你對於 2019 年諾貝爾物理學獎的預測是什麼？
2019 年諾貝爾物理學獎將於 10 月 8 日公布。
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你對於 2019 年諾貝爾文學獎的預測是什麼？?www.zhihu.com本人在2017年回答過類似問題，勉強也算預測正確了當年的結果：
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本人不太同意樓上提出的四年一個周期（原子分子與光物理、粒子物理、天體物理、凝聚態物理構成了「四強藩」）的概念。原因很簡單，只運行了一個周期的規律能叫規律嗎？
雖然2015-2018年上述規律比較符合，但是再往前推2-4年，2013年諾貝爾獎（Higgs理論）屬於粒子物理而不屬於天體物理，2012年諾獎是光學而非狹義上的凝聚態，2011年諾獎是天體物理而非粒子物理。
四年一周期的理論不攻自破！
其實，如果把凝聚態物理、光學及其有關的工程類發明看做廣義的凝聚態物理；把粒子物理、天體物理看做廣義的高能物理。那麼就會得出非常準確的規律：
奇數年的諾貝爾物理獎頒發給廣義的高能物理方向；
偶數年的諾貝爾物理獎頒發給廣義的凝聚態物理方向。
這一個規律是我2017年的回答裡面總結出來的，到現在過了兩年仍然有效。
有人曾質疑我上面的劃分是否過於籠統，粒子物理和天體物理能劃分為一類嗎？其實這兩個研究方向看似離得很遠，研究的尺度差異巨大，但研究方法卻有不少相通之處，在科學史上的關係也很密切。比如，早年的粒子物理研究主要是宇宙射線的研究，而宇宙射線研究現在仍然是天體物理研究的重要方向。直到後來隨著加速器技術的發展，粒子物理才擺脫了宇宙線探測的束縛。時至今日，粒子物理和天體物理的關係同樣密切，比如目前正在推進的LAHHSO實驗，就是進行宇宙線研究的實驗。
因此，今年諾獎很有可能會頒發給廣義的高能物理方向，即粒子物理或天體物理方向。粒子物理最近三十年進入了一個瓶頸期，上世紀一些比較成功的理論成就基本都已授獎，今年不排除頒發給近年來粒子物理實驗領域的突出貢獻者。而天體物理我並不了解，不過從最近這些年的邵逸夫天文獎的結果來看，還是有不少成果有希望獲獎的（比如發現系外行星）？
第二更：不修改了，最終版
涵蓋概率最高的粒子物理學和概率稍低的凝聚態物理（也包括一些理論物理的工具突破）
1、Aharonov-Bohm 效應和Berry 相位: Yakir Aharonov和Sir Michael Berry
2、Kondo 效應：Kondo（近藤淳）
3、深度非線性散射的尺度預測：James Bjorken（2015年Bjorken與Kirshner分享沃爾夫物理學獎。不過，這個搭配有點莫名其妙）
4、物理混沌系統的理論研究：Mitchell Feigenbaum（感謝 @美國第一猛男 朋友的提醒，Feigenbaum不久前去世，失去可能性了。想想也是人算不如天算，連平均壽命都沒熬的到）
5、提出GIM機制，預言粲夸克存在：Sheldon Glashow（沒錯，就是他）、Luciano Maiani、John Iliopoulos（考慮到J/ψ介子給過，就看能不能彌補了。避免Cabibbo悲劇）
更新一下，感謝 @數學建模老司機 朋友提出的看法，認為「周期性」有不合理之處，深表謝意，在此做一些說明。
關於其中少數年份的不合理之處，可以參考復旦大學施郁教授在2015年的一篇博文：
科學網-諾貝爾物理學獎的周期性以及對2015年的預測-施郁的博文
原回答：
近二十年來，諾貝爾物理學獎算得上「短程有序」。理論上四年一個周期（原子分子與光物理、粒子物理、天體物理、凝聚態物理構成了「四強藩」）
從這一點說，原本極具參考意義的應該是2015年的諾貝爾物理學獎。不過此中卻有一些波折。
原本2015年，瑞典皇家科學院將諾貝爾物理學獎給了天體物理（宇宙中微子振蕩），但是考慮到2017年給引力波（很大程度上是突發情況），2018年給了激光（光鑷與啁啾脈衝放大）。所以只能重新解讀2018花落原子分子與光物理領域，2017年再解讀為天體物理學（表彰對天體物理學帶來的革命性工具突破，而非其甚大甚長的干涉儀），那麼2015年必須解讀為粒子物理學成就（而非天體物理）。
