Mistä Gabriel Lippmann voitti Nobelin fysiikanpalkinnon?
Gabriel Lippmann
Gabriel Jonas Lippmann (16. elokuuta 1845 Bonnevoie, Luxemburg – 13. heinäkuuta 1921 Atlantin valtamerellä, matkalla Kanadasta Ranskaan) oli ranskalainen fyysikko. Hän vaikutti perustavalla tavalla useiden fysiikan ja kemian alojen kehitykseen. Hänen tutkimiaan aloja olivat muun muassa sähköoppi, lämpöoppi, optiikka, ja valokemia. Vuonna 1908 Lippmann palkittiin Nobelin fysiikanpalkinnolla valon interferenssi-ilmiöön perustuvan värivalokuvauksen keksimisestä. Ranskassa toimii hänen kunniakseen nimetty tutkimuskeskus, Centre de Recherche Public Gabriel Lippmann. Gabriel Lippmann
Lippmann kehitti yleisen teorian värivalokuvausmenetelmälleen vuonna 1886, mutta käytännön kokeissa ilmeni yhä ongelmia. Kuitenkin vuosien kärsivällisten kokeiden jälkeen hän esitteli menetelmänsä Ranskan tiedeakatemialle vuonna 1891. Tuolloin hänen ottamansa valokuvat olivat vielä heikkoja laadultaan. Vihdoin vuonna 1893 hän esitteli Auguste ja Louis Lumiéren ottamia kuvia, joissa värit oli tuotettu täydellisen ortokromaattisesti. Lopullisen teorian hän julkaisi vuonna 1894. Nobel-palkinnon Lippmann sai tästä tulevaisuudessa laajasti hyödynnetystä valon aaltoluonnetta täydentävästä teoriastaan, jonka käytännön tulos oli värivalokuva. Gabriel Lippmann
Tunnetuin Lippmannin työ on hänen vuonna 1886 kehittämänsä ja vuonna 1908 Nobel-palkittu valokuvauspaperi, jossa värikuva syntyy diffraktiolla ja interferenssi-ilmiöllä täysin ilman pigmenttejä. Tavoite oli edistää kuvan tuottamista aiemmista yrityksistä täysin poikkeavalla tavalla, ja tuloksena oli kaksiosainen tapa valmistaa värikuvia suoraan kohteensisäisten aallonpituuksien avulla. Tutkimusta pidettiin mullistavana ja omaperäisenä, koska se ei seurannut fysiikan ilmeistä kehityksensuuntaa.
Fysiikan päivät
Fysiikan päivät pidettiin 43. kerran Espoon Dipolissa 12.-14. maaliskuuta 2009. Tuolloin Teknillinen korkeakoulun isännöimään tilaisuuteen saapui luennoimaan muun muassa vuonna 2003 fysiikan Nobelin palkinnon supranesteteorioistaan saanut Anthony Leggett. Hermann Joseph Muller
Vuonna 1946 Mullerille myönnettiin Nobelin lääketieteen palkinto röntgensäteilyn ja mutaatioiden yhteyden löytämisestä. Varsinkin Hiroshiman ja Nagasakin atomipommien jälkeen aihe oli erittäin ajankohtainen. Muller myös toimi aktiivisena ydinkokeiden vastustajana elämänsä loppuun asti. Sheldon Lee Glashow
Glashow sai Steven Weinbergin ja Abdus Salamin kanssa Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1979 sähköheikon vuorovaikutuksen tutkimuksistaan. Niels Bohr
Tanskan kuninkaallinen tiedeakatemia valitsi 1917 Bohrin Kööpenhaminan yliopiston professoriksi ja vastikään häntä varten perustetun Teoreettisen fysiikan instituutin johtajaksi vuonna 1921. Paikkansa Kööpenhaminassa hän piti loppuelämänsä. Vuonna 1922 hänelle myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto kvanttimekaniikan "Kööpenhaminan tulkinnan" ja atomimallinsa kehittämisestä, josta hänet tunnetaan kaikkein parhaiten. Bohr puhui 11. joulukuuta 1922 palkintojakotilaisuudessa pitämässään luennossa sähködynamiikasta ja atomin stabiilisuudesta. Gordon Freeman
Freeman on suorittanut MIT:ssa filosofian tohtorin tutkinnon väittelemällä aiheesta "Observation of Einstein-Podolsky-Rosen Entanglement on Supraquantum Structures by Induction Through Nonlinear Transuranic Crystal of Extremely Long Wavelenght Pulse from Mode-Locked Source Array" (erittäin tiheiden elementtien läpi teleporttaus). Seattlessa syntynyt Freeman kiinnostui varhain teorettisesta fysiikasta, kuten kvanttimekaniikasta ja suhteellisuusteoriasta. Hänen sankareitaan olivat Albert Einstein, Stephen Hawking ja Richard Feynman. Owen Chamberlain
Vuonna 1948 Chamberlain palasi Berkeleyyn, jossa hän keksi yhdessä Segrèn kanssa antoprotonin, mistä he saivat Nobelin fysiikanpalkinnon 1959. Chamberlain oli myös poliittisesti aktiivinen toimien rauhantyössä ja puhuen Vietnamin sotaa vastaan. Hän oli vaatimassa kolmen poliittisista syistä vangitun neuvostoliittolaisen fyysikon – Saharovin, Orlovin ja Sharanskyn – vapauttamista. 1980-luvulla hän oli perustamassa ydinaseiden vastaista liikettä. Chamberlain opetti Berkeleyssä vuoteen 1989 asti, ja kuoli Parkinsonin taudin komplikaatioihin vuonna 2006. Joseph John Thomson
Vuonna 1906 Thomsonille myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto tästä merkittävästä löydöstä ja 1908 hänet ritaroitiin. Isotoopit hän havaitsi 1913 tehtyään kokeita neonkaasulla.
