最新消息，新一期的300萬美元物理學(xué)突破獎剛剛揭曉！

物理學(xué)突破獎全稱“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎”，屬于“科學(xué)突破獎”的下設(shè)獎項，獎項由中國騰訊公司董事會主席馬化騰、谷歌公司創(chuàng)始人之一謝爾蓋·布林、臉書創(chuàng)始人馬克·扎克伯格及其夫人等于2012年共同創(chuàng)立。每人獎金高達300萬美元，以表彰他們在科學(xué)領(lǐng)域做出的重大突破性貢獻。

而最新一期的300萬美元物理學(xué)突破獎由三位科學(xué)家塞爾吉奧·費拉拉、丹尼爾·弗里德曼和彼得·范尼文惠森包攬，以表彰他們在1976年的超重力理論發(fā)現(xiàn)突破。

遲到43年的300萬美元物理學(xué)突破獎

43年前，也就是1976年，三位科學(xué)家塞爾吉奧·費拉拉、丹尼爾·弗里德曼和彼得·范尼文惠森聚在一起共同提出了超重力理論，43年后，這三位科學(xué)家終于實至名歸，遲到了43年的物理學(xué)突破獎終于有了主人！

就在今天，8月6日，塞爾吉奧·費拉拉(Sergio Ferrara)、丹尼爾·弗里德曼(Daniel Freedman)和彼得·范尼文惠森(Peter van Nieuwenhuizen)將因他們在1976年提出的超重力理論而獲得300萬美元的基礎(chǔ)物理學(xué)特別突破獎。

超重力發(fā)現(xiàn)之路

說起超重力，超重力的發(fā)現(xiàn)是在描述時空動力學(xué)中加入量子變量的開始，而令人震驚的是，愛因斯坦的方程承認了我們所知的超重力的普遍性。

在20世紀60年代和70年代，研究人員開發(fā)了粒子物理學(xué)的標準模型，該模型描述了四種已知的自然力中的三種——電磁力和強核力和弱核力。多年來，標準模型取得了令人難以置信的成功。例如，它預(yù)測了2012年發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子的存在。順便說一下，玻色子和費米子是已知的兩種粒子之一。這兩類的區(qū)別在于它們不同的“自旋”，或角動量。費米子，包括夸克、輕子和所有的復(fù)合粒子，具有半整數(shù)的自旋——例如1/2。希格斯粒子，膠子和其他玻色子有整數(shù)自旋- 0，1等等。這可能看起來是一個微小的區(qū)別，但它會導(dǎo)致他們行為上的巨大差異。例如，費米子構(gòu)成“正?！蔽镔|(zhì)，而與暗物質(zhì)相反，暗物質(zhì)占物質(zhì)宇宙的85%。

然而，標準模型并不完整。首先，它不涉及愛因斯坦廣義相對論所描述的第四種基本力——引力。此外，許多粒子的實際質(zhì)量遠低于模型預(yù)測的質(zhì)量。

因此，物理學(xué)家們一直在努力改進標準模型。其中一個突破出現(xiàn)在1973年，一個“超對稱”的概念誕生，它假定每一個已知的粒子都有一個未被發(fā)現(xiàn)的伙伴。具體來說，每個玻色子都與一個“超級費米子”配對，而每個費米子又與一個“超級玻色子”配對。和標準模型一樣，超對稱性最初不包括重力。但費拉拉、弗里德曼和范尼文匯森改變了這一點。

三位科學(xué)家的突破

三位科學(xué)家的超重力研究始于1975年，當時費拉拉和弗里德曼在巴黎高等師范學(xué)院對此進行了討論，隨后這兩個人很快就把已經(jīng)在紐約石溪大學(xué)從事量子引力研究的范尼文匯森請了進來。

他們?nèi)斯餐O(shè)計了一個超對稱理論，其中包括引力子的超對稱伴侶引力子，引力子是一種假想的玻色子，用來調(diào)節(jié)引力。隨后研究人員編寫了一個新的計算機程序來進行最后的計算，這是很難用人工完成的，范尼文惠曾說，這個計算包含了大約2000個項，所有這些項都必須為零，才能使他們的超重力新理論成立。

結(jié)果，經(jīng)過幾個小時的計算后得出了令人振奮的結(jié)果！超重力理論由此誕生！

超重力理論的意義

超重力是廣義相對論的延伸，而不是取代。例如，威滕在1981年證明廣義相對論的正能量定理時加入了超重力理論，隨后他在1990年獲得了著名的菲爾茲獎。

在過去的四十年里，超重力對理論物理學(xué)產(chǎn)生了深遠的影響。例如，它表明超對稱性是我們在宇宙中觀察到的現(xiàn)象的一個可行的解釋，包括引力現(xiàn)象。超重力已經(jīng)成為弦理論的一個組成部分，一個著名的“萬物理論”的候選理論，它假設(shè)我們所觀察到的粒子實際上是微小的，振動的弦。幾十年來，超重力一直激勵著物理學(xué)家，它可能蘊含著關(guān)于現(xiàn)實本質(zhì)的深刻真理。

久違的獲獎：科學(xué)家哭了！

費拉拉和范尼文惠珍都表示，雖然他們?nèi)嗽?3年前發(fā)展出了超重力，但是這一突破獎的消息令人震驚。

費拉拉說：“我們真的很驚訝，因為它真的很久了！當然，我們很高興能獲得這個獎項，我們也很自豪能得到這個著名委員會的認可！

弗里德曼之前在麻省理工學(xué)院工作，現(xiàn)在是斯坦福大學(xué)的客座教授。他激動地說：“當我放下電話時，我哭了，我不知所措，這對我的職業(yè)生涯來說是一個絕妙的頂峰?！?/p>

費拉拉是意大利人，弗里德曼是美國人，范尼文匯曾是荷蘭人。這三位科學(xué)家將于11月3日在位于硅谷的美國宇航局艾姆斯研究中心舉行的2020年突破獎頒獎典禮上正式獲得該獎項。祝賀他們！