北京时间10月8日下午5点45分许,2024年诺贝尔物理学奖揭晓。瑞典皇家科学院宣布,将2024年诺贝尔物理学奖授予美国和加拿大科学家约翰・约瑟夫・霍普菲尔德(John J. Hopfield)、杰弗里·辛顿(Geoffrey E. Hinton),以表彰他们“基于人工神经网络实现机器学习的基础性发现和发明”。两位获奖者从20世纪80年代起就开展了与物理学相关的人工神经网络的重要工作。
2024年的诺贝尔奖单项奖金为1100万瑞典克朗,与2023年持平。两位获奖人将平分1100万瑞典克朗(约合745万元人民币)奖金,但两位科学家都可获得诺贝尔物理学奖奖章和获奖证书。
约翰・约瑟夫・霍普菲尔德(John Joseph Hopfield)1933年7月15日出生在美国伊利诺伊州芝加哥,在成长过程中,他表现出了对科学的兴趣,尤其是物理和数学。他获得了斯沃斯莫尔学院的学士学位,并于 1958 年在康奈尔大学获得物理学博士学位。在求学过程中,他对物理学的多个领域产生了浓厚的兴趣,这为他后来的跨学科研究奠定了坚实的基础。他曾在多个顶尖学府任教和研究,包括普林斯顿大学、加州理工学院以及斯坦福大学。约翰・霍普菲尔德一直活跃于生物物理学和统计物理学领域。他于 1982 年提出的 Hopfield 网络是神经网络领域的经典模型。霍普菲尔德为该模型引入了精确的二值神经元和能量函数的概念,这是一种特别自关联网络,能够存储和搜索记忆。Hopfield 网络被广泛用于解决组合优化问题、图像识别等任务,特别是在自联想存储和优化等问题。
杰弗里·辛顿(Geoffrey Hinton )1947年12月6日出生在英国伦敦,1978年在英国爱丁堡大学获得博士学位;加拿大多伦多大学教授。杰弗里·辛顿博士毕业后,曾在卡内基梅隆大学任教五年,后来他成为加拿大高等研究院的研究员,并进入多伦多大学计算机科学系任教,现为该系名誉教授。他于 2013 年 3 月加入谷歌,Vector 研究所的首席科学顾问。杰弗里·辛顿是英国皇家学会会士,也是美国国家工程学院和美国艺术与科学学院的外籍会员。他一生获得过诸多奖项,包括大卫・鲁梅尔哈特奖、 IJCAI 卓越研究奖、 基廉工程奖(有「加拿大诺贝尔奖」之称的国家最高科学奖)、 IEEE Frank Rosenblatt 奖、 NSERC Herzberg 金奖、 IEEE 詹姆斯・克拉克・麦克斯韦金奖、 NEC C&C 奖、本田奖和图灵奖。图片
关于诺贝尔物理学奖
诺贝尔物理学奖是1900年6月根据诺贝尔的遗嘱设立的,属诺贝尔奖之一。该奖项旨在奖励那些对人类物理学领域里作出突出贡献的科学家,由瑞典皇家科学院颁发奖金。诺贝尔物理学奖的评奖史在很大程度上反映出20世纪及21世纪物理学的主要成就和物理学的发展情况。
一、评选过程:
每年9月开始提名工作,事先选出包括大学教授、诺贝尔物理学奖和化学奖得主等人在内的约3千人会收到一份保密的提名表。9月至次年1月31日,接受各项诺贝尔奖推荐的候选人。通常每年推荐的候选人有1000—2000人。不得自荐。
瑞典政府和挪威政府无权干涉诺贝尔奖的评选工作,不能表示支持或反对被推荐的候选人。
每年2月1日起,各项诺贝尔奖评委会对推荐的候选人进行筛选、审定,工作情况严加保密。
每年10月上旬,公布各项诺贝尔奖获得者名单。
每年12月10日是诺贝尔逝世纪念日,在斯德哥尔摩和奥斯陆分别举行诺贝尔奖颁发仪式。
二、提名人资格:
根据规定,诺贝尔物理学奖委员会给有能力和资格提名的人发送机密文件,由他们推荐诺贝尔物理学奖获奖人选,合格的提名人要求如下 :
1.瑞典皇家科学院的瑞典或外籍院士;
2.诺贝尔物理学奖委员会的委员;
3.诺贝尔物理奖获得者;
4.瑞典、丹麦、芬兰、冰岛和挪威的大学和理工学院,以及斯德哥尔摩的卡罗林斯卡学院的终身科学教授;
5.由瑞典皇家科学院从至少六所大学或具有同等水平的学院(通常为数百所大学)选出担任同类职务的人员,以确保在不同国家及其学习所在地能够分配到适当的名额;
6.瑞典皇家科学院认为可能合适的其他科学家。
其中第5项和第6项所指的科学家的选择与确认,应在每年的9月底之前作出。
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三、评选审定:
每年的诺贝尔物理学奖最多颁给三个人及两项不同的科学研究。与其他诺贝尔奖相比,物理学奖的荐举和甄选过程更长、更缜密。
获奖者由诺贝尔物理学委员会甄选。该委员会由瑞典皇家科学院所推举的五名成员组成。每年9月进行当年的第一轮选拔,专家在审议后,在被提名人中选出15人左右。委员会将最终人选报告呈交至皇家科学院,接受进一步审议。皇家科学院最后以多数表决的方式,挑选出获奖者。
被提名人名单从不向公众发布,被提名人本身也不会得知自己被提名。提名记录封存50年 。虽然不可提名已故人士,但是如果获奖者在诺贝尔委员会作出决定(一般在10月)和12月的颁奖典礼之间去世,则依然能够获奖。
诺贝尔物理学奖规则规定,获奖者的贡献必须“已经受时间的考验”。这意味着诺贝尔委员会往往会在科学发现的数十年以后才会为此颁发奖项。
诺贝尔物理学奖近8年获奖者:
2023年诺贝尔物理学奖授予美国俄亥俄州立大学名誉教授皮埃尔·阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、德国马克斯·普朗克量子光学研究所教授费伦茨·克劳斯(Ferenc Krausz)和瑞典隆德大学教授安妮·呂利耶(Anne L’Huillier),以表彰他们在“产生阿秒光脉冲以研究物质中电子动力学的实验方法”方面所做出的贡献。其中,安妮·呂利耶是自诺贝尔物理学奖设奖以来获奖的第五位女性。
2022年——法国科学家阿兰·阿斯佩(Alain Aspect),美国科学家约翰·弗朗西斯·克劳泽(John F. Clauser)和奥地利科学家安东·塞林格(Anton Zeilinger),以表彰他们为纠缠光子实验、证明违反贝尔不等式和开创性的量子信息科学所作出的贡献。
2021年——美籍日裔科学家Syukuro Manabe、德国科学家Klaus Hasselmann和意大利科学家Giorgio Parisi,以表彰他们“对我们理解复杂物理系统的开创性贡献”。其中,意大利科学家乔治·帕里西(Giorgio Parisi),因为“发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”而获奖;美籍日裔科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)和德国科学家克劳斯-哈斯曼(Klaus Hasselmann)被共同授予2021年诺贝尔物理学奖,“以表彰对地球气候的物理建模、量化变化和可靠地预测全球变暖”。
2020年——英国科学家Roger Penrose获奖,获奖理由是“发现黑洞形成是广义相对论的一个有力预测”;另外两位获奖者是德国和美国科学家Reinhard Genzel、Andrea Ghez,获奖理由是“在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体”。
2019年——美国科学家James Peebles获奖,获奖理由是“在物理宇宙学的理论发现”;另外两位获奖者是瑞士科学家Michel Mayor和Didier Queloz,获奖理由是“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。
2018年——美法加三位科学家Arthur Ashkin、Gerard Mourou和Donna Strickland获奖,获奖理由是“在激光物理学领域所作出的开创性发明”。
2017年——三位美国科学家Rainer Weiss、Barry C. Barish和Kip S. Thorne获奖,获奖理由是“对LIGO探测器和引力波观测的决定性贡献”。
2016年——英美三位科学家David J. Thouless、F. Duncan M. Haldane、J. Michael Kosterlitz获奖,获奖理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。
诺贝尔物理学奖颁奖数据概览:
自1901年12月10日首次颁发物理学奖,截止2023年已颁奖117次(共有6年未颁奖:1916年、1931年、1934年、1940年、1941年、1942年),其中47次授予单一获奖者,32次由两位获奖者分享,37次由三位获奖者分享。
在诺贝尔物理学奖117次颁奖中,共有224人次诺贝尔奖物理学奖获得者。其中,美国科学家约翰·巴丁是唯一曾在1956年和1972年两次获得诺贝尔物理学奖的获奖者,因此,共有223人曾获得诺贝尔物理学奖。223位诺贝尔物理学奖得主中,有5位女性,分别是1903年的居里夫人(居里夫人另外还获得1911年的诺贝尔化学奖)、1963年的Maria Goeppert-Mayer、2018年的Donna Strickland,2020年的Andrea Ghez,以及2023年的安妮·呂利耶(Anne L’Huillier)。最年轻的诺贝尔物理学奖得主是劳伦斯·布拉格,他1915年和其父亲亨利·布拉格共同获奖时年仅25岁。最年长的诺贝尔物理学奖得主是亚瑟·阿斯金,他2018年获奖时已96岁。
截止2023年共有145项物理学成果获诺贝尔奖,按其获奖成果的学科分布归类统计,可发现诺贝尔物理学奖绝大部分成果集中于理论物理、高能物理与粒子物理、原子与原子核物理、固体与凝聚态物理、实验及应用物理五个领域。原子物理与原子核物理在现代物理学中占较为重要的地位,对原子及原子核的精细研究正是近代物理学革命的导火索之一,在20世纪前40年里原子物理与原子核物理领域的成果是诺贝尔奖获奖成果的主力。80年代以后诺贝尔评奖的另一个特征是凝聚态物理成果大量获奖,凝聚态物理有“未来物理学”之称,是目前较为前沿的物理学科,且具有发展潜力,是今后诺贝尔奖的生长点。
在诺贝尔奖6大奖项中,物理学是华裔科学家获奖较多的领域,截止2023年共有6位华裔科学家获得物理学奖,他们是杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。其中,著名华人物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道于2024年8月4日,在旧金山去世。
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