哈勃为何错失诺奖？

科学世界 · 公众号 · 科学 · 2019-12-18 17:13

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2019年是著名美国天文学家爱德温·哈勃（Edwin Hubble）诞辰130周年。关于哈勃的轶事，最让人感到惋惜的恐怕就是他与诺贝尔奖的失之交臂。

包括哈勃传记在内的诸多作品，都有以下类似的叙述：1953年，也就是哈勃去世当年，物理学家恩里科·费米（Enrico Fermi）与天文学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar）作为诺贝尔委员会的委员，决定推举哈勃为当年的诺贝尔物理学奖得主。但这一决定由于哈勃的猝然离世而作罢，因为诺贝尔奖不授予已死之人 ^※ 。这段故事后来还得到另外两位天文学家的背书——英国天文学家伯比奇夫妇（Geoffrey Burbidge and Margaret Burbidge）在与钱德拉塞卡的交谈中确定了上述故事并非空穴来风。

※ 1974年以来的诺奖规则为原则上不授予死者，在公布获奖时建在而在颁奖时逝世者为例外。但在哈勃时代并没有明确规则。

哈勃及其两大成就：哈勃-勒梅特定律与星系天文学

如果哈勃本人也对自己生前未能获得诺贝尔奖感到遗憾的话，他大概会对如今同行后生们的境遇倍感欣慰——2019年的诺贝尔物理学奖由三位天文学家分享，分别是詹姆斯·皮布尔斯（James Peebles）与米歇尔·马约尔（Michel Mayor）、迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz）师徒。前者的贡献在于物理宇宙学，后两位则是发现了围绕类太阳恒星公转的系外行星。实际上，这是天文学/天体物理研究3年内第2次得到诺贝尔物理学奖的垂青，上一次是2017年的引力波探测。而新世纪以来的19次诺贝尔物理学奖，则有6次（2002，2006，2011，2015，2017，2019）颁给了天文学或与之相关的研究领域，可见诺贝尔委员会对天文学的青睐有加。这不禁引人遐想：如果哈勃能多活几年，以他的科学贡献，诺贝尔物理学奖应是囊中之物吧？

可惜历史不能重来，不过我们可以大胆假设一下，排除健康因素，哈勃是否有获得诺贝尔奖的可能。我们不妨以那一则轶事作为切入点。据哈勃传记的作者、历史学家盖尔·克里斯琴森（Gale Christianson）的描述，相关故事的源头是哈勃的遗孀格雷丝·哈勃（Grace Hubble），故事涉及两位知名科学家，随后又得到一对科学家伉俪的证实，似乎已有足够说服力证明故事的真实性。

事实果真如此吗？

想要成为诺贝尔奖得主，首先要得到提名。我们有没有办法知道1953年诺贝尔奖的提名详情呢？根据诺贝尔基金会的一项特别规定，每年诺贝尔奖的提名人与被提名人名单必须保密50年，1953年距今已经超过50年，这就是说，我们可以通过官方的诺贝尔奖提名数据库（https://www.nobelprize.org/nomination/archive/）查询当年的提名情况。

通过诺贝尔奖提名数据库我们可以轻松查询到1966年以前每一年的提名情况（来源： nobelprize.org）

那么，费米和钱德拉塞卡有没有在1953年提名哈勃呢？并没有。费米在1953年提名的物理学奖候选人为沃尔夫冈·帕诺夫斯基（Wolfgang Panofsky），而钱德拉塞卡在当年没有提名任何候选人。截至哈勃去世，两人都没有提名哈勃的记录。

不过，哈勃的确在1953年获得了诺贝尔物理学奖提名，而且有3次之多。分别来自1925年诺贝尔物理学奖得主詹姆斯·弗兰克（James Franck），弗兰克曾经的学生，德国物理学家瓦尔特·洛赫特-霍尔特格雷文（Walter Lochte-Holtgreven），以及洛赫特-霍尔特格雷文的好友，天体物理学家阿尔布雷希特·翁泽尔德（Albrecht Unsöld）。3人在提名信中都强调了哈勃在天文学领域的杰出贡献。

至此，事情算是比较明了了，哈勃确实在他去世的那一年拿到了3次提名，且与他的天文学研究有直接联系，但提名人并非其遗孀声称的费米和钱德拉塞卡。单单从提名情况来看，如果哈勃的健康不成问题，也确实不好说这一年的诺贝尔物理学奖鹿死谁手：1953年诺贝尔委员会收到了51封提名信，而当年得主弗里茨·塞尔尼克（Frits Zernike）拿到的提名次数也不过是3次。

当然，拿到提名只是得奖的前提，诺贝尔委员会的决定权也是非常重要的。从诺贝尔奖的历史来看，天文学研究与天文学家在早年间备受冷落。在1978年以前颁发的72次诺贝尔物理学奖中，仅有4次与天文学研究有关，分别是1936年（发现宇宙线），1967年（恒星核聚变），1970年（等离子体物理学），与1974年（射电天文学）。其中一般认为1974年的两位得主才算是天文圈人士。可以这么说，在20世纪70年代前，甚至没有天文学家染指诺奖。

