2025年诺贝尔物理学奖花落谁家？凝聚态物理学方向成热门

随着10月6日诺贝尔医学奖花落免疫耐受领域，今天（10月7日）晚上17:30左右，我们将迎来今年第二个“开奖”的诺贝尔奖——诺贝尔物理学奖。

那些和我们生活密切相关的诺贝尔物理学奖

自1901年以来，诺贝尔物理学奖已颁发118 次。其中六次未能颁发：1916 年、1931 年、1934年、1940年、1941 年和 1942 年。

为什么那些年没有颁发诺贝尔奖？可以看出，第一次世界大战和第二次世界大战期间，诺贝尔奖的颁发数量较少。

诺贝尔基金会章程规定：“如果所评选的作品均未达到第一段所述的重要性，奖金将保留至下一年。如果到那时仍无法颁发，奖金将转入基金会的专用资金。”

在所有的诺贝尔物理学奖中，有47 个物理学奖仅授予一位获奖者，有 33 个物理学奖由两位获奖者分享，有 38 个物理学奖由三位获奖者分享。这是因为章程规定，奖金最多只能由3人共享。

利兹大学的威廉·布拉格制造的原始X射线光谱仪。

1901年，首届诺贝尔物理学奖由发现X射线的德国荷兰物理学家威廉·伦琴获得。他坚持不用“伦琴射线”命名自己的发现，因此也让“X射线”成为了目前家喻户晓的名称。

1901年至2024年，诺贝尔物理学奖已颁发给227位获奖者。由于约翰·巴丁曾两次获奖，因此自1901年以来，共有226人获得诺贝尔物理学奖。

迄今为止，最年轻的诺贝尔物理学奖获得者是劳伦斯·布拉格，1915年，他与父亲因利用 X 射线分析晶体结构所做出的贡献，一起获得诺贝尔奖，当时他年仅25岁。

最年长的诺贝尔物理学奖获得者是亚瑟·阿什金，2018年，他96岁时因光镊及其在生物系统中的应用获得诺贝尔物理学奖。

约翰·巴丁是唯一两次获得诺贝尔物理学奖的人，分别于1956年和1972年获得诺贝尔物理学奖。

迄今为止，共有五位女性获得过诺贝尔物理学奖，包括1903年获奖的玛丽·居里，也就是居里夫人，她因与丈夫共同研究亨利·贝克勒尔教授发现的辐射现象而获奖。这是女性获奖人次第二少的诺贝尔奖项，最少的是诺贝尔经济学奖，仅三位女性得主，但经济学奖在1969年才设立。

特别值得一提的是居里夫人，他们一家出了两对获得诺贝尔奖的夫妻。玛丽·居里和皮埃尔·居里于1903年荣获诺贝尔物理学奖。玛丽·居里于1911年再获诺贝尔化学奖。而居里夫人的女儿伊雷娜·约里奥-居里于1935年与其丈夫弗雷德里克·约里奥共同获诺贝尔化学奖。

特别著名的诺贝尔物理学奖获得者还有阿尔伯特·爱因斯坦，他因对理论物理学的贡献，特别是光电效应定律的发现，获得了1921年诺贝尔物理学奖。

还有因为“薛定谔的猫”而广为人知的埃尔温·薛定谔因发现原子理论的新生产形式于1933年获诺贝尔物理学奖。

诺贝尔物理学奖中，很多都跟我们当下生活息息相关，尤其是X射线、相机技术和节能灯技术，被视为改变物理学的三大进步。

除了前文提到的X射线之外，现代相机技术获得2009年的诺贝尔物理学奖。威拉德·博伊尔和乔治·史密斯发明的电荷耦合器件是数码相机技术的一次突破，并继续在科学成像中发挥着至关重要的作用。节能灯技术获得了2014年诺贝尔物理学奖，赤崎勇、天野浩和中村修二制造出了明亮的蓝色光束，从根本上改变了照明技术。

2024年，约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿因为在实现机器学习的人工神经网络方面的基础性发现与发明获得诺贝尔物理学奖。

今年有些什么诺贝尔物理学奖大热门？

有学者表示，相较其他奖项，诺贝尔物理学奖的规律性较为明显：宇宙天体物理学、粒子物理学、原子分子及光物理学和凝聚态物理学这四大领域轮番登场。

但纵观2024年的诺贝尔奖获奖情况，多个奖项聚焦于基础科学与应用技术的结合，这一趋势也可能会影响2025年的评选。

那么，今年的诺贝尔物理学奖将花落谁家？

沃尔夫奖也可以被认为是“诺奖风向标”之一。其科学类奖项（物理、化学、医学）得主中约有三分之一后续获得了诺贝尔奖，在物理学中尤为明显。

2025年沃尔夫物理学奖由三位凝聚态物理学家共享：印裔美国学者Jainendra Jain、以色列科学家莫德海（莫蒂）海布卢姆与美国物理学家詹姆斯·P·艾森斯坦。他们因在分数量子霍尔效应领域的开创性工作获奖，其研究证实电子在强磁场下可表现出“分数电荷准粒子”特性，为量子计算和拓扑量子器件研发奠定了基础。这一发现延续了量子霍尔效应研究的“诺奖传统”——此前已有5位物理学家因相关研究获诺贝尔奖。

作为物理学界研究者最众多的领域之一，凝聚态物理领域被视为今年的获奖热门。该领域在 2016 年之后就再也没有获得过诺贝尔奖，今年呼声最高。

值得一提的是，中国科学院院士薛其坤团队“量子反常霍尔效应的实验发现”，正是凝聚态物理领域的一项重大突破。被诺贝尔奖得主杨振宁教授高度评价为“中国实验室里发表的第一次诺贝尔奖级的物理学论文”。这一发现不仅验证了拓扑绝缘体中的量子反常霍尔效应，更通过创新性的实验技术，开启了高温超导研究的新方向，对量子材料制备的表征并产生了国际通用的强技术影响力。

魔角石墨烯也是其中热门。MacDonal与 Bistritzer是理论物理学家，在2011年他们通过理论预言，将两层石墨烯叠在一起，并略微旋转一个角度，就可能产生奇特的平坦能带，为后续超导的发现提供了关键理论基础。Jarillo-Herrero是实验物理学家，他的团队在2018年首次通过实验发现了魔角石墨烯中的超导现象。他们的研究成果共同开创了“扭角电子学”这一全新的研究领域，极大地拓宽了我们对材料性质调控和量子现象的理解。

在量子计算领域，拓扑量子计算理论成为获奖热门。Alexei Kitaev是拓扑量子计算的奠基人。他引入了著名的Kitaev链模型，是实现拓扑量子计算的基础。Kitaev的工作为量子计算提供了革命性的内在容错方案，解决了传统量子比特易受干扰的问题，极大地降低了错误纠正难度。他的理论框架为凝聚态物理和量子信息科学的交叉领域开辟了新的方向，激发了对新奇物质相和量子计算硬件的深入研究。

今年是量子力学理论体系创立100周年，此前已有不少量子力学创立中的关键贡献所导致的诺贝尔物理学奖。