今年诺贝尔物理学奖获奖项目简介

【中央社巴黎１０月１４日电】法国《费加罗报》今天以重要篇幅报道今
年获得诺贝尔物理学奖的崔琦等三位得主背景，这是继１９８５年荣获诺贝尔
奖的德国物理学家克劳斯·冯·基尔青的研究成果后，对深入探讨分子物理成
就的肯定。
今年诺贝尔物理学奖的颁发与去年一样，将荣誉桂冠献给对量子力学研究
有重大成就的学者。获奖的美籍华裔科学家崔琦与德国籍的施特默发现“新量
子流体”表现在不同电子磁场的激发态。另一得奖的美籍物理学者劳克林运用
理论进行系统计算，证明他们从实验中发现的这种特殊现象。
依法国物理学家以简单的方式解释，即使携带最微弱电量的电子通过磁场
仍会产生感应。１８７９年美国马里兰州约翰斯·霍普金斯大学学生霍尔　（
Ｅｄｗｉｎ　Ｈａｌｌ）在实验中发现，磁场会使通过金箔表面的电流偏离路
线。这就是著名的“霍尔效应”，因而产生今日应用极广的集成电路。
获得１９８５年诺贝尔物理学奖的克劳斯·冯·基尔青循着这个现象，发
现“霍尔效应”量子差异。他观察电子在磁场内的变化，发现有其限度。若磁
场强度缓慢增加，电子仍保持原来状态不变，一旦突然增强磁场，电子移动路
线就产生显著的偏离现象。
科学家为解释这种现象，曾使用具高度整合作用的半导体科技，使金属与
半导体界面的电子量化，成功地限制分子只能在两个方向移动。磁场徐徐变化
时，电子不会有所反应，一旦磁场强度增加到一定程度，电子就会产生量的变
化，其移动路线也能观察出来。
崔琦与施特默于１９８２年将克劳斯·冯·基尔青的实验加以改良，在超
低温的状态让电子通过极强的磁场，于是发现电子的偏离现象与电子携带电量
的不同有密切关系。电子越小，就出现带电量越弱的现象；一旦磁场转强，电
子就在原地打转，磁场越强，电子活动范围就越小，原本分离的电子彼此越来
越接近，互动激烈而形成泡状的量子，其形成的特性明显与电子不同，此种电
子量子流体随着密度的不同，物理特性也不一样。依劳克林的计算，电子的量
子流体亦可解释为基本电量的分数（从１／５到１／９）。
据了解，崔琦与施特默使用的磁场强度，至少为２０个特斯拉，亦即地球
磁场的１０万倍。为了避免温度影响电子的动态，实验时，要将氦稀释降温，
使温度降到绝对温度零度附近。预料他们的成就，将在电脑及网络通信的运用
上产生更大的效益，朝信息高速公路又迈出一大步。