微观世界与宏观世界

　　量子力学让我们知道，微观粒子具有波粒二象性，它们的运动不能用通常宏观物体的运动规律来描述。

　　在20世纪的上半叶，人们已认识到，深入观察微观世界中的新粒子及其相互作用，是了解宏观结构的必要过程——包括我们所在的世界以及更大尺度上的宇宙。时至今日，粒子物理学、天体物理学、宇宙学已被牢牢绑定在一起。

　　以原子为起点，亚原子的微观世界和人类已知的最小成分，也在过去的一百年里逐步的“渗透”到了诺贝尔奖获得者的“作品”之中。

　　举几个例子。1921年物理学奖得主是著名的爱因斯坦，得奖理由是他对理论物理学的成就——特别是光电效应定律的发现；

　　1935年英国的查德威克因发现中子而获奖，中子自此“投身”到物理学科研工作中；在此基础上，费米证明了可由中子辐照而产生的新放射性元素的存在，并发现慢中子引发的核反应，荣膺1938年物理学奖；

　　1939年，美国的劳伦斯因对回旋加速器的发明和发展，以及有关人工放射性元素的研究成果获奖；正是这种机器的问世，1951年，考克饶夫以及沃吞凭借在用人工加速原子产生原子核嬗变方面的开创性工作捧得当年的奖杯……

　　类似的发现与传承，在20世纪50年代更多的新粒子被发现后，简直不胜枚举。接近世纪之末，美国的佩尔与莱因斯1995年获奖，二人分别发现了τ轻子以及中微子，对轻子物理学进行了开创性的实验研究。

　　物理理论与实用技术

　　理论与基础研究当然会对技术设备产生重要影响，但其中有一些，却是划时代的。

　　一个显眼的例子发生在1965年。三位美国科学家——肖克利、巴丁及布喇顿因对半导体的研究和发现晶体管效应获得诺奖，正是他们的发现直接导致电子晶体管的革命。

　　1964年，巴索夫、汤斯和普罗霍罗夫同获诺贝尔物理学奖，理由是在量子电子学领域的基础研究做出突出贡献，他们的理论成果导致了基于激微波—激光原理建造的振荡器和放大器。

　　还有前文提到的粒子加速器的问世，除作物理学研究之用，现也是材料科学和医学的重要工具。

　　此外，有不少受诺贝尔物理学奖青睐的“作品”，都在当时那个年代表现出了相当直接的技术应用实力。

　　早期的例子如1912年瑞典的达伦，因发明用于控制灯塔和浮标中气体蓄积器的自动调节阀而获奖；1953年获奖的荷兰的塞尔尼克，其对相衬法的证实导致发明了相衬显微镜；1986年，鲁斯卡凭借第一台电子显微镜获奖，同年和他分享这一奖项的，还有宾宁与罗雷尔。

　　这些实用技术类的发明，意义之深远并不亚于理论上的突破。要知道，核物理和粒子物理领域的研究进展，就一直强烈地依赖于先进的技术——有时甚至成为其背后的驱动力。

　　近年来，有些技术类发明，业已被证明是当代重要的通信和信息设备：新世纪的第一个诺贝尔物理学奖的得主之一基尔比，他的发明就为现代信息技术奠定了基础。在1958年，基尔比制作了第一块集成电路——后来被称为“芯片”，彻底地开辟了电子电路小型化和大批量生产的道路。正是他与这一奖项的另两位得主阿尔费罗夫和克勒默，共同创造了一场人们耳熟能详的“IT革命”。