愛因斯坦與諾貝爾物理獎
「對我而言,假設光的能量在空間的分布不是連續的分布,更容易理解關於黑體輻射、光致發光(photoluminescence)、紫外線產生的陰極射線,以及其他與光的產生或轉換相關的現象。」[1]
這段關於光子的說明,出現在愛因斯坦 1905 年發表《關於光產生與轉換的啟發性觀點,On a Heuristic Point of View about the Creation and Conversion of Light.》這篇論文的引言,為暸解黑體輻射與光電效應提供全新的觀點,經過無數實驗證實後,愛因斯坦也因此於1922年榮獲1921年的諾貝爾物理學獎。
愛因斯坦在數年前已經完成他一生最具代表性而且影響深遠的工作,包含「光電效應」與廣為人知、從根本上改變人類時空觀念的「相對論」(Relativity)。值得一提的是,「光量子假說」、「布朗運動」、「特殊相對論」與「質能互換」都是愛因斯坦在1905年,一年之內所發表的研究成果。一年之內四次出手,每次都是石破天驚的創作,「1905」年也因此被稱為愛因斯坦的「奇蹟年」(Annus Mirabilis)!
尤其是愛因斯坦的相對論,除了是宇宙學研究的時空理論基礎,相關研究已經獲頒無數次諾貝爾獎,也透過 GPS定位系統等的技術應用,深入影響我們的日常生活。
那麼,愛因斯坦為什麼沒有因為相對論,而是以光電效應為名獲獎?傳說愛因斯坦多次被提名,卻一直沒有獲獎,不但物理學界議論紛紛,諾貝爾獎委員會也倍感困擾。這個困擾可以從1922年12月10日瑞典皇家科學院諾貝爾物理學委員會主席,阿瑞尼士(Arrhenius)的致詞看出端倪:
「今天,可能沒有哪個物理學家像阿爾伯特.愛因斯坦那樣廣為人知,而且大多數討論都集中在他的相對論上。不可諱言,相對論本質上屬於認識論,因此一直是哲學界激烈爭論的主題。巴黎著名哲學家柏格森對這一理論提出了挑戰,而其他哲學家則全心全意地讚揚它,這已不是什麼秘密。同時相對論還具有天文物理學意義,目前正在接受嚴格的檢驗。」[2]
從致詞中可以感受到1922年的科學界,仍然在消化相對論對劃時代的時空詮釋所帶來的衝擊,甚至引發哲學家有關「認識論」的辯論。
1921年,多年來一直反覆提名愛因斯坦的普朗克(因量子論獲得1918物理獎),又以廣義相對論的貢獻強力推薦愛因斯坦,而知名理論物理學家卡爾·奧森(Carl Oseen)則提名愛因斯坦的光電效應。
諾貝爾委員會指派古爾斯特蘭(Allvar Gullstrand,1911年諾貝爾生醫獎得主,諾貝爾委員會成員)與阿瑞尼士(1903年獲得化學獎得主,有人稱他為物理化學之父)分別撰寫相對論和光電效應的報告。古爾斯特蘭批評相對論效應微小且難以測量;阿瑞尼士則認為不應該這麼快就頒發第二個量子理論獎項,最後諾貝爾獎委員會居然做出1921年諾貝爾物理學獎從缺的決定,引發議論。[3]
1922年,普朗克提議將1921年的獎項頒給愛因斯坦,1922年的獎項授予玻爾。而且科學界開始有這樣的共識,「想象一下,如果50年後,愛因斯坦的名字不在諾貝爾獎得主名單上,大眾將會有何看法?」
諾貝爾委員會審視新年度的評審報告後,向瑞典皇家科學院提交了這個諾貝爾物理獎得主建議,[3] 瑞典皇家科學院除了批准這個建議案,也於1922年11月10日通知愛因斯坦獲得去年、也就是1921年的諾貝爾物理學獎,而得獎原因正如委員會主席阿瑞尼士在頒獎致詞末段所言:
愛因斯坦的光電效應定律已被美國的密利根及其學生們,進行了極為嚴格的驗證。由於愛因斯坦的研究,使量子理論更完美、更精準,這個研究領域也出現大量學術文獻,證實光電理論的非凡價值。愛因斯坦的定律已成為定量光化學的基礎,就像法拉第定律是電化學的基礎一樣。[2]
愛因斯坦得知獲獎時,已經在應邀去日本訪問到隔年3月的輪船上,沒有應允出席年底的頒獎儀式,瑞典皇家科學院只能破例邀請他在1923年,任何方便的時候來接受頒獎、發表得獎演說。愛因斯坦雖然不置可否,還是在 1923年訪問瑞典,並於7月11日在哥特堡向瑞典國王與大約2000名聽眾的會議場合,以相對論為主題發表演說 [4]。
由於瑞典皇家科學院沒有其他正式的演說文件,只能把這個講稿當成正式得獎演說,為這個神奇的頒獎歷史畫下句點。
愛因斯坦在瑞典哥特堡的演講會場
參考資料
[1] https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-trans/100, 《關於光產生與轉換的啟發性觀點,On a Heuristic Point of View about the Creation and Conversion of Light. Annalen der Physik, 17, 132-148.
[2] https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1921/ceremony-speech/
[3] Palash B. Pal, The incredibly strange story of Einstein’s Nobel Prize, Resonance 27 (2022) 1857
[4] Einstein's Nobel Prize lecture: Fundamental ideas and problemsof the theory of relativity-Lecture delivered to the Nordic Assembly of Naturalists at Gothenburg*
編輯參考
照片 網路上很多 https://lnkd.in/e55HDfG
(4) https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1921/einstein/lecture/
諾貝爾獎是給「那件事」,不是給「那個人」。
雖然坊間在討論今年誰獲獎,有逐漸聚焦那件事,雖然還是難免介紹那個人,因為那件事通常只對同行的人有意義,外行只能看熱鬧。
我們也來熱鬧一下。
有人對 Nobel 弄了那個獎,把學術性弄得亂七八糟,頗有微詞。有人得意忘形、有人氣餒、有人汲汲營營,流風所及,坊間出現各種獎項,不少學者被五花八門的獎項迷惑。
學術界自己封王也就算了,有些「前輩」自以為厲害,開始對後輩指指點點,隨意封殺年輕人的創意,也順帶誤殺很多人類的未來。
大學時有老師說,那個獎的得主,有的是 honor the prize, 有的是 honored by the prize. 波爾、海森堡、薛丁格、狄拉克都是一流物理學家,honor the prize. 愛因斯坦則是0.5流,自成一流,所有人望塵莫及。
個人認為費曼也是自成一流,讓人捉摸不定的天才。費曼就說他爸爸教他討厭 honor. I can’t stand it. It hurst me. 訪談中還嘲諷了高中的精英社團,他們的工作就是決定誰有資格加入精英行列。 https://pse.is/87r3vg
1931年9/20,愛因斯坦寫信給提名委員會,表示海森堡和薛丁格兩個人的貢獻都獨當一面,應該獨立獲獎,至於誰應該先得獎,如果是他做決定,他會先給薛丁格,因為影響更深遠。結果海森堡現在1931年獲獎,薛丁格則和狄拉克一起獲頒1932年的獎項。