图源：Osama Shukir Muhammed Amin FRCP(Glasg), CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons
导读：
预测新科诺贝尔奖得主是喜闻乐见的一项娱乐活动。预测的准确与否不重要，重在参与。但能让一些平时得不到关注的科学发现和主要完成人有一定的曝光度，推动相关的科普，何乐而不为？
在文献引用计量分析、诺奖风向标盘点、同行问卷调查之外，近年来人们也开始利用AI来预测诺贝尔奖。
与AI相比，《赛先生》更看重人的判断。因此，《赛先生》特邀物理学领域的撰稿人，综述物理学领域的重要发现和其主要完成人。这当然是一个保守的策略。撰稿人比较激进，直接下注：今年的获奖人很可能是发明光子晶体的美国物理学家埃利·雅布罗诺维奇（Eli Yablonovitch，1946年12月15日—）和加拿大物理学家萨耶夫‧约翰（Sajeev John）。
亲爱的读者，你认为呢？欢迎留言分享对2024年诺贝尔物理学奖的预测。对于预测正确的读者，《赛先生》将随机选出5位，赠送量子力学的创始人之一、1932年诺贝尔物理学奖得主维尔纳·海森伯的传记《维尔纳·海森伯传》。
瞿立建 | 撰文
左图：埃利·雅布罗诺维奇（Eli Yablonovitch） 右图：加拿大物理学家萨耶夫‧约翰（Sajeev John）丨图源：南京大学微信公众号；https://www.physics.utoronto.ca/~john/
诺贝尔奖不是终身成就奖，注重的是某个具体成果。预言物理学的哪个研究领域会获奖，要比预言哪个科学家获奖略微容易一些。
物理学根据研究方法和目标可划分为实验和理论两大领域。
有人做过统计，在20世纪，实验得主相对于理论得主有压倒性优势，看下图。
20世纪各十年期实验与理论得主的比值，可以看出，实验学家远比理论学家更受诺贝尔奖青睐。图源：Scientometrics, 2004, 61, 191–205
我们可以对于21世纪过去23年的实验与理论得主做下统计。2001——2010年，实验得主17人，理论得主10人，2011——2020年，实验得主19人，理论得主7人，2021——2023年，实验得主6人，理论得主3人。实验物理学家依然保持着人数上的相对优势。
2019、2020、2021年连续三年都有理论物理学得主，那么，2024年是否会颁发给实验物理学家呢？可能性很大。
我们现在根据研究内容来看，什么领域有可能获得诺贝尔奖。
英国物理学会杂志Physics World的编辑Hamish Johnston认为，以下七个领域是诺贝尔物理学奖集中的领域：天体物理、粒子物理、应用物理、量子物理、凝聚态物理、经典物理、原子分子和光物理。
截至2022年，诺贝尔物理学奖成果所属领域。图源：Physics World这个分类还是显得有点多。复旦大学施郁教授也对物理学奖成果进行过分类，认为获奖领域集中于四大领域：
· 粒子物理
· 原子分子光物理
· 凝聚态物理
· 天体物理
这个分类就简约多了，并且与Johnston的分类也是相容的。Johnston分类中的应用物理是个横向的分类，与其他分类都存在交集。另外，量子物理成熟之后，获奖成果多可归于原子分子光物理或粒子物理。至少从分类上看，施郁教授的分类更合理、实用。
套用施郁教授的分类审视近年的诺贝尔物理奖，就会发现，凝聚态物理领域已经7年没有诺贝尔奖了，上次获奖还是2016年的事。
凝聚态物理是最从业人数最多的研究领域，是传统诺奖大户，所以，可以猜想，2024诺贝尔奖很大概率会花落凝聚态物理领域。
综上，大胆推测，2024年很可能颁发给凝聚体物理领域的实验研究。
SAIXIANSHENG
引文桂冠奖
论文是科学研究的硬通货。如果找到影响力最大的论文，是不是就可以找到的诺贝尔奖得主？
科学论文索引行业龙头公司科睿唯安每年在诺贝尔奖颁布前几周，基于论文的定量和定性分析，在生理学或医学、化学、物理学、经济学这四个领域，各选择3项成果，授予“引文桂冠奖”，作为对诺贝尔奖的预测。
自2008年至今，有109人获得物理领域引文桂冠奖，其中22人后来获得了诺贝尔奖，成功率20.2%。值得注意的是，引文桂冠奖得主未在当年而是在之后某一年获得诺贝尔奖，也算预测成功。
你觉得这个表现如何？考虑到科学领域的重要工作数不过来，这个表现也还可以，但谈不上惊艳。
这也不奇怪，利用文献计量指标预言诺贝尔奖确实在变得困难。有学者比较过1901年至2007年的诺贝尔奖得主的文献计量指标，发现1970年之后，诺贝尔奖得主在指标上的优势表现明显降低。原因是，科学家群体规模急剧膨胀了，而科学研究进入平庸时代，范式转移级别的研究非常罕见，罕有令人信服的代表性宗师级人物。
