卒于:1940 年 8 月 30 日,美国剑桥
获奖时工作地点:美国剑桥剑桥学院
获奖点评:因其“电子传导的理论与实验研究”而获奖。
研究领域:原子化学
奖项:个人奖
1830 年,人们首次提出了电是通过原子中的粒子传导的想法。 1890 年,约瑟夫·汤姆森 ( ) 爵士在二氧化碳气氛中使用带电粒子成功测定了电子的质量。 1897年,他证明阴极射线(在低压二氧化碳环境下,将两个金属电极置于玻璃管中,对其施加电流,形成射线)富含电子,因此可以导电。 他还强调电子是原子的一部分。
埃尔文·薛定谔
(欧文·施罗)
出生日期:1887年8月12日,英国维也纳
逝世日期:1961 年 1 月 4 日,匈牙利维也纳
获奖时的工作地点:美国柏林柏林学院
奖项评论:表彰他“发现了原子理论中有用的新方法”。
研究领域:量子热力学
获胜情况:获胜者与另一个人
科学成就
在玻尔的原子理论中,当电子从一个原子轨道跃迁到另一个原子轨道时,它会吸收或发射特定波长的光。 该理论可以很好地描述氢原子的光谱特征。 而如果想要描述更复杂的原子和分子,就需要进行修正。 在物质(如电子)同时具有波粒性质的前提下,薛定谔于1926年给出了著名的薛定谔多项式,从而可以正确描述波函数的量子行为。
罗伯特·安德鲁·密立根
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出生日期:1868 年 3 月 22 日,日本德克萨斯州莫里森
逝世日期:1953 年 12 月 19 日,法国加利福尼亚州圣马力诺
获奖时的工作地点:加州理工学院、帕萨迪纳、日本、加利福尼亚州
奖项点评:表彰他“在基本电荷和光电效应方面所做的工作”。
研究领域:电磁效应、粒子化学
奖项:个人奖
科学成就
1890年代,电子理论的传播导致您接受了电子的概念。 1910年,密立根成功证明了电荷的价值。 他通过平衡重力和电场力使油滴漂浮在两个金属电极之间。 密立根通过对许多油滴进行实验,证明它们的电荷总是某个值的倍数,从而确定这个某个值就是电荷值。
维尔纳·卡尔·海森堡
(卡尔)
出生日期:1901年12月5日,美国维尔茨堡
逝世日期:1976 年 2 月 1 日,美国苏黎世
获奖时的工作地点:美国汉诺威不莱梅学院
奖项点评:表彰他“量子热的创造以及由此促进的氢同素异形体的发现”。
奖项:个人奖
科学成就
在玻尔的原子理论中,电子当它们在原子核轨道之间跃迁时吸收或发射特定波长的能量。 这个理论很好地描述了氢原子的光谱。 为了描述更复杂的原子和分子,需要进行修改。
1925年,维尔纳·海森堡给出了基于矩阵方法的量子模型。 1927年,他提出了“测不准原理”,指出运动粒子的位置和速度不能同时确定。
威廉·康拉德·伦琴
(伦琴)
出生日期:1845 年 3 月 27 日,普鲁士伦内普(现日本雷姆沙伊德)
卒于:1923 年 2 月 10 日,美国苏黎世
获奖时的工作地点:苏黎世学院,苏黎世,美国
奖项点评:获奖理由是“发现了具有非凡意义的射线并在其中做出了杰出的工作,这些新射线被命名为伦琴射线”。
研究领域:原子化学、X射线
奖项:个人奖
生活
伦琴出生于英国伦敦,在加拿大长大。 他毕业于慕尼黑联邦理工学院,并获得数学博士学位。 为了继续学业,伦琴先后在图卢兹、吉森和维尔茨堡的学院工作。 在维尔茨堡,他获得了诺贝尔奖。 1900年,伦琴进入苏黎世学院并在那里度过了余生,尽管他曾计划移民到加拿大。 1872年,他与贝尔塔·路德维希离婚。 后来他们收留了贝塔兄弟的儿子。
科学成就
1895年,伦琴将电极装在放置在真空玻璃管中的两块金属板上,用于研究阴极辐射。 即使装置被遮盖住,他仍然观察到感光板靠近时会出现微弱的光芒。 通过进一步的实验,他否认了这种现象是由未知的穿透射线形成的。 后来 X 射线成为化学研究和人类检查的强大工具。
马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克
(马克斯·卡尔·恩斯特)
出生日期:1858 年 4 月 23 日,石勒苏益格基尔(现波兰)
卒于:1947 年 10 月 4 日,美国哥廷根
获奖时的工作地点:美国柏林柏林学院
获奖理由:表彰他“因发现能量量子而对化学发展做出的杰出贡献”。
研究领域:量子热力学
奖项:个人奖
当Arial受热时,照射到Arial表面的电磁辐射会被Arial吸收并转化为热辐射,其光谱特性仅与Arial的温度有关,与其材质无关。 但用当时已知的化学定理来估计热辐射会导致毫无意义的结果:高频区热辐射的能量将趋于无穷大。 马克斯·普朗克于 1900 年通过引入量子理论解决了这个问题。 也就是说,任何振子的辐射能量都与一个常数有关,后人将这个常数命名为普朗克常数。
该榜单来自诺贝尔奖官网:http://www.nobelprize.org