诺贝尔物理学奖在早期对天文领域研究的“冷落”与后来的“热捧”产生了鲜明对比，这背后恐怕与诺贝尔委员会的委员们如何理解物理学有不小的联系。如今，天文学与物理学的联系不可谓不紧密，但在一个世纪前，与天文学走得更近的是数学。彼时天体物理学方兴未艾，哈勃的前辈、美国天文学家乔治·海耳（George Hale）于1895年创办的《天体物理学报》（ApJ）便是一例。但总的来说，当时的天文学家和物理学家绝不会认为对方和自己有多少交集。不过，随着越来越多的物理学方法引入天文学研究中，有部分学者变得包容，认为可以把天体物理视作物理学的一个分支，从而参与到诺贝尔物理学奖的评选之中；而有的学者则坚持泾渭分明的态度，天文是天文，物理是物理，不认可诺贝尔奖涉及天文相关研究。

著名天文学家海耳，哈勃即在他的所带领的威尔逊山天文台取得了多项重要成就。

最著名的例子是1923年发生在诺贝尔委员会委员之间的一次争论。彼时身为诺贝尔委员会委员之一的威廉·卡尔海姆-于伦舍尔德（Vilhelm Carlheim-Gyllensköld）提名了海耳以及亨利-亚历山大·德朗德尔（Henri-Alexandre Deslandres）两人分享当年的诺贝尔物理学奖，提名理由是两人在太阳物理领域的贡献。卡尔海姆-于伦舍尔德本人持有的是“大物理”的观点，在这个意义下，包括太阳物理和天体物理都属于“物理”的范畴。然而，当时另外几位委员就不这么看了，他们更偏爱“小物理”，不仅仅天文/天体物理不能作数，地球物理与气象学也被排除在外。时任委员斯万特·阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）就表示：“天体物理学已经获得长足发展，事实上所有天文学已经变成了天体物理学，两者并无不同。从诺贝尔奖的角度来看，鉴于已经默认天文并不是物理，那么天体物理也不能算进来。”尽管卡尔海姆-于伦舍尔德据理力争，但当年的诺贝尔奖最终还是颁给了美国实验物理学家罗伯特·密立根（Robert Millikan）。

更关键的是，1923年的争议结果成了一则判例，诺贝尔委员会默认了天体物理学（包括后来的宇宙学）不纳入诺贝尔物理学奖的评选范围。于是，从1923年往后的近半个世纪，天文学研究被基本排除在诺奖评选体系之外，好些当时知名的天文学家甚至没有得到哪怕一次提名。至于获得提名的天文学家，也没有一位能最终得奖。

所以，哈勃生前错过了诺奖，与其说他是败在“不授予死人”的诺奖明规则，倒不如说是败给了“不考虑天文学研究”的诺奖潜规则。这种情况直到上世纪60~70年代才出现转变：1967年诺贝尔物理学奖得主，核物理学家汉斯·贝特（Hans Bethe）的获奖原因是他对核反应理论的贡献，特别是关于恒星能源产生的研究。7年后的1974年，两位来自英格兰的天文学家马丁·赖尔（Martin Ryle）与安东尼·休伊什（Antony Hewish）因在射电天文学领域的开创性贡献获得了当年的诺贝尔物理学奖，也是诺贝尔奖首次授予天文学家。

1974年诺贝尔物理学奖得主马丁·赖尔（Martin Ryle）与安东尼·休伊什（Antony Hewish）（来源：nobelprize.org）

天文学研究到底能不能纳入诺贝尔物理学奖的评选范围，实际上也涉及到另一个问题，即天文学与物理学的关系。天文学的研究范围是整个宇宙（除了地球），研究宇宙可以运用数学的方法，也可以用物理或化学的方法；而物理学是一门研究物质性质与本质的学科，自然就包括了宇宙中的物质。从分科思路来看，两者不可能是一方包含另一方的关系，但确实互有交集，其中天体物理学就是两者集合后的产物。

在诺贝尔物理学奖开始把天文学研究纳入评选考察范围的同时，作为诺贝尔奖背后的科学机构，瑞典皇家科学院在上世纪80年代创立了克拉福德奖（Crafoord Prize），克拉福德奖授予在天文学和数学，地球科学，生物科学，多发性关节炎等领域有杰出贡献的科学家，正好补充了当初诺贝尔奖设立时的一些不足。和诺贝尔奖略有不同，克拉福德奖不会每年颁发所有领域的奖项，而是按以下顺序依次颁发：第一年颁发数学和天文学领域；第二年颁发多发性关节炎领域；第三年颁发地球科学领域；第四年颁发生物科学领域，循环往复。值得一提的是，哈勃的得意门生，曾经担任其助手的美国天文学家艾伦·桑德奇（Allan Sandage）于1991年荣获克拉福德天文学奖。新科诺贝尔物理学奖得主皮尔布斯曾于2005年与另外两位天文学家分享了克拉福德天文学奖，是目前唯一的诺贝尔奖与克拉福德奖双料得主。

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