Thomsonin kirjoittamia teoksia
Elämäkertoja Michael W. Young
Young on palkittu löydöksistään useilla palkinnoilla. Vuonna 2009 hän sai neurotieteen Gruber-palkinnoon, 2011 Louisa Gross Horwitz -palkinnon, 2012 Massry-palkinnon, 2013 Shaw-palkinnon sekä Wiley-palkinnon ja 2017 Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinto. Nobelin palkinnon jakoivat hänen kanssaan Michael Rosbash ja Jeffrey C. Hall. Palkinto annettiin sisäisen kellon molekyylimekanismien löytämisestä. Marie Curie
Uransa aikana Marie Curie löysi aviomiehensä Pierre Curien kanssa kaksi radioaktiivista alkuainetta: poloniumin ja radiumin. Lisäksi hän havaitsi toriumin olevan radioaktiivista. Pierre ja Marie Curie saivat jaetun Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1903 – Curiet saivat sen radioaktiivisuuden tutkimuksesta ja Henri Becquerel radioaktiivisuuden löytämisestä. Marie Curie sai uransa aikana toisenkin Nobelin, vuonna 1911 Nobelin kemianpalkinnon, koska oli onnistunut ensimmäisenä eristämään puhdasta radiumia ja oli löytänyt kaksi uutta alkuainetta. Ensimmäisen maailmansodan jälkeen Curie omistautui lähes yksinomaan röntgenkuvausmenetelmien kehittämiseen. Jean Baptiste Perrin
Jean Baptiste Perrin (30. syyskuuta 1870 – 17. huhtikuuta 1942) oli ranskalainen fyysikko. Hän oli fysiikan ja kemian professori Sorbonnessa vuodesta 1910. Perrin tutki muun muassa Brownin liikettä ja määritti Avogadron luvun useilla eri tavoilla. Hän sai vuonna 1926 Nobelin fysiikanpalkinnon. Vahva vuorovaikutus
Kvanttikromodynamiikan asymptoottisen vapauden todistivat ensimmäisenä David Gross, David Politzer ja Frank Wilczek. Heille myönnettiin tästä työstä vuoden 2004 Nobelin fysiikanpalkinto. Wilhelm Wien
Wien sai fysiikan Nobelin vuonna 1911. Hänet kutsuttiin Berliinin, Göttingenin, Itävallan, Ruotsin, Norjan ja Yhdysvaltojen tiedeakatemioiden jäseneksi. Martinus J. G. Veltman
Martinus Justinus Godefriedus Veltman (s. 27. kesäkuuta 1931) on alankomaalainen fyysikko, joka on tutkinut heikkoa vuorovaikutusta. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1999 yhdessä Gerardus 't Hooftin kanssa heikon vuorovaikutuksen kvanttiluonteen valaisemisesta matemaattisen kenttäteorian avulla. Hän on eläkkeellä ja pitää emeritusprofessorin virkaa Michiganin yliopistossa. Vuonna 2003 Veltman julkaisi melko yleistajuisen kirjan hiukkasfysiikasta: "Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics". David Politzer
Hugh David Politzer (s. 31. elokuuta 1949 New York) on yhdysvaltalainen teoreettisen fysiikan professori California Institute of Technologyssa Pasadenassa. Hän sai fysiikan Nobel-palkinnon vuonna 2004 yhdessä David Grossin ja Frank Wilczekin kanssa. Palkinto myönnettiin vuonna 1973 julkaistusta vahvaa vuorovaikutusta koskevasta tutkimuksesta "Reliable Perturbative Results for Strong Interactions?" Kvantittuminen
Planckin kaava perustui yksinomaan kokeellisiin tuloksiin, ja teoreettisen selityksen esittäminen havaitulle aallonpituusjakaumalle osoittautui suureksi ongelmaksi. Seuraavassa Saksan fyysikkoseuran kokouksessa saman vuoden joulukuussa Planck ilmoitti päätyneensä johtopäätökseen, että jostakin tuntemattomasta syystä kappaleen seinien värähtelijät eli atomit luovuttavat ja vastaanottavat energiaa vain tietynkokoisina paketteina, "kvantteina", joiden energia on "nhv" (jossa "v" on taajuus ja n = 1, 2, 3, ...). Vakiolle "h" joka nimettiin "Planckin vakioksi", on mitattu arvo h=6,626069×10 J·s. Planck sai energiakvantin keksimisestä Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1918. Kip Thorne
Kip Stephen Thorne (s. 1. kesäkuuta 1940 Logan, Utah, Yhdysvallat) on yhdysvaltalainen teoreettinen fyysikko, jonka tunnetuimmat tutkimukset käsittelevät kosmologiaa ja Albert Einsteinin suhteellisuusteoriaa. Thorne on myös fyysikkojen Stephen Hawking ja Carl Sagan pitkäaikainen ystävä. Thornelle myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 2017 yhdessä Rainer Weissin ja Barry Barishin kanssa LIGO-detektorista ja gravitaatioaaltojen havaitsemisesta. Barbara McClintock
McClintock sai Nobelin fysiologian palkinnon 1983 tutkimuksistaan maissin genomin liikkuvien DNA-elementtien eli transposonien parissa. Hän totesi geenien liikkuvuuden jo ennen kuin DNA:n kaksoiskierrerakenne ja geneettiset koodit oli selvitetty. McClintock oli ensimmäinen nainen, joka sai Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon jakamattomana. Arthur H. Compton
Arthur Holly Compton (10. syyskuuta 1892 – 15. maaliskuuta 1962) oli yhdysvaltalainen fyysikko, joka tunnetaan Comptonin ilmiön löytäjänä. Hänet palkittiin vuonna 1927 Nobelin fysiikanpalkinnolla ilmiön löytämisestä. Albert Abraham Michelson
