诺贝尔奖章。图片来源：Alexander Mahmoud 2018

2019年诺贝尔“开奖周”进行到第二日，诺贝尔物理学奖即将在今日瑞典时间的11时45分（北京时间17点45分）揭晓。

对此，美国科学媒体Inside Science继2018年预测中了医学领域的获奖方向——癌症治疗的检查点抑制剂后，今年，Inside Science又列出了物理领域的三大获奖潜在对象。

系外行星和“迟到”的黑洞照片

Inside Science对今年物理学奖的第一个预测领域是宇宙。

在1992年之前，人类只知道8颗行星，如果算上冥王星那就是9颗。1992年，波兰天文学家阿莱克桑德·沃尔兹森（Aleksander Wolszczan）及戴尔·弗雷（Dale Frail）共同发现了第一颗系外行星。截至目前，天文学家们已经发现了超过4000颗系外行星。

这些发现证实了许多人长期以来的直觉：我们在宇宙中所处的位置可能并不独特，宇宙中还有许多行星和恒星系统，人类可能并不孤单。

1995年，日内瓦大学的米歇尔·麦耶（Michel Mayor）及戴狄尔·奎若兹（Didier Queloz）发现了第一颗围绕类日恒星运行的系外行星，距离地球只有50光年。这一发现同样具有开创性，因为它采用了一种新的方法来寻找与我们相似的太阳系中的系外行星。

而今年早些时候，第一张黑洞的图片在网上疯传，被媒体报道为近年来科学发现的亮点之一。然而，直到今年4月“视界望远镜合作”(Event Horizon Telescope collaboration)的这一发现才被正式宣布，申报今年的诺贝尔奖可能已经太迟了，不能被考虑授予。

在此之前，学界已经讨论过诺贝尔基金会关于提名截止日期的政策。同样不清楚的是，如果基金会希望为这张照片颁发奖项，谁将获得该奖项。

值得注意的是，诺贝尔基金会章程中有一项严格的规定：一份奖金最多由三人分享，这无疑强化了科学界“孤独天才”的过时观念，因此诺贝尔基金会也受到了来自外界的批评。

“打开新世界大门”的超导体

超导性是电流通过零电阻材料时所产生现象的名称，同时也是Inside Science的第二个预测领域。1911年，获得1913年诺贝尔奖的荷兰物理学家海克·卡梅林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)首次发现了这个现象。

1986年，来自IBM的两位科学家约翰内斯·乔治·贝德诺兹(JohannesGeorgBednorz)和K.亚历克斯·穆勒(K.Alex Müller)发现了一种含有氧化铜的材料，它可以在高于此前理论允许的温度下保持超导性。一年后，两人在1987年获得了诺贝尔奖。而在铜材料被发现之后的20年里，这个领域没有任何重大突破。

但是这种情况在2008年发生了改变，当时由日本研究人员细野秀夫(Hideo Hosono)领导的一组日本研究人员发现了一种新的含铁材料，这种材料在异常高温下具有超导性。

随后，在2014年，一个由德国马普化学研究所的米哈伊尔·埃雷米茨(Mikhail Eremets)领导的小组发现了另一类含氢的超导材料。这些物质的存在曾由美国康奈尔大学的内尔·阿什克罗福特（Neil Ashcroft）教授和2003年诺贝尔奖获得者维塔利·金茨堡（Vitaly Ginzburg）在20世纪60年代预测过。

新材料的发现为科学家们更好地理解和研究这一神秘现象打开了新的大门。值得注意的是，超导性的发现已经为我们带来了许多现代发明，如核磁共振机和粒子加速器，并可能在聚变反应堆或无损电网中找到未来的应用。

量子纠缠

2018年，科学家首次通过量子通信卫星在中国和奥地利之间进行了量子加密视频通话。不久之后，美国签署了《国家量子倡议法》(National Quantum Initiative Act)，旨在为量子信息科学的研究和培训保证投资，因为量子信息科学具有巨大的商业和国家安全应用潜力。

据了解，银行业方面正在考虑使用这项技术来保护他们的信息，像谷歌和IBM等科技巨头也正在开发可以在几分钟内完成某些计算的量子计算机，而不是使用传统的超级计算机。

如果没有该领域先驱者们奠定的理论和实验基础，这一切都不可能实现。

1964年，爱尔兰物理学家约翰·斯图尔特·贝尔(John Stewart Bell)为解决量子物理学中的一个悖论奠定了理论基础。众所周知，爱因斯坦曾与这个悖论作过斗争。它被称为贝尔定理，后来成为量子信息科学领域最重要的概念之一。在接下来的几十年里，科学家们对它进行了越来越复杂的实验，验证了贝尔定理。

在2010年，法国的阿兰·艾斯佩特（Alain Aspect）、美国的约翰·柯罗瑟（John Clauser）、和澳洲的安东·吉林哲（Anton Zeilinger）三位物理学家“因其在量子物理学基础上的基本概念和实验贡献，特别是一系列日益复杂的贝尔不等式测试，而获得沃尔夫奖（Wolf Prize）”。不幸的是，与该理论同名的贝尔在1990年去世了，这使得他没有资格获得诺贝尔奖，因为诺贝尔委员会的规定是不允许在人去世后颁发诺贝尔奖。

值得注意的是，这三位物理学家在Inside science去年的预测中已经出现过一次。

（编译自Inside Science《Nine Nobel Prize Predictions for 2019》，作者Catherine Meyers）