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為何他們總與諾貝爾物理學獎失之交臂?

要麼是科學研究本身,


要麼是從事科學研究的科學家,


諾獎評委會總有嫌棄的理由。

撰文Ashley G. Smart


翻譯Lineker

為何他們總與諾貝爾物理學獎失之交臂?


諾貝爾獎評選中的失意者:雷斯特·革末、揚·奧爾特和阿諾德·索末菲(從左至右)。圖片來源:美國物理學會Emilio Segrè視覺檔案


又到了每年的這個時候了。10月4日,瑞典皇家科學院將宣布第110屆諾貝爾物理學獎的得主。在獎項正式揭曉之前,人們紛紛做出預測,一時間眾說紛紜:激光干涉引力波天文台(LIGO)的建造者會獲獎嗎?混沌理論的創始人會獲獎嗎?還是地外行星的發現者?不過,可以肯定的是,無論這頂桂冠戴在誰的頭上,他/她都將躋身於最頂級的科學俱樂部之列。屆時,美酒香檳暢飲無度,新聞報道長篇累牘。


但我們也別忘了,還有被諾貝爾獎評委會無情拒絕的幾十位被提名者。他們也會加入一個精英俱樂部。在這份諾貝爾獎競爭失敗者的名單上,也曾經出現過亨利·龐加萊(Henri Poincaré)、埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)、莉澤·邁特納(Lise Meitner)以及其他眾多物理學家的大名,他們都曾在各自的領域留下了不可磨滅的印跡。


為什麼有些物理學家可以贏得諾貝爾獎殊榮,而其他人就只能作為陪襯?個中緣故我們可能永遠說不清楚,因為諾貝爾獎評委會的評審過程通常是秘密進行的,這一點早已眾所周知。不過,諾貝爾獎幾十年的提名數據亦揭示了這樣一個結論:並非所有的冷落都是毫無緣由的。歸結起來,諾貝爾物理學獎的競爭失敗者大致可歸為兩類:貢獻了諾貝爾獎級突破的科學家,其科學光芒卻被合作者和競爭者所掩蓋;或者,各自領域無可爭議的科學巨擘,卻選擇了錯誤的難題作為攻堅對象。

為何他們總與諾貝爾物理學獎失之交臂?


在上面這張圖表中,圓圈代表了1901至1965年間獲得過諾獎提名但從未獲獎的物理學家(提名數據在50年後才會公開)。圈越大表示這位物理學家獲得的提名數越多。雖然一個提名可包括多達三位物理學家——他們通常是做出了相關發現的科學家,但最終只有一兩位候選者獲獎亦並非世所罕見。縱軸代表每位提名者與最終獲獎者共享過多少次提名;橫軸表示此人被單獨或專門提名卻最終沒有得到諾獎青睞的次數。藍色代表了這位科學家與諾貝爾獎獲得者共享了絕大多數提名,而紅色則代表只有少數提名與諾貝爾獎獲得者存在共享。


總體而言,聚集在縱軸上的物理學家都是那些在諾獎評委眼中其成就因同行和競爭者存在而相形見絀者。這群人中間包括沃爾特·格拉克(Walter Gerlach)和賽斯·內德梅耶(Seth Neddermeyer),前者曾與1943年諾貝爾獎獲得者奧托·斯特恩(Otto Stern)共同發現了角動量的量子化,後者雖然幫助發現了正電子的存在,但諾貝爾獎最終頒給了卡爾·安德森(Carl Anderson)。


然而,在這群失意者中,最好的例證莫過於貝爾實驗室物理學家雷斯特·革末(Lester Germer)的遭遇了。作為電子衍射現象的共同發現者,革末在上世紀二十年代末和三十年代間共獲得了26次提名,而且每一次都與合作者克林特·戴維遜(Clint Davisson)共同分享。但到了1937年,他的獲獎希望卻徹底落空,當時戴維遜與競爭者喬治·湯姆遜(George Thomson)分享了這一榮譽,後者幾乎在同時發現了電子衍射現象。