Michelsonille myönnettiin ensimmäisenä yhdysvaltalaisena tiedemiehenä Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 1907. Samana vuonna hän sai myös Copley-mitalin, vuonna 1916 Henry Draper -mitalin ja vuonna 1923 Royal Astronomical Societyn kultamitalin. Myös yksi Kuun kraatteri on nimetty hänen mukaansa. Luis Alvarez
Luis Walter Alvarez (13. kesäkuuta 1911 – 1. syyskuuta 1988) oli yhdysvaltalainen fyysikko, joka sai fysiikan Nobelin palkinnon vuonna 1968 kuplakammion keksimisestä. Kuplakammion avulla voitiin tarkastella hiukkaskiihdyttimessä syntyneitä hyvin lyhytikäisiä alkeishiukkasia. John Bardeen
Bardeen opiskeli diplomi-insinööriksi Wisconsinin yliopistossa, meni töihin öljy-yhtiöön, kyllästyi työhön ja meni jatkamaan opintojaan Princetonin yliopistoon. Siellä hän opiskeli sekä matematiikkaa että fysiikkaa ja väitteli matemaattisesta fysiikasta 1936. Hänen kiinteän olomuodon fysiikkaan liittyvää väitöskirjaansa ohjasi Nobel-palkittu Eugene Paul Wigner. Rockefeller-yliopisto
1970-luvun puolivälissä Rockefellerin yliopiston onnistui houkutella muutamia merkittäviä humanististen tieteiden edustajia, joista merkittävimpiin kuului huomattava loogikko, kielen filosofi ja Ludwig Wittgensteinin työn tulkitsija Saul Kripke. Viime vuosina on lääketieteen palkinnon yliopiston opettajakuntaan kuuluva saanut 1999, 2000 ja 2001, ja Nobelin kemianpalkinnon 2003. Leon Neil Cooper
Leon Neil Cooper (s. 28. tammikuuta 1930) on yhdysvaltalainen fyysikko. Hän sai vuoden 1972 Nobelin fysiikanpalkinnon yhdessä John Bardeenin ja John Robert Schriefferin kanssa suprajohtavuuden perusteoriasta, jota kutsutaan heidän mukaansa BCS-teoriaksi. Johannes Stark
Stark työskenteli lukuisissa viroissa Fysiikan instituutissa vuoteen 1900 saakka, jolloin hän aloitti palkattomana luennoitsijana Göttingenin yliopistossa. Hän työskenteli ja tutki lukuisissa yliopistoissa, kuten Greifswaldin yliopistossa. Hän sai vuonna 1919 Nobelin palkinnon "Doppler-ilmiön löydöstä ohenneessa kaasussa virtaavista positiivisista ioneista ja spektriviivojen jakamisesta sähkökentässä". Näistä jälkimmäinen tunnetaan Starkin ilmiönä. Hän jäi eläkkeelle 1939. Gabriel Lippmann
Toisen tohtorin nimikkeensä luonnontieteissä Lippmann sai vuonna 1875 väiteltyään 28-vuotiaana kehittämästään kapillaarielektrometristä Pariisin yliopistossa Sorbonnessa. Lippmann liittyi Pariisin Luonnontieteelliseen tiedekuntaan vuonna 1878 ja nimitettiin Sorbonnessa kokeellisen fysiikan professoriksi vuonna 1883. Samana vuonna hänet valittiin myös Ranskan tiedeakatemiaan, jonka puheenjohtajaksi hän pääsi 1912. Gabriel Lippmann
Valokuvauslevyn kehittelyn Lippmann aloitti muodostamalla seisovia aaltoja peileistä heijastuvista aalloista. Sitten hän heijasti kuvan totuttuun tapaan valokuvausfilmin lähes läpinäkyvän, pieniä hopeahiukkasia sisältävän emulsion läpi mutta asettamalla taakse lasilevyn, joka oli pinnoitettu elohopealla peiliksi. Näin Lippmann sai emulsiossa aikaan seisovien aaltojen rintaman, kun epäkoherentit valonsäteet kulkivat sen läpi, osuivat peiliin ja palasivat takaisin emulsioon. David Gross
Gross, Wilczek ja Polizer saivat Nobelin palkinnon löytämästään asymptoottiseksi vapaudeksi kutsutusta kvarkkien ominaisuudesta, joka on pohjana kvanttiväridynamiikan teorialle. Sen avulla fyysikot saivat täydennettyä hiukkasfysiikan standardimallin, joka kuvaa kaikki alkeishiukkaset ja niiden keskinäiset vuorovaikutukset. Gabriel Lippmann
Lippmann syntyi elokuussa 1845 juutalaisperheeseen Hollenrichissa, Luxemburgissa, jossa hänen isällään oli parkitsemis- ja hansikastehdas. Kolme vuotta myöhemmin perhe muutti Pariisiin, jossa Lippmann eli suurimman osan lapsuuttaan. Hän oli äitinsä kotiopetuksessa vuoteen 1858, jolloin hän aloitti Lycée Napoléonissa. Hän oli kiinnostunut vain tietyistä aiheista, joten hän ei ollut mallioppilas. Vielä vuonna 1868 opettajankoulutuksessa hän jätti samasta syystä valitsematta kursseja, joilla olisi saanut opettajan pätevyyden. Theodor W. Hänsch
Hänen oppilaansa Carl Wieman sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 2001. Röntgensäteily
Koska röntgensäteilyn aallonpituus on samaa luokkaa kuin atomien läpimitta, kiinteiden aineiden kiderakenne aiheuttaa röntgensäteilyn siihen osuessa Braggin lain mukaisia diffraktioilmiöitä. Max von Laue esitti idean röntgendiffraktion mahdollisesta toimivuudesta hiihtoretkellä muutamalle kollegalleen, jotka päättivät epäilyksistään huolimatta kokeilla sen toimivuutta. Onnistuneen yrityksen jälkeen Laue johti ilmiölle matemaattisen esitystavan. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon tästä merkittävästä keksinnöstä vuonna 1914, vain kaksi vuotta tutkimuksen julkaisemisen jälkeen. Von Lauen löydöstä lähtien röntgensäteilyllä on ollut keskeinen osa kiinteiden aineiden kiderakenteen tutkimuksessa.