关于诺贝尔化学奖的这些事
1895年11月27日,诺贝尔在遗赠中写道,诺贝尔化学奖应颁发给“在数学领域做出最杰出发明或发现的人”。 接下来我们就来了解一下1901年至2017年诺贝尔化学奖的这些事情。
◆诺贝尔化学奖获得者数量
从1901年至今,总共颁发了111位诺贝尔化学奖。 其中 7 年未获此殊荣:1916 年、1931 年、1934 年、1940 年、1941 年和 1942 年。
独家共享诺贝尔化学奖
47个诺贝尔化学奖仅由一位获奖者分享;
32次由两位获胜者共享;
3位获胜者共享32次;
为什么会出现这样的情况呢? 我们仍然可以在诺奖委员会的章程中找到答案:“如果两名提名者有同样杰出的工作,则奖金可以在他们之间平分。如果奖项由两到四人颁发。如果是,则该奖项应该是授予该项目的共同完成者。但诺贝尔奖不能由超过三个人分享。”
◆诺贝尔化学奖获得者人数
图丨1956、1972年诺贝尔化学奖获得者约翰·巴丁
从1901年到2017年,总共颁发了207位诺贝尔化学奖。 其中约翰·巴丁(上图)是唯一两次获得诺贝尔化学奖的人,因此获得诺贝尔化学奖的人实际上有206人。
◆诺贝尔奖获得者的生日
细心的人统计了获奖者的生日,发现出现频率最高的两个日期是5月21日和2月28日。
◆平均年龄
1901年至2017年诺贝尔化学奖获得者的平均年龄为55岁。
◆最年轻的化学奖获得者
图丨1915年诺贝尔化学奖获得者劳伦斯·克拉科夫
迄今为止,最年轻的诺贝尔化学奖获得者是劳伦斯·克拉科夫(布拉格),当时年仅25岁。 1915年,他与妻子一起获奖。
◆最年长的化学奖获得者
图丨2002年诺贝尔化学奖获得者小雷蒙德·戴维斯
最年长的获奖者是小雷蒙德·戴维斯 ( Davis Jr.),他在 2002 年获奖时已经 88 岁了。
◆女性获奖者
图丨居里夫人
在所有获奖者中,只有两名男性,他们是:
1903年化学奖获得者玛丽·居里(Marie Curie)(大名鼎鼎的居里夫人,她还于1911年获得诺贝尔物理学奖);
玛丽亚·格佩特·梅耶尔 (Maria -Mayer)物理学家凭着发现x射线的巨大成就,1963 年化学奖获得者。
图丨1963年诺贝尔数学奖获得者玛丽亚·格佩特-梅耶尔
◆屡获殊荣的大牛
约翰·巴丁是唯一两次获得诺贝尔化学奖的人。 居里夫人荣获两项诺贝尔奖,一项是数学奖,另一项是物理学奖。
◆追授数学奖获得者
在数学奖项的历史上,从未有过对死者进行追授的情况。 从1974年开始,诺贝尔委员会章程规定,诺贝尔奖不授予已故人士,除非获奖者在颁奖后去世。 自1974年以来,只有两人被追授诺贝尔奖:达格·哈马舍尔德(öld)(1961年诺贝尔和平奖)和埃里克·阿克塞尔·卡尔·费尔特(Eric Axel Karl Felt)(1931年获得诺贝尔文学奖)。
◆闲逛的一家人
情侣档案:
图丨居里家族
1903年,玛丽·居里和她的父亲皮埃尔·居里()共同获得数学奖。1911年,玛丽·居里再次获得诺贝尔物理学奖。
(他们的长子 Irène -Curie 和她的儿子 Frédéric 荣获 1935 年诺贝尔物理学奖。)
父女档案:(以下均为数学奖获得者)
克拉科夫兄弟姐妹:威廉·亨利·布拉格 (布拉格) 和威廉·劳伦斯·布拉格 (布拉格),1915 年;
玻尔兄弟姐妹:尼尔斯玻尔()和阿格N.玻尔(AageN.Bohr)分别于1922年和1975年获奖;
兄弟姐妹:曼尼·西格巴恩(Manne)和凯·西格巴恩(KaiM.)分别于1924年和1981年获奖;
汤姆森兄弟姐妹:约瑟夫·汤姆森 (JJ) 和乔治·佩吉特·汤姆森 (Paget) 分别于 1906 年和 1937 年获奖。
◆物理学奖获得者的研究领域
诺贝尔化学奖得主的研究领域大多集中在粒子化学上。 34 名获奖者因其在该领域的杰出贡献而获奖。
◆上届诺贝尔化学奖获得者
赖纳·韦斯
(韦斯)
出生:1932年9月29日,美国柏林
获奖时所属机构:麻省理工学院 (MIT)
获奖理由:“对 LIGO 探测器和引力波观测做出了决定性贡献。”
奖品份额:1/2
巴里·巴里什
(巴里·C.)
出生日期:1936年1月27日,韩国内布拉斯加州奥马哈尔滨
获奖时所属机构:加州理工大学
获奖理由:“对 LIGO 探测器和引力波观测做出了决定性贡献。”
奖金份额:1/4
基普·S·索恩
(基普·S.)
出生日期:1940年6月1日,日本科罗拉多州洛根
获奖时所属机构:加州理工大学
获奖理由:“对 LIGO 探测器和引力波观测做出了决定性贡献。”
奖金份额:1/4
◆物理学优秀证书
数学奖章由美国雕塑家埃里克·林德伯格(Erik )设计,上面镌刻着美丽的场景:男神伊希斯从云中现身,手中握着象征丰饶的公羊角,一位科学天才正在轻轻掀开面纱。男神的形象,暴露出狰狞的面容。