所以新周期開啟，粒子物理學概率70%，凝聚態概率20% ，至於另外的，只能是區區十分之一概率。
「作為以上論調佐證，可以參考2008年。很多輿論認為南部陽一郎等三人獲獎是對於戶冢洋二年初去世的彌補，那麼當年對於中微子振蕩的定位應該是和亞原子研究歸在了一個領域」
言歸正傳，我猜？？
Aharonov-Bohm 效應和Berry 相位: Aharonov和Berry
或者是近藤效應：Kondo 效應：Kondo（近藤淳）
2019年諾貝爾獎物理學獎預測，這幾位日本科學家希望不小
撰文|張昊工學博士，大阪大學助理教授，中日精英大學聯合會會長
眾所周知，諾貝爾物理學獎的規律性相較其它自然科學獎項較為明顯，一言以蔽之——四大領域輪番登台。這四大領域分別是，粒子物理、天體物理、凝聚態物理、原子分子及光物理。
2015年開始，諾貝爾物理學獎先後表彰了如下成果，分別為：2015年的中微子振蕩（天體物理或粒子物理）、2016年的拓撲相變（凝聚態物理）、2017年的引力波（天體物理）以及2018年的光鑷和啁啾放大（激光物理）。
2019年，將會是一個新周期的起始，自然，2017年和2018年的兩大領域再次獲獎的可能性會非常小。與之對應，粒子物理和凝聚態物理將迎來屬於自己的年代。
綜合中外各路預測，2019年諾貝爾物理學獎的獲獎領域應該集中在粒子物理或凝聚態物理兩個領域，且其中很可能有日本科學家獲獎。尤其在凝聚態物理領域，日本科學家中有希望獲獎的成果恐怕是一隻手都數不過來。
我們今天就來大膽做一波預測，看看下面的這些科學家及他們的成果，能否在今年斬獲桂冠。
十倉好紀——電子型高溫超導體和多鐵性材料
十倉好紀是日本著名的物理學家，東京大學工學系物理工學專業教授，同時兼任理化學研究所創造性物質研發中心的主任。十倉教授在多個領域做出了突出成就，其中代表性較高的是電子型高溫超導體的發現、氧化物巨磁阻效應的發現和機理解明、以及關於多鐵性材料的基礎理論等，其中任何一項成就都有獲頒諾獎的可能。另外值得一提的是，他的兄長十倉雅和目前擔任著名企業住友化學的董事長。鑒於篇幅所限，我們今天主要說說如何來理解電子型高溫超導體。
處於超導狀態下的物質，電阻變為0，傳輸電流時幾乎不發生電能損耗。然而，在銅氧化物高溫超導體出現之前，絕大多數超導材料的超導臨界轉變溫度都在零下250攝氏度附近。銅氧化物超導體將這一溫度提高到了零下138度左右，雖然距離常溫超導的終極夢想仍然路途遙遠，更高的超導臨界轉變溫度仍然可以儘可能降低冷卻介質的成本，具有重要的研究和應用價值。
在十倉教授的成果問世之前，人們已經獲得的超導材料中負責傳輸電流的載流子不是電子，而是「空穴」。因此，人們普遍認為，電子型高溫超導體並不存在。1989年，十倉教授在《自然》雜誌上發表論文，宣布在銅氧化物高溫超導體中發現了電子型超導體。論文一經發布，立即在全世界引發轟動，電子型高溫超導體的發現，標誌著人類對超導物理本質的認識突破了固有枷鎖，開闢了一個全新的研究領域。十倉教授多年來始終站在當代凝聚態物理學研究的最前沿，各國科技媒體和專業人士普遍看好他角逐諾獎的前景。
細野秀雄——鐵基高溫超導
第二項預測同樣是關於超導，而且同樣顛覆了人們對超導材料的固有認知，它的發現者是來自東京工業大學前沿材料研究所的細野秀雄教授。細野教授同樣是一位學術成果極為豐碩的學者，他的研究領域包括無機材料、納米多孔機能材料、超導材料、光電子材料以及透明氧化物半導體等。他最大的成就是鐵基高溫超導的提出，同時他還是液晶面板的主流技術路線之一的IGZO（氧化銦鎵鋅，indium gallium zinc oxide）的奠基人之一。
在超導技術研究早期，人們在一系列金屬以及金屬氧化物上實現了超導，然而，鐵始終是人們敬而遠之的對象。這是因為鐵具有磁性，與早期人們觀點中實現超導的條件相違背。2008年，細野教授在鐵中加入砷和其它元素，製成了鐵基超導體。相關論文經過發表後，2008年當中被引用超過2000次，成為了當年的最高被引論文。到2014年，關於鐵基超導體的研究論文已經有超過2000篇，讓停滯多年的超導領域重新煥發了活力。