Röntgensäteilyllä oli myös merkittävä rooli 1900-luvun alussa, kun klassinen fysiikka osoittautui riittämättömäksi joidenkin ilmiöiden selittäjänä. Arthur H. Comptonin röntgensäteillä vuonna 1922 havaitsemassa ilmiössä sironneiden säteiden energia muuttuu. Tämä ilmiö on selitettävissä vain valon hiukkaskuvassa ja on näin kiistaton todiste sähkömagneettisen säteilyn dualistisesta aalto-hiukkasluonteesta. Comptonin sironnalla saadaan myös tietoa elektronien nopeusjakaumasta aineessa. Vuosisadan alkupuolen kokeet osoittivat, etteivät muun muassa metallien johde-elektronit noudata klassisen fysiikan mukaista Maxwellin–Boltzmannin jakaumaa vaan kvanttimekaanista Fermin–Diracin jakaumaa. Murray Gell-Mann
Murray Gell-Mann (s. 15. syyskuuta 1929) on yhdysvaltalainen fyysikko. Hänet tunnetaan ennen kaikkea kvarkkien keksijänä. Kvarkit ovat fysiikan standardimallin mukaan aineen perusosasia. Gell-Mann hyödynsi vuonna 1960 ryhmäteorian nk. SU(3)-symmetriaa alkeishiukkasiin ja esitti 1964 kaikkien hadronien koostuvan pienemmistä osasista, kvarkeista. Gell-Mann sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1969. Robert Coleman Richardson
Robert Coleman Richardson (26. kesäkuuta 1937 – 19. helmikuuta 2013) oli yhdysvaltalainen fyysikko. Richardsonille, David Leelle ja Douglas Osheroffille myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 1996 supranesteyden löytämisestä helium-3:n avulla. Cecil Powell
Cecil Frank Powell (5. joulukuuta 1903 – 9. elokuuta 1969) oli brittiläinen ydinfyysikko. Hänelle myönettiin vuonna 1950 Nobelin fysiikanpalkinto ydinreaktion valokuvausmenetelmän kehittämisestä sekä mesonien (pioni) havaitsemisesta menetelmänsä avulla. Vuotta aiemmin Hideki Yukawa sai Nobelin fysiikanpalkinnon mesonien ennustamisesta. Powell sai vuonna 1967 Lomonosov-kultamitalin ja allekirjoitti Russellin–Einsteinin manifestin vuonna 1955. Barry Barish
Vuonna 2017 Barishille myönnettiin myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto yhdessä Rainer Weissin ja Kip Thornen kanssa "ratkaisevasta osuudesta LIGO-ilmaisimeen ja gravitaatio­aaltojen havaitsemisesta". Fysiikan tutkimus
Vuonna 2002 paljastui Bell Labsissa työskennelleen nuoren fyysikko Jan Hendrik Schönin tekemä törkeä tieteellinen vilppi. Schön oli julkaissut sensaatiomaisia tutkimustuloksia hyvin arvostetuissa lehdissä kuten "Science" ja "Nature". Hänet oli myös useaan kertaan palkittu tekemistään löydöistä materiaalitutkimuksen saralla ja monet povasivat hänelle jopa Nobel-palkintoa. Vuonna 2001 hän väitti keksineensä molekyylitransistorin ja julkaisi tutkimuksia uskomatonta tahtia, peräti yli 90 julkaisua noin kolmen vuoden aikana. Pian kuitenkin kävi ilmi, etteivät muut tutkijat yrityksistä huolimatta pystyneet toistamaan hänen tuloksiaan ja hänen huomattiin käyttäneet samoja mittaustuloksia eri yhteyksissä väittäen niiden olevan eri materiaaleista. Tapausta tutkinut komitea totesi Schönin väärentäneen mittaustulokset ainakin kuuteentoista julkaisuun. Samoihin aikoihin myös Lawrence Berkeley National Laboratoryssa (LBNL) paljastui tieteellinen huijaus. Laboratorion tutkijat väittivät löytäneensä alkuaineet 116 ja 118, mutta vetivät väitteensä myöhemmin takaisin. Robert Hofstadter
Robert Hofstadter (5. helmikuuta 1915 – 17. marraskuuta 1990) oli yhdysvaltalainen fyysikko. Hofstadterille myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 1961. Hän ja Rudolf Mößbauer saivat tuona vuonna palkinnon elektronien sironnan ja atomiydinten sekä gammasäteilyn absorption tutkimisesta. Fysiikan historia
Ranskalainen Henri Becquerel teki myös suuren löydön, joka on sittemmin mullistanut maailman energiantuotantoa. Hän löysi vuonna 1896 uraanin radioaktiivisuuden, muttei osannut selittää sitä. Tiedemaailma ei aluksi ollut Becquerelin havainnoista kiinnostunut, sillä löydön arveltiin olleen vain yksi valon esiintymismuoto. Vasta muutamaa vuotta myöhemmin Pierre ja Marie Curie alkoivat tutkia sitä systemaattisesti, jolloin he löysivät uusia, vielä voimakkaammin radioaktiivisia alkuaineita kuiten radiumin. Curiet ja Becquerel saivat löydöstään Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1903. Curiet havaitsivat, että kyseessä oli atomin sisäinen ominaisuus, joka johtui sen epästabiilisuudesta. Säteilyn ominaisuuksien tarkempi tutkimen johti myös atomiytimen löytämiseen. Todettiin, että vain osa ytimistä on stabiileja, muut hajoavat tietyllä nopeudella ja tämä hajonta aiheuttaa radioaktiivista säteilyä. Löytö perusti täysin uuden fysiikan tutkimiseen keskittyneen haaran, ydinfysiikan. Kaikkien alkuaineiden atomiytimien todettiin koostuvan samoista hiukkasista, protoneista ja neutroneista. Ydinfysiikkaa sovelletaan ydinreaktoreissa energian tuottamiseen. Gabriel Lippmann
Lippmann myötävaikutti moniin perustavanlaatuisiin fysiikanaloihin, erityisesti sähköoppiin, termodynamiikkaan, optiikkaan sekä fotokemiaan ja kehitti parannuksia lukuisiin fysiikan perustutkimusvälineisiin. Lippmann työskenteli monien erilaisten onnistuneiden projektien parissa, ja hän sai niiden aikana monta patenttia. Carl David Anderson
