2005年诺贝尔物理学奖闪烁中国科学家光芒

 

对美国科罗拉多大学物理学副教授叶军来说，2005年10月4日是异常忙碌的一天。当地时间凌晨4时，他在科罗拉多的家中被一个来自欧洲的电话吵醒，朋友告诉他说：“约翰获得了诺贝尔奖。”叶军立即起床，驾车到霍尔的家中向他表示祝贺。就在这一天，叶军收到了许多来自世界各地的同事和朋友的电子邮件，祝贺他主持的光梳技术研究工作成为诺贝尔奖的重要部分。叶军说：“我当然十分骄傲自己能成为此项成就中的一部分。”

 

叶军1967年11月出生在中国上海，1989年在上海交通大学获得应用物理学学士学位，1991年在美国新墨西哥大学获得物理学硕士学位，1997年在科罗拉多大学获得物理学博士学位，导师正是约翰·霍尔。他后来在加州理工学院从事博士后研究。他目前是美国天体物理联合实验室（JILA）研究员、美国国家标准和技术研究院院士、美国科罗拉多大学物理系副教授。

 

今年，三位研究光的行为和使用光的科学家分享了诺贝尔物理学奖，其中，汉斯在20世纪70年代末首次提出了精确测量光学频率的光梳技术概念和方法；大约在5年前，霍尔和他的合作者解决了实现光梳技术的最关键的实验难题，叶军就是在这一工作中起到关键作用的合作者。2004年10月21日至27日，在昆明丽江召开的“第12届全国激光物理研讨会”上，叶军作了光梳技术和激光物理的相关报告，当时在场的美国科学院院士、加州大学伯克利分校的沈元壤教授和中国物理学会理事长杨国桢院士高度评价了叶军的工作。沈元壤说：“光梳技术的突破是一个诺贝尔奖级的工作，叶军是非常优秀的世界级物理学家，是该领域最前沿的领军人物。”杨国桢说：“叶军是真正世界最顶尖的科学家。国家应该将这样的人请回来。”记者当时为此专访了叶军。

 

作为一名实验物理学家，他研究的正是物理中最重要的两个基本问题——时间和空间的测量。叶军领导的小组掌握了高精度的光梳制作方法，通过巧妙的实验技巧可以精确地测量光脉冲的频率，使其频率误差可以控制在10的－15次方量级，这使得高精度的时间测量成为可能。

叶军在2004年底当选美国国家标准和技术研究院院士（NIST Fellow)，沈元壤说：“美国国家标准和技术研究院在盖瑟斯堡和科罗拉多的实验室共有3000多位研究人员，但总共只有大约20位院士。因此，对叶军来说当选院士是一个巨大的荣誉。”  叶军现在已经是科罗拉多大学教授，2011年当选美国科学院院士。

 

在诺贝尔物理学奖公布后，记者立即通过电子邮件采访了叶军。他说：“我于1999年8月开始回到JILA进行研究工作。我的研究小组虽然是独立的，但与约翰·霍尔博士有密切的合作。实际上，几年前霍尔退休时我基本上接管了他的实验室。约翰和我的小组共同发表几篇关键性论文，其中几篇论文被瑞典皇家学会介绍2005年诺贝尔物理学奖的文章所引用。为此，我当然十分骄傲自己能成为此项成就中的一部分。”

 

Hiroshi Takuma是日本国立电气通信大学激光科学研究中心的荣誉退休教授，他在10月5日给叶军的电子邮件中说：“得知约翰当选诺贝尔奖获得者，我们是多么的高兴。我也想向您和其他在他的实验室工作的人们祝贺，这份荣誉多么令人愉快。在这些人中，一直以来您的贡献特别大。我想借此机会感谢您伟大的贡献，并表达最深的敬意。在许多情况下，没有最杰出人士的帮助，诺贝尔奖获得者是不能赢得诺贝尔奖的。比如，Bloembergen在核磁共振的诺贝尔奖中有很大的贡献，汉斯在激光光谱方面的工作帮助Schawlow获得了诺贝尔奖。这只是众多例子中的两个。”

 

沈元壤10月5日告诉记者说：“这三位科学家获奖理所应当。我相信这一奖项是对他们一生成就的奖励。从1963年发表在《物理学评论》的论文开始，格劳伯奠定了量子光学的基础。霍尔和汉斯是精确光谱测量和基础物理学激光光谱研究领域无可争议的领袖。两人都做出了巨大的重要贡献。频率光梳是其中最新的贡献之一。叶军是霍尔最近工作的一位主要贡献者。他是霍尔近年来最优秀的学生。他对频率光梳的贡献已被广泛认可。”

 

叶军说：“汉斯曾为以前两次诺贝尔奖获奖工作做出了关键性贡献，这次他终于自己获得了诺贝尔奖，这是他应得的荣誉。”

 

诺贝尔奖委员会的公告资料显示，华东师范大学物理系的马龙生教授也在霍尔和叶军的研究小组的光梳技术发展的关键实验中做出了显著贡献。