其實，鐵基超導體的發現過程充滿了偶然性，細野教授最初的目標並非製備鐵基超導體，而是在開發陶瓷半導體的過程中，試圖以鐵代替銅以節約成本。如下圖所示，陶瓷半導體是一種突破傳統陶瓷材料絕緣性的新型材料。科學家們通過有效調控陶瓷結構，可以讓陶瓷具有一定的導電性質，獲得陶瓷半導體。細野教授將已有陶瓷半導體中的Se-Cu層以其它類似元素進行替代，並測試所得材料的性能。當用As-Fe層進行替代後，細野教授驚奇的發現這種材料具備了超導特性，從此，鐵基超導體登上了人類科技舞台。
飯島澄男——諾獎遺珠碳納米管
第三項預測來自納米材料領域。眾所周知，從上世紀後20年開始的納米材料革命在眾多方面都改變了人類的生活。這場革命中，碳納米管絕對算得上是一個標誌性成就。碳納米管的發現者，名城大學終身教授、NEC特別主席研究員飯島澄男常年被認為是諾貝爾獎的有力競爭者。其實，他的研究領域並非材料而是高分辨電子顯微學技術。飯島教授從碩士階段開始進入電子顯微學領域，它與電子顯微鏡的邂逅最初竟是一場美麗的意外。
1963年，飯島澄男從電氣通信大學畢業，報考東北大學理學研究科物理學專業，希望繼續攻讀碩士學位。由於是外校生，對各個實驗室了解很少，直到面試時都沒有決定自己今後的研究方向。面試時，一位考官一句無心的建議，讓他選擇了電子顯微鏡作為自己終身的志向。上世紀70年代開始，日本電子顯微鏡業界在全世界成功逆襲，攻入飛利浦和西門子把持的高端電鏡市場，飯島教授也利用這一有利契機，不斷精進研究，成長為世界級的電鏡專家。
1985年，足球烯碳60被美國科學家發現，他們利用核磁共振等技術確認了這種當時仍然未知的碳單質。然而，由於缺乏直接的觀測證據，一個分子中有著60個原子的奇妙球形構造仍然不為科學界所認同。直到1990年，飯島教授通過透射電鏡直觀地觀察到了足球烯的形態，才平息了所有爭議，也讓足球烯的三位發現者在日後榮獲了諾貝爾獎。
在協助確認足球烯形態後，飯島教授並未停下探索的腳步。1991年，他希望觀察到碳元素在反應過程中是如何相互捲曲，形成球狀結構的。於是，他重複了足球烯製備的實驗，並調整了某些參數，試圖尋找到有趣的結果。然而，令他意外的是，製備足球烯的嘗試沒成功，反而製備出了一系列納米級別的管狀構造，這就是後來被稱為碳納米管的一種全新材料。
至今，碳納米管已經被發現了將近30年，它的各種關聯應用仍然是當今的研發熱點。在這30年中，碳元素的其它幾種同素異構體，包括足球烯和石墨烯都獲得了諾貝爾獎。然而，碳納米管卻一直沒有得到諾獎評委的青睞，這不得不說是一個非常巨大的遺憾。飯島教授是一位對中國非常友好的老人，多次到訪中國，對我國電鏡學術研究的發展和中日學術交流也起到過不小的推動作用。在各種訪談中，飯島教授也隱晦的表達過諾獎評選的失望，希望今年他能夠如願以償。
大野英男——磁性半導體之父
第四項預測仍然關於凝聚態物理。大野英男為現任日本東北大學校長，被譽為磁性半導體之父。磁性半導體是一種特殊的半導體，既有強磁性又有半導體特性。磁性半導體可以實現對電子自旋狀態的控制，是新型電子元器件研究的熱門領域。
「自旋」是相當複雜深奧的物理概念，但是我們不妨將其簡單化的理解為是電子的轉動方向。總的來說，自旋分為兩種狀態，即下圖所示的自旋向上和自旋向下，分別描述從左向右和從右向左兩種旋轉方式。自旋是描述電子運動狀態的重要參數，同時，它也與磁性的產生有關。如果材料中的大量電子同時呈現同一種自旋狀態，材料就會顯現出磁性。簡單來說，半導體主要利用電子的電荷特性，而磁鐵則是利用電子的自旋特性。
大野教授在銦-砷或鎵-砷這樣的半導體化合物中混入一定量具有磁性的錳，最終製成了同時兼具磁性和半導體特性的磁性半導體。這種材料的製備探索起初非常艱難，在克服了一系列難關後才最終實現。磁性半導體在操控電流的同時還能實現對電子自旋的控制，給電子器件的製造帶來了全新可能，未來誕生基於磁性半導體的器件甚至是電腦絕非妄言。
每次日本科學家獲得諾貝爾獎，都會多少對我們有些刺激。寫作這篇文章的目的絕非盲目吹捧日本在物理領域特別是凝聚態物理領域的研究實力。相反，這些成就大部分都來自二三十年之前，而那時中國的科技發展水平與今天完全是雲泥之別。還是那句話，經濟發展積累到一定程度，誕生諾獎就是水到渠成的事情。不怨天，不自怨，踏實走好每一步，才是取得成就的根本。