Carl David Anderson (3. syyskuuta 1905 – 11. tammikuuta 1991) oli yhdysvaltalainen fyysikko, joka todisti positronin olemassaolon vahvistaen siten Paul Diracin teorian. Hän sai löydöstä Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1936. Palkinto oli jaettu kosmisen säteilyn alkuperän osoittaneen Victor F. Hessin kanssa. Gustav Ludwig Hertz
Hertz sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1925 yhdessä James Franckin kanssa. Heidän tutkimuksensa käsitteli kaasun läpi kulkevia elektroneja. Franckin ja Hertzin kokeena tunnettu koe tuki Bohrin atomimallia. Mallin mukaan elektronit kiertävät atomin ydintä tietyillä diskreeteillä energioilla eli elektronien radat ovat kvantittuneet. Wolfgang Pauli
Wolfgang Ernst Pauli (25. huhtikuuta 1900 Wien – 15. joulukuuta 1958 Zürich) oli itävaltalainen fyysikko. Wolfgang Pauli tunnetaan parhaiten Paulin kieltosäännön nimellä kulkevasta kvanttimekaniikkaan liittyvästä perustavanlaatuisesta periaatteesta sekä spintiloihin liittyvistä tutkimuksistaan. Paulin kieltosäännön myötä hänelle myönnettiin fysiikan Nobel-palkinto vuonna 1945. Burton Richter
Burton Richter (22. maaliskuuta 1931 – 18. heinäkuuta 2018) oli yhdysvaltalainen fyysikko, joka sai vuonna 1976 Nobelin fysiikanpalkinnon psi-hiukkasen löytämisestä (J/ψ-hiukkanen). Samuel Ting teki vastaavan löydön riippumatta Richteristä, Ting sai Richterin ohella Nobelin samana vuonna. Hans Adolf Krebs
Hans Adolf Krebs (25. elokuuta 1900 – 22. marraskuuta 1981) oli saksalainen biokemisti, joka sai vuonna 1953 Nobelin lääketieteen palkinnon sitruunahappokierron löytämisestä. Samana vuonna palkittiin myös Fritz Lipmann. Tiheysfunktionaaliteoria
Tiheysfunktionaaliteoria (density functional theory, DFT) on laskennallisessa fysiikassa ja kemiassa käytetty kvanttimekaaninen menetelmä mikroskooppisten systeemien elektronirakenteen tutkimiseen. Menetelmää käytetään erityisesti kiinteän olomuodon fysiikassa sekä kvanttikemiassa. Perustan teorialle loivat Pierre Hohenberg ja Walter Kohn vuonna 1964 osoittaessaan, että elektronisysteemin perustilan elektronitiheys määrittää systeemin tilan yksiselitteisesti. Tällöin systeemin kokonaisenergia on mahdollista kirjoittaa aaltofunktion sijasta elektronitiheysfunktion "funktionaalina", jolloin laskennalliset kustannukset kutistuvat merkittävästi. Kiinteän olomuodon fysiikassa tiheysfunktionaaliteoria on aina ollut suositumpi kuin aaltofunktiopohjaiset menetelmät ja kiinteän olomuodon tutkimisessa tiheysfunktionaaliteoriaa on käytetty jo 1970-luvulta asti. Kvanttikemistien suosioon menetelmä kuitenkin nousi vasta 1980-luvun lopulla uusien, kehittyneempien funktionaalien myötä. Vuonna 1998 kemian Nobelin palkinto myönnettiin Kohnille teorian keksimisestä ja Poplelle laskennallisten menetelmien kehittämisestä.
Tiheysfunktionaaliteoria on teoriassa eksakti, mutta käytännössä kokonaisenergialausekkeessa esiintyvän vaihto- ja korrelaatiofunktionaalin oikeaa muotoa ei tunneta, joten funktionaalia joudutaan approksimoimaan. Tämän seurauksena myös tulokset ovat riippuvaisia käytetystä approksimaatiosta. Approksimaatiosta seuraavia puutteita tiheysfunktionaaliteoriassa ovat muun muassa: Donald Arthur Glaser
Sumukammio oli vielä 1950-luvun alussa tutkijoiden tärkein työkalu hiukkasten tunnistamiseen. Niillä oli kuitenkin heikkoutensa, sillä niitä oli hankala käyttää. Glaser korvasi kaasun nesteellä. Hiukkas jätti nesteeseen kuplavanan, jonka pystyi valokuvaamaan. Glaserin kehittämä kuplakammio pystyi näyttämään hiukkasen reitin tarkemmin kuin kaasulla täytetty sumukammio, koska neste on tiheämpää kuin kaasu. Ensimmäinen kuplakallio oli vain tuuman leveä, mutta fyysikot rakensivat 1960- ja 1970-lukujen aikana suurempia laitteita, kunnes toiset laitteet korvasivat ne. Glaser oli vasta 25-vuotias, kun hän kehitti kuplakammion. Hän sai 34-vuotiaana vuonna 1960 keskintönsä ansiosta Nobelin fysiikanpalkinnon. Vuotta aiemmin hän oli siirtynyt Berkeleyyn Kalifornian yliopistoon. Claude Cohen-Tannoudji
Claude Cohen-Tannoudji (s. 1. huhtikuuta 1933) on ranskalainen fyysikko, joka on tutkinut atomien ja fotonien vuorovaikutusta, muuta kvanttifysiikkaa ja optiikkaa. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1997 yhdessä Steven Chun ja William Daniel Phillipsin kanssa kehittelemästään tavasta jäähdyttää ja ottaa kiinni atomeita laserilla. Gerardus ’t Hooft
Gerardus ’t Hooft (IPA: , s. 5. heinäkuuta 1946) on alankomaalainen fyysikko, joka on tutkinut heikkoa vuorovaikutusta. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1999 yhdessä Martinus J. G. Veltmanin kanssa heikon vuorovaikutuksen kvanttiluonteen valaisemisesta matemaattisen kenttäteorian avulla. Hän työskentelee teoreettisen fysiikan professorina Utrechtin yliopistossa. Asteroidi 9491 Thooft on nimetty hänen kunniakseen, ja t'Hooft on kirjoittanut sille leikkimielisen perustuslain siltä varalta, että asteroidi myöhemmin asutetaan. Fysiikka
1900-luvun alussa huomattiin, ettei silloin tunnettu fysiikka kuvaa tarpeeksi tarkasti tunnettua luontoa. Vuonna 1900 Max Planck kehitti Gustav Kirchhoffin ajatusten ja mustan kappaleen säteilyä koskevien tutkimustulosten pohjalta idean, jonka mukaan säteilyenergia koostuu pienistä yksiköistä, energiakvanteista. Yksittäisen kvantin energia saadaan kertomalla säteilyn taajuus eräällä yleisellä luonnonvakiolla, Planckin vakiolla.
