那个谜一样的男人:唯一一个同时获得诺贝尔奖和搞笑诺贝尔奖的人

他32岁时获得了搞笑诺贝尔物理学奖,42岁时获得了诺贝尔物理学奖,成为世界上第一个、也是目前唯一一个同时获得了搞笑诺贝尔奖和诺贝尔奖的人。

他攀登过数座5000米的高峰,也掉下过深度超过100米的裂缝;他是在苏联出生的德国人,却官至苏联红军的中尉;他以为他的家庭一切正常,等到20多岁才发现他的家人要么在苏联的古拉格呆过,要么就在德国的集中营呆过。

这个谜一样的男人,就是2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆(Andre Geim)。

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会飞的青蛙——2000年搞笑诺贝尔物理学奖

在苏联获得固体物理学博士学位后不久,安德烈·海姆到荷兰的诺丁汉姆大学做了三年的博士后,然后在荷兰最低调的名校(University of Nijmegen)找到了教职。在那里,海姆开始了他传奇的科研生涯,他在1997年完成的一项工作,使得他和英国的Berry爵士一起获得了2000年的搞笑诺贝尔物理学奖。

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这项工作起源于海姆和他的学生关于抗磁性物体在强磁场中的研究,他们利用通电的螺线管做了一个非常强的磁场(16特斯拉,是地球磁场的30万倍),他们发现这个磁场能够漂浮各种各样的东西,他们实验中漂浮了水果、冰块、蝗虫以及青蛙。

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海姆等人的实验结果引起了物理大牛Berry(是的,就是教科书上Berry Phase中的Berry)的兴趣。当时Berry也在研究磁悬浮子漂浮在磁场底座上的工作,于是Berry便联系了海姆,他们俩便一起开展了这方面的工作,并发表在了正式的物理期刊上(欧洲物理杂志,参考资料1)。

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透明胶带撕出来的诺贝尔奖——2010年诺贝尔物理学奖

关于为什么说海姆的2010年的诺贝尔物理学奖是用透明胶带撕出来的诺贝尔奖,在他的各种讲座中已经多次涉及:

海姆在2004年买了一个块高纯度的石墨和一台高级的抛光机,让他手下的一位中国博士生制作出尽量薄的石墨薄膜,三周后,这位博士生告诉海姆他做好了,结果仍然还有1000层石墨的厚度,并且告诉海姆要想做得更薄,需要重新再买一块石墨。海姆当时对学生的态度不好,这位中国留学生就对海姆说“既然你这么聪明,那么你就自己试试吧。”

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因为石墨是层状结构,每一层之间的碳原子是由很强化学键结合在一起的,但是层与层之间是靠很弱的范德瓦尔斯力结合在一起的,因此比较容易剥离。海姆采用的方法是用透明胶带粘住已经磨得比较薄的石墨片的一边,再用透明胶带粘住另一边,用力一撕,就可以得到更薄的石墨片;然后重复这个过程,最终他们就可以得到单层的石墨,也就是石墨烯了。

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最终,他们的文章发表在了著名的期刊《Nature》上,那位中国留学生的名字也在这篇文章的作者序列之中,不过不是第一作者,而是第四作者。这个例子也经常用来说明中国学生具有很强的能力,但是创造能力有待提高。可以花三个星期用抛光机把石墨磨得非常薄(0.01毫米),这已经是抛光机能够达到的极限了,但是想不出其它办法来得到更薄的石墨,比如用胶布撕这样看起来一点也不高大上的方式,但这种方式确实管用。

海姆等人的文章,引起了现在石墨烯的研究热潮,到目前为止,他们的文章被引用已经超过56000次,是目前获得诺贝尔物理学奖的论文中引用次数最多的文章,远超过了其他诺贝尔物理学奖文章的应用次数,详细情况可以参考:诺贝尔物理学奖论文平均被引用2680次,高被引是获奖必备吗?

科学家中的另类

在大多数人的眼里,科学家都是严肃认真、不苟言笑的,做起科研来也是一板一眼,以科研的实际成果而不是噱头来吸引同行们的注意的。海姆显然不属于样一类科学家,他总是想办法让自己的科研对普通大众更具有吸引力,比如他们研究抗磁性物体的工作,大部分科学家都会系统研究各种抗磁性物质,而不会想到用活的青蛙来进行实验展示其效果。

那个谜一样的男人:唯一一个同时获得诺贝尔奖和搞笑诺贝尔奖的人

当然,海姆并不是唯一的科学家中的另外,还有另一位两次荣获搞笑诺贝尔奖的美国科学家也属于这一类不按常理出牌的科学家,他就是来自佐治亚理工的David L. Hu,他们的研究对象包括为什么袋熊会拉方形的便便?地球上所有哺乳动物的尿尿的时间长短相差多少?蚊子为什么不会被雨滴砸死等等。

那个谜一样的男人:唯一一个同时获得诺贝尔奖和搞笑诺贝尔奖的人

最出名的另类科学家不是他俩,而是美国科学家费曼,费曼也是我最喜欢的科学家。费曼打破了一般人对科学家常有的偏见:做科学家是无趣的。费曼作为一位出色的科学家,师从著名的物理学家Wheeler,参加了曼哈顿工程,因量子力学的贡献获得了诺贝尔物理学奖,但他在生活中是一位非常有趣的人,乐于恶作剧,喜好开锁、破密码,爱打手敲鼓,假装精通很多外语,他的自传书名字就是《别逗了,费曼先生》。

那个谜一样的男人:唯一一个同时获得诺贝尔奖和搞笑诺贝尔奖的人

他不仅在科研上贡献巨大,在教学上也体现出了他幽默和清晰的科学素养,他给加州理工本科生讲了三学期的普通物理,根据他的录音整理成的三卷《费曼物理学讲义》成了大学普通物理教材的经典;他用一杯冰水和一只橡皮环,就在国会向公众揭示了挑战者失事的根本原因——橡胶在低温下会失去弹性。

中国会出现另类的科学家吗?

从目前的情况来看,我的答案是否定的,希望将来有人证明我的结论是错误的。

要想出现像费曼一样另类的科学家,除了个人要有天赋外,还需要有创造力和兴趣,同时还需要社会有一定的容忍度。而中国人向来不缺乏有天赋的人,但是个人的创造力在应试教育的过程中消耗殆尽,以科研作为兴趣的人少之又少,而社会对与众不同的人的容忍度有限,所以从短时间来说,我看不出中国有出现像费曼、海姆、David L. Hu一样的非主流的科学家。

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页面更新:2024-05-25

标签:诺贝尔奖   安德烈   抗磁性   诺贝尔   苏联   搞笑   抛光机   石墨   磁场   胶带   科学家   科研   物理   男人   物理学奖

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