<p>物理學家以關(guān)心最宏大的問題而聞名:宇宙的形成、黑洞的碰撞、時間和空間的本質(zhì)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但西德尼&middot;內(nèi)格爾也對構(gòu)成我們這個世界的更普通的東西感到好奇。 物理原理就像雨滴從懸垂處伸展和落下。 為什么咖啡杯溢出的咖啡會形成一個環(huán)而不是一個斑點。 沙粒的移動。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;沒有人會想到，通過觀察這些東西，你會發(fā)現(xiàn)基本的真相。&rdquo;他說。 &ldquo;但事實上，我們不知道如何思考回答這些問題，這意味著我們不知道一些基本的物理學。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span>內(nèi)格爾花了近50年的時間來做這件事。 今年，芝加哥大學施泰因-弗萊勒物理學杰出服務教授納格爾接受了2023年美國物理學會研究卓越成就獎章。 這個獎項有時被稱為&ldquo;物理學的終身成就獎&rdquo;，表彰&ldquo;在促進我們對物理宇宙各方面的知識和理解方面做出最高水平貢獻的人&rdquo;。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://news.uchicago.edu/sites/default/files/styles/full_width/public/images/2022-12/DrSidneyNagelandstudents.jpg?itok=bxMNvhqm" alt="Sidney Nagel教授與研究生Chloe Lindeman（左）和Savannah Gowen（右）站在他的實驗室里，三人都在說話，打手勢和微笑" width="808" height="455" />&nbsp;</p> <p>Sidney Nagel教授在實驗室與研究生Chloe Lindeman(左)和Savannah Gowen(右)討論實驗結(jié)果。</p> <p><br /><span>攝影:Nancy Wong</span></p> <p><br /><span>納格爾的長期同事、物理學榮譽教授托馬斯&middot;威滕(Thomas Witten)說:&ldquo;讓你成為這樣一個獎項的候選人的原因是，你改變了一個領(lǐng)域。&rdquo; &ldquo;西德尼改變了很多事情。&rdquo;</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>值得一提的是，納格爾是軟物質(zhì)物理學領(lǐng)域的先驅(qū)之一。 今天，它是物理學的主要焦點，但幾十年前，它不僅鮮為人知，而且被鄙視。</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">有序與無序</span></strong></p> <p><br /><span>1976年，作為一名年輕的物理學家，內(nèi)格爾被該領(lǐng)域本身所忽視的問題所吸引。 &ldquo;有一種偏見，認為你應該研究干凈的系統(tǒng)，干凈的問題。&rdquo;他說。 &ldquo;&lsquo;這只是泥土&mdash;&mdash;這真的是物理學嗎?&rsquo;&rdquo;</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>但令內(nèi)格爾震驚的是，當人們觀察周圍的世界時，一些最簡單的問題卻沒有答案。</p> <p>&nbsp;</p> <p>內(nèi)格爾說:&ldquo;我們對其中一些地區(qū)一無所知，但我們知道，如果跳入水中，我們可以游到岸邊。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span>當他們這樣做的時候，他和他的合作者發(fā)現(xiàn)了這些問題中隱含的基本真理。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://news.uchicago.edu/sites/default/files/styles/full_width/public/images/2022-12/DrSidneyNagel.jpg?itok=4rP-FReF" alt="西德尼&middot;內(nèi)格爾（Sidney Nagel）博士站在辦公桌前，作為演示的一部分。" width="305" height="405" />&nbsp;</p> <p>他們揭示了容器中的米?；蚩Х仍趽u晃時如何變得更緊的物理原理。 他們做了無數(shù)的實驗來弄清楚為什么溢出的咖啡會形成一個環(huán)。 他們拍攝了液滴分離的高速照片，發(fā)現(xiàn)了迄今為止未知的物理世界，并發(fā)展了數(shù)學來解釋普通液體的分裂如何模擬不僅在其他物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的特征，而且在黑洞中是最大規(guī)模的特征。 他們介紹了&ldquo;堵塞&rdquo;的重要性，這種現(xiàn)象將松散的顆粒擠壓在一起時變成堅硬的固體，開辟了跨越多個領(lǐng)域的全新密集研究路線。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在這一切中，主題出現(xiàn)了。 內(nèi)格爾說:&ldquo;從整體上看，它們揭示了一個觀點，即無序和不平衡是至關(guān)重要的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>物理學的經(jīng)典方法是設(shè)想最簡單的系統(tǒng)，以便找到關(guān)于其行為的基本真理。 