由於競爭團隊宣布了同樣的發現,一位理應獲獎的研究者就被排除在諾貝爾獎競爭行列之外,這種情況並不少見。但即便如此,諾獎委員會排斥革末的決定還是顯得有些奇怪。在獲獎那一年,湯姆遜只是獲得了四個提名,而且這些提名中都包括了革末和戴維遜。更令人意外的是,所有四個提名皆明確地將革末和戴維遜列為了第一選擇,平分獎項的第二選擇則在三位候選人之間進行了平均分配。此外,革末和戴維遜還獲得了四個完全排除湯姆遜的額外提名。但不知何故,諾獎委員會似乎還是根據自身偏好,決定了最終的獲獎配對。

至於聚集在橫軸上的被提名者,他們在科學研究上做出的卓越貢獻自然是無可辯駁的;引發爭議的原因在於其研究本身的正統性問題。事實上,這些研究者的「過失」在於,他們遠離了抱團的主流學術圈。


博學的龐加萊就是這樣的典型。喬治·黑爾(George Hale)和奧古斯托·里吉(Augusto Righi)也屬於同一類人。不過,真正的原型式人物當屬荷蘭天文學家揚·奧爾特(Jan Oort),他通過確立銀河系的旋轉和發現銀暈,重塑了人類對於宇宙的理解。當時,奧爾特最知名的發現當屬以其名字來命名的星雲,它是一個位於太陽系軌道邊緣的巨大彗星團。


在上世紀五十年代到六十年代之間,奧爾特共獲得了24次提名,但只有一次與最終獲獎者處於並列位置(加州大學伯克利分校的天文學家Otto Struve曾將Emilio Segrè提名為自己的第一選擇,將奧爾特提名為第二選擇,但這並不意味著二人可以分享諾貝爾獎)。奧爾特的大多數支持來自於荷蘭同行的事實,或許會讓他處於一種不利境地。從統計學的角度來看,這個小國無法對諾貝爾獎委員會施加足夠的影響力:截止到1965年為止,每16個來自荷蘭的提名中,只有一個最終獲得了諾貝爾獎(見下表);相比之下,美國提名名單的獲獎概率超過了十分之一,而英國提名名單的獲獎概率將近六分之一。

為何他們總與諾貝爾物理學獎失之交臂?


儘管如此,更主要的原因或許在於,諾獎委員會並沒有將天文學視為是一門配得上諾獎榮譽的學科。黑爾和埃德溫·哈勃被認為是出於同樣的原因而錯失諾貝爾獎。不過,諾獎委員會最終幡然悔悟,他們將1974年的諾貝爾物理學獎頒給了英國射電天文學家馬丁·賴爾(Martin Ryle)和安東尼·休伊什(Antony Hewish);自那以後,委員會又多次將諾貝爾獎授予天文學家。


在被諾獎委員會摒棄多年(至少在1965年之前)的所有物理學家中,有一人顯得異常另類。阿諾德·索末菲(Arnold Sommerfeld)曾經獲得過創紀錄的84個提名,他與埃爾文·薛定諤、尼爾斯·玻爾以及伊雷娜·約里奧-居里等著名科學家都曾共享過提名。不過,這位量子理論學家也曾是26個提名中的唯一候選人,以及25個提名中的聯合候選人——這25個提名中的其他候選者都未獲得諾貝爾獎。


有傳言,索末菲的劣勢在於他缺少諾獎委員會所青睞的獨立偉大成就,然而,即便與那些獲獎的同輩人相比,他所取得的整體科學成就也毫不遜色。儘管索末菲從未拿到諾貝爾獎,但他在學術上的傳承卻擔得起這樣的榮譽:他的四位研究生以及至少兩位學生的學生,最終都成為了諾貝爾獎獲得者。


對於索末菲、奧爾特和革末等科學家而言,通往諾獎之路的職業生涯充滿了艱辛——因為評審委員會的偏見和怪癖,這些天賦異稟的物理學家堪稱錯失了榮膺學科最高成就的機會。隨著頒獎日的到來,所有人都將會恭賀新晉的諾獎得主,但同時我們也衷心希望,他們在舉起酒杯的時候,能夠在內心深處致敬一下那些被忽視的諾獎失意者們。


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