Viisi vuotta myöhemmin Albert Einstein julkaisi tutkimuksen, jossa hän Planckin ideaa apuna käyttäen selitti valosähköisen ilmiön. Einstein julkaisi samana vuonna myös suppean suhteellisuusteorian ja selitti Brownin liikkeen, jota oli pyritty selittämään useaan otteeseen ennen Einsteinia. Albert Einstein oli merkittävä hahmo modernissa fysiikassa; päätöidensä lisäksi hän oli mukana kehittämässä kvanttimekaniikkaa. Donna Strickland
Strickland palkittiin vuonna 2018 Nobelin fysiikanpalkinnolla. Hän oli ensimmäinen nainen 55 vuoteen, joka saa Nobelin fysiikanpalkinnon. Hän jakoi sen Arthur Ashkinin ja Gérard Mouroun kanssa. He saivat palkintonsa laserfysiikan tutkimuksistaan. Stricklandin ja Mouroun kehittämän menetelmän ansiosta lasereista saatiin voimakkaampia. Se vakiintui pian voimakkaisiin laserlaitteisiin, jollaisilla tehdään muun muassa silmän laserleikkauksia. Oliver Smithies
Nobelin Smithies jakoi vuonna 2007 Mario Capecchin ja Martin J. Evansin kanssa. Nobel-palkinnon perusteissa sanottiin, että palkinto tuli löydöksistä geenimuuntelun tekemiseksi hiirillä alkiokantasolujen avulla. Smithiesin tutkimusten ansiosta tutkijat ovat pystyneet mitä tahansa hiiren alkiokantasolun geeneistä. Tekniikkaa on käytetty tuhansien sellaisten hiirien luomiseen, joilla on haluttu mutaatio. Hiiritutkimukset ovat auttaneet ymmärtämään geenien merkirtystä ihmisen terveydelle ja sairauksille. Geenitutkimusten lisäksi Smithiesin kehittämä proteiinin erottelumenetelmä geelielektroforeesi on laajassa käytössä. William Lipscomb
Lipscomb oli Kansallisen tiedeakatemian jäsen vuodesta 1961. Hänen uransa huipentui Nobelin kemianpalkintoon 1976, joka hänelle myönnettiin boraanien rakenteen tutkimisesta. Hän ilmoitti harrastuksikseen tenniksen ja klarinetinsoiton. Erwin Schrödinger
Monet Saksasta lähteneet tieteilijät viettivät kesän 1933 Etelä-Tirolin maakunnassa, niin myös Schrödingerit ja heidän mukanaan matkanneet Marchit. Etelä-Tirolissa Hilde March tuli raskaaksi Schrödingerille. Oxfordiin seurue saapui 4. marraskuuta 1933. Schrödinger valittiin siellä Magdalen Collegen jäseneksi. Pian Oxfordiin saapumisen jälkeen Schrödinger sai hyviä uutisia, sillä hänet oli valittu vuoden 1933 Nobelin fysiikanpalkinnon saajaksi. Hän jakoi rahapalkinnon myös kvanttimekaniikkaa tutkineen Paul Diracin kanssa. Allvar Gullstrand
Kymmenen vuotta myöhemmin, itse Nobel-komitean jäsenenä, Gullstrand vastusti vuoden 1921 fysiikan Nobelin antamista Albert Einsteinille niin kovasti, että sinä vuonna fysiikan Nobelia ei jaettu lainkaan. Seuraavana vuonna palkintoja oli kaksi, ja Einsteinkin sai vihdoin omansa. Andrei Linde
Hän on kirjoittanut yli 200 julkaisua hiukkasfysiikasta ja kosmologiasta. Hänen kaksi inflatorista teoriaansa käsittelevää kirjaa ovat "Inflation and Quantum Cosmology" ja "Particle Physics and Inflationary Cosmology". Linde sai 1978 Neuvostoliiton Lomonosov-palkinnon ja 2001 Oskar Klein -mitalin fysiikasta Tukholman yliopistolta. Vuonna 2002 hänelle ojennettiin Dirac-mitali. Vuonna 2004 hän sai Peter Gruber -palkinnon inflatorisen maailmankaikkeuden teorian kehittämisestä. Naiset ja tiede
Lise Meitner oli fyysikko, joka tutki radioaktiivisuutta ja ydinfysiikkaa. Hän löysi ydinfission yhdessä Otto Hahnin kanssa. Maria Goeppert-Mayer oli fyysikko. Goeppert-Mayer on yhdessä Marie Curien kanssa ainoat naiset, jotka ovat saaneet Nobelin fysiikanpalkinnon. Goeppert-Mayer sai palkintonsa vuonna 1963 atomin kuorirakenteen tutkimisesta. Rosalind Franklin oli kemisti. Hän teki merkittävää uraauurtavaa tutkimusta (DNA, virukset ja hiili). Hänet tunnetaan erityisesti osuudestaan DNA:n rakenteen selvittämiseen vuonna 1953. Barbara McClintock sai Nobelin fysiologian palkinnon 1983 tutkimuksistaan maissin genomin liikkuvien DNA-elementtien eli transposonien parissa. Paulin kieltosääntö
Paulin kieltosääntö on keskeinen kvanttimekaniikan perusperiaate. Sen mukaan kaksi samanlaista fermionia – esimerkiksi elektronia – ei voi olla yhtä aikaa täsmälleen samassa kvanttitilassa. Kieltosäännön julkaisi itävaltalais-sveitsiläinen fyysikko Wolfgang Pauli vuonna 1925 ja hän sai työstään Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1945. Fysiikan historia
Werner Heisenberg on myös kvanttimekaniikan tärkeitä kehittäjiä. Heisenberg laati vuonna 1925 kvanttimekaniikan matriisiformalismin, mistä hän sai myös Nobelin fysiikanpalkinnon. Parhaiten Heisenberg tunnetaan epätarkkuusperiaatteen kehittämisestä. Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen mukaan hiukkasten tiettyjä observaabelipareja ei voida mitata äärettömän tarkasti niin, ettei toisen ominaisuuden mittaus karkeistuisi toisen tarkentuessa. Riccardo Giacconi
Riccardo Giacconi (6. lokakuuta 1931 – 9. joulukuuta 2018) oli italialaissyntyinen yhdysvaltalainen fyysikko. Hänelle myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 2002 tutkimuksista astrofysiikan alalla, erityisesti kosmisten neutronien havaitsemisesta. Philipp Lenard
1920-luvulla Lenard erkaantui modernista fysiikasta kansallismielisen ”Deutsche Physik” (, myöhemmin ”Arische Physik”, ) -liikkeen äänitorveksi. Lenard oli sijoittanut koko omaisuutensa, mukaan lukien Nobelin palkintonsa, Saksan valtion obligaatioihin. Niiden arvo kuitenkin laski hyvin nopeasti ensimmäistä maailmansotaa seuranneen hyperinflaation takia. Lenard tulkitsi tämän siten, että Weimarin tasavallan juutalainen hallitus oli varastanut hänen rahansa. Ulkoministeri Walther Rathenaun murha vuonna 1922 oli toinen merkittävä syy, miksi Lenard siirtyi natsismin kannattajaksi. Rathenau oli sosialistinen teollisuusmies ja juutalainen, Lenard kieltäytyi suremasta häntä sekä kielsi laskemasta lippua puolitankoon, vaikka Weimarin tasavallan hallitus oli näin pyytänyt. Opiskelijat ja ammattiyhdistysväki yrittivät päästä yliopistoon sisään saadakseen lipun puolitankoon, mutta Lenard esti heidän aikeensa ruiskuttamalla kylmää vettä heidän päälleen. Terminen emissio
Elektronin irrotustyö metallin pinnasta on keskeinen käsite myös tutkittaessa ns. valosähköistä ilmiötä. Albert Einstein julkaisi vuonna 1905 muiden käänteentekevien töidensä ohella ilmiötä koskevan tutkielman. Ilmiötä koskevasta työstään hän sai myöhemmin Nobelin palkinnon. Tiedeviestintä
Albert Einsteinin vuonna 1915 julkaisema yleinen suhteellisuusteoria herätti laajan yleisen kiinnostuksen fysiikkaa kohtaan. Niinpä 1918 päättyneen ensimmäisen maailmansodan jälkeen, oli fyysikoiden vuoro astua popularisoidun tieteen valokeilaan. Ensimmäisen maailmansodan kuviteltiin lopettavan kaikki sodat, ja tästä syystä maailmansotien välillä vallinneissa euforisissa tunnelmissa ajateltiin tieteen kykenevän ratkaisemaan kaikki ihmiskunnan ongelmat. Albert Einsteinin ohella myös muut Nobel-palkitut fyysikot kuten Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg ja Erwin Schrödinger tutkimuksineen saivat osansa julkisesta huomiosta.