例如，物理學家經(jīng)常將他們的實驗冷卻到接近絕對零度，以消除溫度等混雜變量以及隨之而來的無序性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但內(nèi)格爾發(fā)現(xiàn)，他感興趣的是相反的問題:&ldquo;紊亂是否存在一個縮影，如果有，支配它的原則是什么?&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>我們在高中物理中學到的大多數(shù)方程都是關(guān)于一個完美有序的系統(tǒng)與周圍環(huán)境處于平衡狀態(tài)&mdash;&mdash;也就是說，當所有的力都是平衡的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;但問題是，大多數(shù)系統(tǒng)實際上并不是處于平衡狀態(tài)。&rdquo;內(nèi)格爾說。 &ldquo;大氣不是。 人不是。 事實上，如果你仔細想想，生物學的建立就是為了阻止我們達到平衡。 這會導致復雜的行為，但關(guān)于它們是如何工作的，你是否可以簡單地說一說?&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>事實上，它們?yōu)楦钊氲亓私馕覀兊氖澜缫约霸谏飳W、材料科學和機器人技術(shù)中的應用奠定了基礎(chǔ)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>令內(nèi)格爾震驚的是，人們可以問的一些最簡單的問題卻沒有答案。</p> <p>&nbsp;</p> <p>納格爾的朋友、同事和多年的合作者海因里希&middot;耶格爾說:&ldquo;希德工作的影響遠遠超出了任何一個特定的現(xiàn)象或任何一個特定的科學子領(lǐng)域，因為他發(fā)現(xiàn)的基本原理是如此廣泛適用。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>內(nèi)格爾的合作者和前同事蘇珊&middot;科珀史密斯教授說:&ldquo;希德具有驚人的創(chuàng)造力和深刻的見解，但他的思路如此清晰，以至于事情看起來很簡單&mdash;&mdash;直到后來，你(當然是指我)才意識到他在多大程度上改變了你的世界觀。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">燒杯里的美</span></strong></p> <p><br /><span>內(nèi)格爾的方法以另一個特點而聞名:欣賞世界之美。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>他的辦公室里擺滿了實驗拍攝的照片，通常是黑白的，展示了水滴落下時的完美曲線，或者水和油互相滑過的狡猾線條。 其中有幾件是Smart藝術(shù)博物館的永久藏品。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span>他說:&ldquo;這些現(xiàn)象本身就有一種美學性質(zhì)，我認為它與物理學是密不可分的。&rdquo;</span></p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://news.uchicago.edu/sites/default/files/styles/full_width/public/images/2022-12/Selective-Withdrawal-.jpg?itok=7JHjdp6z" alt="西德尼&middot;內(nèi)格爾的選擇性退出" width="808" height="455" />&nbsp;</p> <p><span>西德尼&middot;內(nèi)格爾《選擇性退出》</span></p> <p><br /><span>圖片由西德尼&middot;內(nèi)格爾/斯瑪特藝術(shù)博物館提供</span></p> <p><br /><span>分享物理學的美麗和奧秘一直是內(nèi)格爾的興趣所在; 他、耶格和其他人與芝加哥科學與工業(yè)博物館合作，創(chuàng)建了一個名為&ldquo;科學風暴&rdquo;的永久展覽，其中包括一個展示沙堡背后物理的活動。 他還是該校一年一度的外聯(lián)活動&ldquo;物理學大爆炸!&rdquo;，他和積格引爆氣球，用氣體把瓶子扔到房間的另一邊，用垃圾桶吹出煙圈。</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>同事文森佐&middot;維泰利教授說:&ldquo;我發(fā)現(xiàn)希德的實驗最鼓舞人心的地方是，它們有一種概念性和詩意的吸引力，超越了他研究的具體現(xiàn)象。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>但這是一<span>段旅程; 內(nèi)格爾說，作為一名年輕的物理學家，尤其是對非正統(tǒng)的研究領(lǐng)域感興趣的物理學家，他曾與冒名頂替綜合癥作斗爭。 &ldquo;我還留著它。&rdquo;他說。 &ldquo;但我已經(jīng)不在乎了。 現(xiàn)在我覺得，如果我可以問一個問題，我就不必為我在問這個問題而辯護。 &rdquo;</span></p> <p>&nbsp;</p> <p>納格爾是芝加哥大學第二位獲得該獎項的人; 2018年，他已故的長期同事尤金&middot;帕克因?qū)臻g物理學的開創(chuàng)性貢獻而獲得表彰。</p> <p>&nbsp;</p> <p>APS當選總統(tǒng)Robert Rosner和首席執(zhí)行官Jonathan Bagger將于2023年1月26日在華盛頓特區(qū)舉行的協(xié)會年度領(lǐng)導會議上正式頒發(fā)獎章。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p><span>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</span></p> </blockquote>