仪器网（yiqi.com）欢迎您！

真锅淑郎

　　1931年出生于日本新宫，1957年毕业于日本东京大学，美国普林斯顿大学高级气象学家

克劳斯·哈塞尔曼

　　1931年出生于德国汉堡，1957年毕业于德国哥廷根大学，德国汉堡马克斯普朗克气象研究所教授

乔治·帕里西

　　1948年出生于意大利罗马，1970年毕业于意大利罗马大学，意大利罗马Sapienza大学教授

　　北京时间10月5日17时45分，2021年度诺贝尔奖第二项大奖——物理学奖揭开面纱，美国科学家真锅淑郎、德国科学家克劳斯·哈塞尔曼和意大利科学家乔治·帕里西共同斩获这一荣誉，以表彰他们在理解复杂物理系统方面的开创性贡献。

　　为何这三位科学家能够摘获今年的诺奖呢？现代快报记者第一时间采访了相关领域的专家进行解读。

　　现代快报+/ZAKER南京记者 阿里亚 胡玉梅

　　首次颁给气候学家

　　两位都是“90后”

　　气候变化和我们的生活息息相关。大气中，二氧化碳含量的增加，是如何导致地球表面温度升高的？地球气候要如何变化？人类又会如何影响它？

　　这一切是“天注定”的事情，科学家们找到了定量分析和预测方案。

　　10月5日，诺贝尔物理学奖揭晓，三位获奖者中，有两位是气候学家，分别是：真锅淑郎和克劳斯·哈塞尔曼。他们今年都是90岁高龄。

　　官网指出，真锅淑郎的研究展示了大气中二氧化碳含量的增加是如何导致地球表面温度升高；而克劳斯·哈塞尔曼的部分研究，则被用于证明大气温度升高，是由于人类排放的二氧化碳引起的。

　　二氧化碳含量的增加是如何导致地球表面温度升高的？要给这样的气候现象建立数值模型，很难。而在1960年代，真锅淑郎和同事领导了地球气候物理模式的开发，建立了第一个地球气候模式，预测随着二氧化碳排放的增加，全 球气温会升高，极端气候事件也可能会越来越多。

　　约10年后，克劳斯·哈塞尔曼创建了将天气和气候联系在一起的模型，解决了为什么气候模式预测在天气多变且混乱的情况下仍然可靠的问题。

　　“真锅淑郎和哈塞尔曼都是气候界非常著名的科学家。” 南京信息工程大学气候与应用研究院院长、国家特聘教授罗京佳说，这次诺奖首次颁给气候学家，说明全 球变暖问题越来越受到关注了。

　　两位诺奖得主中，罗京佳曾和真锅淑郎先生在日本共事过7-8年。“大约在20年前，我们都在日本全 球变化前沿研究中心工作。真锅淑郎带领项目组研究的课题是二氧化碳排放对气温和气候的影响，尽管头发都白了，但他治学非常严谨，对工作充满激情，做报告时肢体动作非常丰富，印象很深。”罗京佳告诉现代快报记者。

　　全 球变暖是科学家们一直在攻关的课题

　　罗京佳说，全 球变暖的话题一直备受关注，科学家们一直在攻关新的难点和新的方向。比如，“全 球变暖是如何影响局部区域气候的？包括热浪、暴雨、干旱等极端事件的变化……都是我们的研究课题。”

　　科学家们如何和“老天”打交道？如何来预测全 球变暖事件呢？罗京佳说，一般用大气和海洋耦合数值模式，主要靠计算机来研发气候数值模式。

　　“大家都知道二氧化碳叫温室气体，与蔬菜大棚具有类似的效果，叫温室效应。为什么二氧化碳有增温作用呢？因为太阳照射到地面，会辐射加热地表，二氧化碳对地表向上的长波辐射具有吸收功能，使得地表能量不能充分散逸到太空，导致了大气温度升高。”罗京佳解释说，二氧化碳是如何吸收长波辐射的，怎么影响到大气和海洋物理过程的？又如何使得地表增温，导致干旱、暴雨有多少？……一系列的气候问题，科学家们用数值建模的方式表达出来，进行定量研究。

　　罗京佳说，今年诺奖颁给气候学家意义重大，这不仅呼吁全人类关注全 球变暖，也会让越来越多优秀杰出的科学家们，加入到气候变化的研究中来。

　　热门候选人获奖

　　完成职业生涯大满贯

　　今年，诺贝尔物理学奖的另一半颁给了乔治·帕里西，表彰他“因为发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”。

　　乔治·帕里西1948年出生于意大利罗马，是罗马Sapienza大学教授，研究重点是量子场论、统计力学和复杂系统。1999年Dirac奖，2002年费米奖，2005年Heineman数学物理奖和2021年沃尔夫奖……乔治·帕里西获得荣誉无数，2021年沃尔夫奖的颁奖词中写道：“他是近几十年来最具创造力和影响力的理论物理学家之一。他的工作对物理学不同分支有极大的影响，包括粒子物理、临界现象、无序系统，以及优化理论和数学物理。”