Toisen maailmansodan 1939-1945 aikana tiedeuutisointi keskittyi terveysvalistukseen, koska uusimmat tieteelliset innovaatiot haluttiin sodan vuoksi salata. Manhattan-projektin ja viimein Hiroshimaan ja Nagasakiin pudotettujen atomipommien päättämän sodan jälkeen olivat fyysikot hetken sankareita, sodan voittajia. Aleksandr Fridman
Fridman löysi kaikkeuden laajenemista kuvaavat Fridmanin yhtälöt ratkaisuna Einsteinin kenttäyhtälöihin vuonna 1922. Fridman kirjoitti löydöstään suoraan Albert Einsteinille. Einstein itse oli jo kohdannut saman seikan, ja kirjoitti Fridmanille lyhyen kirjeen, jossa hän kertoo Fridmanin olevan väärässä. Fridman pettyi mutta päätti tarkistaa laskelmansa. Usean tarkistuksenkaan jälkeen hän ei löytänyt virhettä ja luotti vahvasti siihen, että oli oikeassa. Frdiman lähetti toisen kirjeen ja kertoi Einsteinille, että koska virhettä ei ole, pitää työ julkaista. Einstein oli kuitenkin tuohon aikaan matkoilla, samalla matkalla, jonka takia hän ei mennyt Tukholmaan vastaanottamaan Nobel-palkintoaan eikä niin ollen voinut lukea Fridmanin toista kirjettä. Einstein kuitenkin palasi jonkin ajan jälkeen kotiinsa Berliiniin. Venäläinen tiedemies Juri Krutkov onnistui tapaamaan Einsteinin ja puolusti Fridmania. Einstein tutki Fridmanin työtä ja myönsi, ettei virhettä ollut. Emil Warburg
Warburg tutki kineettistä kaasuteoriaa, sähkönjohtavuutta, kaasupurkauksia, lämpösäteilyä, ferromagnetismia ja valokemiaa. Kahdelle hänen oppilaistaan on myönnetty Nobel-palkinto: James Franck (Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 1925) ja Hans von Euler-Chelpin (Nobelin kemianpalkinto vuonna 1929). Hänen oppilaitaan olivat myös Eduard Grüneisen, Robert Pohl ja Erich Regener. Naiset ja tiede
Brittiläinen matemaatikko Ada Lovelace kirjoitti kuvauksen Charles Babbagen varhaisesta mekaanisesta yleistietokoneesta eli analyyttisestä koneesta. Lovelace kirjoitti koneelle ohjelman ja häntä kutsutaan joskus ensimmäiseksi tietokoneohjelmoijaksi. Lovelacen äiti oli koulutettu Cambridgen yliopistossa ja äiti päätti että tyttärelle opetetaan matematiikkaa ja tiedettä. Fyysikko ja kemisti Marie Curie sai Nobelin palkinnon ensimmäisenä naisena vuonna 1903. Fysiikan palkintoa ei myönnetty yksin Marielle, vaan yhdessä miehensä, fyysikko Pierre Curien, kanssa. Vuonna 1911 Marie sai kemian Nobelin palkinnon radioaktiivisten poloniumin ja radiumin löytämisestä ja tutkimuksesta. Niels Bohr
Bohr keksi myös komplementaarisuuden periaatteen ja julkisti sen 1927 Italian Comossa pidetyssä konferenssissa. Bohrin mukaan olioilla voidaan eri tilanteissa analysoida olevan ristiriitaisia ominaisuuksia. Fyysikot ovat tulleet siihen tulokseen, että valolla on sekä aalto- että hiukkasominaisuuksia – kaksi ilmeisesti toisensa poissulkevaa ominaisuutta. Bohr löysi myös filosofisia sovelluskohteita tälle rohkean omaperäiselle periaatteelle. Bohr sai vaikutteita filosofi Søren Kierkegaardilta, jonka ajatuksia esitettiin Bohrin kvanttiteoriassa. Albert Einstein piti klassisen fysiikan determinististä luonnetta Bohrin ja Max Planckin kehittämää todennäköisyyteen pohjautuvaa kvanttimekaanista fysiikkaa parempana tapana kuvata fysikaalista todellisuutta. Einsteinilla ja Bohrilla oli sävyisiä väittelyitä tästä periaatteesta, joka huipentui EPR-paradoksiin. Yksi Bohrin kuuluisimmista oppilaista oli Werner Heisenberg, joka oli Bohrin ohella tärkeä henkilö kvanttimekaniikan kehittämisessä. Toinen kuuluisa oppilas oli neuvostoliittolainen Lev Landau. Bristol
Vuonna 2005 Britannian valtiovarainministeri palkitsi Bristolin siteet tieteeseen ja teknologiaan nimeämällä sen yhdeksi kuudesta "tiedekaupungista", sekä lupaamalla rahoituksen tieteen kehitykseen Emerson's Green -puistoon suunnitellulle 300 miljoonan punnan tiedepuistolle. Tiedekoulultus sekä kahdessa yliopistossa ja Southmead Hospitalissa tehtävä tutkimustyö ovat kaupungille tärkeitä. Kaupungissa on myös asunut tieteellisiä neroja, kuten 1800-luvun kemisti Humphry Davy ja vuoden 1933 Nobel-voittaja, fyysikko Paul Dirac, jolla oli merkittävä vaikutus kvanttimekaniikan kehittämisessä. Bristolin yliopistossa fysiikan professorina toiminut Cecil Frank Powell palkittiin Nobel-palkinnolla vuonna 1950 ydinreaktion valokuvausmenetelmän kehittämisestä ja mesonien havaitsemisesta menetelmänsä avulla. Kaupunki on myös planeettatutkija Colin Pillingerin ja psykologi Richard Gregoryn kotikaupunki. Jack Steinberger
