学生的研究成果也可获诺贝尔奖

金仲辉

2015年10月屠呦呦获得诺贝尔生理学奖，成为我国首位获得诺贝尔科学奖项的本土科学家.读者小杰问：“获诺贝尔物理学奖的科学家都有重大的研究成果，那么在他们作出这些研究成果的时候是否已经是非常著名的物理学家了呢？”答案是否定的.一些学生在求学时间所作出的研究成果，日后也获得了诺贝尔物理学奖.

当光和物质相互作用时，无法用光的波动性来解释它们的一些物理现象（例如光电效应），而用光的微粒性可以解释它们.在20世纪初，光具有波粒二象性曾使许多物理学家感到困惑，但是法国的年轻博士生德布罗意却接受此观点，不仅如此，他还从力学理论和光学理论类比中，深信电子一类的实物粒子也应具有波动性，而不能把它们简单地视为微粒.1923年，德布罗意提出了著名的德布罗意公式.来描述实物粒子的波动性，

德布罗意的大胆假设，当时并没有引起很大注意，由于经典物理学的传统观念在作祟.这种将粒子看成既有粒子性又有波动性的观念太超出一般人们的认识.但是他的这个创新思想受到他的导师朗之万的支持和爱因斯坦的赞扬.爱因斯坦说：“瞧瞧吧，看来疯狂.可真是站得住脚呢.”德布罗意的实物粒子具有波动性（称物质波）的假设最终被实验证实.德布罗意由于提出物质波的理论而获得1929年的诺贝尔物理学奖.

1962年.年仅22岁的英国牛津大学研究生约瑟夫森对两块超导金属（S）间的薄绝缘层（I）如图1、所发生的量子隧道效应，在理论上作了卓有成效的研究，获得了1973年的诺贝尔物理学奖.何谓量子隧道效应？我们知道，在一电路中若在两个普通金属片（N）中接入一定厚度的绝缘体，电路将无法产生电流，我们常认为这是由于电子能量不够大，无法穿越这个绝缘体而造成的.当两块普通金属片（N）之间绝缘体（I）的厚度很薄（如1nm）时（如图2），电子将可能以一定的概率穿过绝缘体，从而在电路中有电流通过.这就是所谓的量子隧道效应，从经典物理学来看这是不可能的，可是后来这种效应被实验证实.该效应的本质是粒子具有波动性，

以求学期间的研究成果获诺贝尔物理学奖的，不仅有德布罗意和约瑟夫森，还有德国的穆斯堡尔（1958年获慕尼黑工业大学博士学位）因为在1957年发现“穆斯堡尔效应”获1961年诺贝尔物理学奖：美国的施里弗（1957年获伊利诺伊大学博士学位）和导师巴丁，以及库珀在1957年一起囟建立超导的BCS理论共获1972年诺贝尔物理学奖.