　　同时，乔治·帕里西也被认为是今年诺奖的热门人选之一。如今，他实至名归，大满贯成就达成。

　　复杂的系统具有随机性和紊乱的特点，虽然随机过程的研究已经有很深刻的数学体系，但大自然中还有许多概率现象是人们没有理解的。乔治·帕里西的工作中处处有着统计力学的简洁和近似的思想。1980年左右，他在无序的复杂材料中发现了隐藏的图案。

　　诺贝尔物理学委员会称，乔治·帕里西的发现是对复杂系统理论最重要的贡献之一。“它们使人们能够理解和描述许多不同的、显然完全随机的材料和现象，不仅在物理学领域，而且在其他非常不同的领域，如数学、生物学、神经科学和机器学习领域。”

　　诺贝尔物理学奖

　　从诺贝尔奖设立之初，物理学即被认为是推动科技、社会进步最重要的学科之一，诺贝尔物理学奖也被公认为“含金量十足”。回顾过去颁发的这个奖项，我们能发现不少有趣的数字。

　　自1901年首次颁奖至2021年，诺贝尔物理学奖共颁发了115次。因战争等原因，有6个年份未颁奖，分别为1916年、1931年、1934年、1940年、1941年和1942年。

　　115次颁奖中，47次为单人获奖，32次为2人共享，36次为3人共享。

　　从1901年至2021年，共219人次获奖，实际获奖个人为218人，因为美国物理学家约翰·巴丁于1956年和1972年两次获奖。

　　最年轻的获奖者是英国物理学家劳伦斯·布拉格，1915年因“用X射线对晶体结构的分析所作的贡献”与父亲一起获奖，时年25岁。 最年长的获奖者是美国物理学家阿瑟·阿什金，2018年因“在激光物理学领域所作出的开创性发明”获奖，时年96岁。

　　在218位诺贝尔奖得主中，有4位女性。她们分别是我们熟知的“居里夫人”玛丽·居里、1963年因原子核研究获奖的玛丽亚·格佩特、2018年因在激光物理学领域做出突破性贡献而获奖的唐娜·斯特里克兰，以及去年因发现黑洞而获奖的美国天文学家安德烈娅·盖兹。

来源：现代快报

流变&拉曼：表征高分子材料在融化和结晶过程中的宏观物性与微观结构

概述 
高分子的结晶能力与材料的结构特征相关，高分子的结构对称性越高，越容易结晶。选择合适的聚乙烯材料，需了解其微观结构。此外，聚合物的结晶和融化过程对很多工业生产工艺有较为重大的影响。研究聚合物结晶和融化过程，对于聚合物的优化改性和优化生产工艺来说至关重要。

聚乙烯产品
安东帕MCR系列流变仪和CORA系列拉曼光谱仪联用，研究茂金属聚乙烯（mPE）融化和凝固过程中物理、化学性能变化。一方面，流变仪追踪mPE融化和凝固过程中粘弹性变化，从宏观角度研究融化和结晶过程中物理性能的变化；另一方面，拉曼光谱仪测试相同过程mPE分子链结构变化，从微观分子角度展现融化和结晶过程伴随的化学结构变化。综合二者，对mPE融化和结晶过程进行了不同层面的探讨，为mPE的改优化和改性提供了可靠的依据。

MCR流变仪+CORA拉曼光谱仪
MCR-CORA联用示例：结晶过程 
降温试验，观察样品的结晶过程。样品在降温初始阶段，体现了常规的熔体行为，即损耗模量高于储能模量约半个数量级。在降温过程中，样品内能下降，分子热运动强度降低，其宏观行为体现为模量的小幅上升。模量上升的斜率接近于零。随后样品的模量快速上升，储能模量和损耗模量出现交点，样品黏弹性属性出现了显著的变化。这一过程中聚合物发生了大量结晶，分子间作用力增加，同时微晶体起到了物理交联的作用，造成了样品的模量上升超过260倍。

同一过程，拉曼光谱图反应了降温结晶过程中微观分子结构的变化。聚乙烯融化过程中聚合物分子CC长链构象发生了转变。固态PE在1128 cm-1峰很明显，这个峰来自于C-C长链全反式构象（all-trans conformation）。由于PE的结晶区CC链主要是C-C长链全反式构象（all-trans conformation）；因此，可用1128 cm-1峰作为结晶指标。此外，1060 cm-1的出现也与C-C长链全反式构象（all-trans conformation）有关。融化状态下，PE的C-C链的旋转产生了大量的邻位交叉构象（gauche conformation）破坏原有的C-C长链全反式构象，而1083 cm-1来自于邻位交叉构象C-C链。因此，用1083 cm-1表征聚合物的“无定形”状。另外两个峰，1300 cm-1和1440 cm-1，分来自于CH2的面内转动和剪切振动，PE的结晶过程和融化过程对于这两个峰强度的影响比较小。