尽管如此，引文桂冠奖还是一件饶有趣味的事情。浏览历年物理学引文桂冠奖，尚未获得诺贝尔奖的凝聚态物理领域的成果有近20项，包括今年的魔角石墨烯，但我觉得这项成果还需要时间沉淀。2011年的引文桂冠奖的成果光子晶体等待得足够久了，从1987年到现在已经37年了，值得今年的诺贝尔奖。
SAIXIANSHENG
同行调查
2010年，美国物理联合会（AIP）曾做过一次网上匿名投票，票选值得获得诺贝尔奖的重要发现。当年票选结果排名第三的成果，石墨烯，获得当年的诺贝尔物理奖。前十名的成果中，后来又陆续获得五次诺贝尔奖。看来，专业人士的眼光还是很毒辣的。
尚未获得诺贝尔奖四个成果是：
· 负折射率材料
· 混沌理论
· 光子晶体
· 顶夸克的发现
个人赌一把，负折射率材料或光子晶体或许在今年问鼎诺奖，二者之中光子晶体可能性略大。
SAIXIANSHENG
ChatGPT
我问了ChatGPT的4o模型，让它列出凝聚态物理领域尚未获得诺贝尔奖的三项重要发现。不同时间问，ChatGPT给出的答案不一样，最经常出现的两个成果是魔角石墨烯和量子自旋液体，没有提光子晶体。
我追问，Eli Yablonovitch 和 Sajeev John 有没有可能因光子晶体而获得2024年诺贝尔奖，ChatGPT回答，二人的工作确实得到了广泛的认可，但要获得诺贝尔奖，还需要在新技术和应用方面取得进一步突破。不过，换个时间让ChatGPT再次给出答案，又称光子晶体绝对配得上诺贝尔奖。
看来，让ChatGPT做判断是个很玄学的事情。
对物理学有较深入认知的人，都知道光子晶体是绝对值得诺贝尔奖的。只不过是不是2024年，谁也说不准。
欢迎在评论区写出你认为有望获得今年诺贝尔物理学奖的成果与人物。
瞿立建，物理学博士，《赛先生》特约撰稿人。
BOOK TIME
《维尔纳·海森伯传》
[美]大卫·卡西迪（David C. Cassidy） 著
方在庆 译
湖南科学技术出版社
2018年3月 出版
海森伯不仅仅只是一名天才科学家，也是一个工业和文化先进的国家的公民和倍受尊重的文化人物。不幸地是，正是这个国家，深深地卷入到虽发端于20世纪上半叶却定义了20世纪下半叶的两次标志性事件：种族大屠杀以及核时代的开启。作为一名受过教育的德国文化精英，海森伯像许多其他人那样，不得不面对这些事件并做出许多非常困难的决定。
本书对海森伯作为量子力学的主要奠基者，诺贝尔奖获得者以及在第二次世界大战期间作为德国原子能和原子武器研发过程中主要的德国物理学家的角色，提供了深刻的见解。
参考文献：（上下滑动可浏览）
[1]Romualdas Karazija & Alina Momkauskaitė, The Nobel prize in physics - regularities and tendencies, Scientometrics, 2004, 61, 191–205
[2]Hamish Johnston, What type of physics should you do if you want to bag a Nobel prize? https://physicsworld.com/a/what-type-of-physics-should-you-do-if-you-want-to-bag-a-nobel-prize/
[3]施郁，诺奖前瞻：物理奖存在内外循环？今年谁可能获奖？http://zhishifenzi.com/depth/depth/10119.html
[4]引文桂冠奖列表：https://de.wikipedia.org/wiki/Clarivate_Citation_Laureates，https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Clarivate_Citation_laureates_in_Physics
[5] Yves Gingras and Matthew L. Wallace，Why it has become more difficult to predict Nobel Prize winners？https://arxiv.org/abs/0808.2517
[6]Predictions Of Upcoming Winners For Nobel Prize In Physics，https://ww2.aip.org/inside-science/predictions-of-upcoming-winners-for-nobel-prize-in-physics