參考文獻：
1. https://blog.miraikan.jst.go.jp/topics/201409172014-1.html
2. http://www.cmr.t.u-tokyo.ac.jp/research/index.shtml
3. https://blog.miraikan.jst.go.jp/topics/201409122014-3.html
4. https://www.natureasia.com/ja-jp/nature/interview/contents/13
出品：科普中國
製作：可可（關西科健產業研究院）
監製：中國科學院計算機網路信息中心 @中國科普博覽
（本文中標明來源的圖片已獲得授權）
本文來源於」中國科普博覽「公眾號（kepubolan），轉載請註明公眾號出處
今天和大老闆閑聊的時候，他問我對於今年物理諾獎有什麼預測～機智的我瞬間反應過來這是一道送分題，毫不猶豫的表示我預測的今年諾獎得主肯定非大老闆本人莫屬啊（求生欲測試滿分）～
大老闆聽後很高興，隨即擺了擺手，笑著謙虛了一下，然後告訴我們一些「內幕」，原來今年委員會也邀請他提名諾獎候選人，他提名的是三位發展原子力顯微鏡(AFM) 的先驅～
感覺自己被一定程度的劇透了。。。
當然了，這只是個諾獎提名而已～也許會有其他人碰巧也提名AFM的這些先驅，但最終能不能中還要委員會說了算，讓我們拭目以待吧～
按照物理學獎四年一輪迴（原子分子光2018、天體物理2017、凝聚態20162014、粒子物理2015）的順序，今年也許會給粒子物理？對這個領域不了解，不知道粒子物理領域自希格斯玻色子和中微子振蕩之後有什麼值得諾獎的成果，斗膽預測兩個：
Sandra Faber，加州大學聖克魯斯分校。
1979年，Faber 與 Jay Gallagher III合作發表了一篇文章，這篇文章名為《Masses and mass-to-light ratios of galaxies》，文章回顧了暗物質存在證據，該文章被認為是關乎占宇宙總質量 80% 的暗物質是否「丟失」的討論的轉折點。
1983年，Faber 在與 華裔科學家Douglas Lin（林潮）的文章《Is there nonluminous matter in dwarf spheroidal galaxies》中指出暗物質不可能是中微子，但可能是另一種亞原子粒子，與之前所認為的不同，暗物質是冷的。因此，Faber也被譽為冷暗物質之母，沒錯，Faber是一名女性天文學家。冷暗物質這一概念現在也被天文學家們廣泛接受，著名的標準宇宙學模型，也就是「ΛCDM」模型就是帶有宇宙學常數的冷暗物質模型，現在在宇宙學研究中已經被廣泛應用。
這兩項工作只是Faber漫長學術生涯中對我留下印象最深的兩項，Faber還被譽為星系天文學之母，於2018年獲得過被稱為諾獎風向標的引文桂冠獎。
兼具天文與粒子，同時擁有女性身份這一點（這樣說對Faber或多或少有些不尊重，因為她的成就與性別無關，但目前的政治正確就是如此），個人感覺Faber今年希望很大。
Rashid Sunyaev，馬克思·普朗克地外物理研究所。
1972年，Sunyaev與自己的老師Yakov Zeldovich一起提出了著名的Sunyaev-Zeldovich效應，該效應可以說是現代宇宙學一項重要研究手段，這一發現使得星系團成為觀測宇宙學的強大工具。而且實踐證明，這的確為測量遙遠星系團的丰度和運動提供了我們現有的最佳工具。憑藉這一發現，Sunyaev幾乎拿遍了除了諾貝爾獎之外的所有獎項，包括2011年的京都獎，2017年的引文桂冠獎以及2019年的狄拉克獎。
1973年，Sunyaev與Nikolai Shakura提出了第一個黑洞吸積盤的模型,即「 標準薄盤」(α-Disk Model)。這一研究直接開創了黑洞吸積盤這一研究領域，是黑洞天體物理中最絢爛的光環，而今年EHT（事件視界望遠鏡）公布了第一張黑洞照片，不知道這一事件會不會為Sunyaev拿諾獎增添籌碼？
以上就是我對今年諾貝爾物理學獎的預測。
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