Jack Steinberger (s. 25. toukokuuta 1921) on saksalais-yhdysvaltalainen fyysikko. Hänelle, Melvin Schwartzille ja Leon Ledermanille myönnettiin vuonna 1988 Nobelin fysiikanpalkinto neutriinoihin liittyvän tutkimuksen tekemisestä. Hannes Alfvén
Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1970 plasmafysiikan tutkimuksista. Nevill Francis Mott
Nevill Francis Mott (30. syyskuuta 1905 – 8. elokuuta 1996) oli brittiläinen teoreettinen fyysikko. Hän on selittänyt teoreettisesti, miten valo saa aikaan piilevän kuvan valokuvausemulsioon, ja tutkinut aineiden muuttumista metallisista epämetalleiksi (Mottin muunnos). Nämä tutkimukset johtivat halvempien elektroniikan komponenttien kehittämiseen. Mottin eriste on myös nimetty hänen mukaansa. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon 1977 magneettisten ja epäjärjestäytyneiden aineiden elektronirakenteen teoreettisesta tutkimuksesta yhdessä Philip Andersonin ja John Hasbrouck van Vleckin kanssa. Mott jatkoi työskentelyään 90-vuotiaaksi asti. Rudolf Mössbauer
Rudolf Ludwig Mössbauer (, 31. tammikuuta 1929 – 14. syyskuuta 2011) oli saksalainen fyysikko. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1961 atomiydinten gammasäteilyn resonantin absorption tutkimuksista ja Mössbauerin ilmiön löytämisestä. Néelin lämpötila
Lämpötila on nimetty Louis Néelin mukaan, joka sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1970 antiferromagnetismia ja ferrimagnetismia käsittelevistä tutkimuksistaan. Hans Georg Dehmelt
Hans Georg Dehmelt (9. syyskuuta 1922 Görlitz, Saksa – 7. maaliskuuta 2017 Seattle, Washington, Yhdysvallat) oli saksalaissyntyinen yhdysvaltalainen fyysikko. Hän ja Wolfgang Paul saivat Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1989 ionikaappauksen löytämisestä. Pieter Zeeman
Zeemanin löydön merkitys ymmärrettiin heti ja niinpä hänet kutsuttiin luennoitsijaksi Amsterdamin yliopistoon heti vuonna 1897 ja 1900 hänet nimitettiin professoriksi. Ohjaajansa Lorentzin kanssa hän vastaanotti Nobelin fysiikanpalkinnon 1902 tutkimuksestaan magnetismin vaikutuksesta säteilyilmiöön. Viisi vuotta myöhemmin, 1908, hänet nimettiin van der Waalsin viran perijäksi tämän jäätyä eläkkeelle. Samaan aikaan hän myös toimi fysiikan laboratorion johtajana.
Vuonna 1923 Zeemanille suunniteltiin uusi laboratorio, joka kantoi hänen nimeään. Hän jäi eläkkeelle vuonna 1935. Radiohiiliajoitus
Radiohiilimenetelmän keksi Chicagon yliopiston professori Willard Libby työryhmineen 1947–1949. Libby sai keksinnöstään kemian Nobelin palkinnon. Maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen
Kiihtyvän laajenemisen havaitsivat ensimmäisten joukossa Saul Perlmutter, Brian Schmidt ja Adam Riess. He saivat havaintojensa ansiosta Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 2011. Donald Arthur Glaser
Donald Arthur Glaser (21. syyskuuta 1926 Cleveland, Yhdysvallat – 28. helmikuuta 2013 Berkeley, Kalifornia) oli yhdysvaltalainen fyysikko. Glaser voitti Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1960 keksimänsä kuplakammion ansiosta. Glaser aloitti uransa hiukkasfysiikasta, mutta keskittyi Nobelinsa jälkeen enemmän biofysiikkaan, molekyylibiologiaan ja neurotieteeseen. Karl Ferdinand Braun
Karl Ferdinand Braun (6. kesäkuuta 1850 – 20. huhtikuuta 1918) oli saksalainen keksijä, fyysikko, jolle myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto vuonna 1909 langattomaan lennättimeen liittyvästä kehitystyöstä yhdessä Guglielmo Marconin kanssa. Hän kehitti myös ensimmäisen katodisäde-oskilloskoopin. Comptonin ilmiö
Comptonin ilmiö eli Comptonin sironta tarkoittaa säteilyn epäelastista siroamista väliaineen elektronista. Ilmiö on seuraus sähkömagneettisen säteilyn dualistisesta luonteesta. Käytännössä ilmiö tarkoittaa sähkömagneettisen säteilyn ja elektronin välillä tapahtuvaa vuorovaikutusta, jossa sähkömagneettisen säteilyn aallonpituus kasvaa, kun fotoni luovuttaa törmäyksessä osan energiastaan elektronille. Fotoni käyttäytyy siis kuin hiukkanen: klassisen teorian mukaan aallonpituuden ei pitäisi muuttua törmäyksessä. Ilmiön havaitsi Arthur H. Compton vuonna 1922. Hänelle myönnettiin ilmiön löytämisestä Nobelin palkinto viisi vuotta myöhemmin 1927. Gabriel Lippmann
Lippmann osallistui 1873 luonnontieteelliseen projektiin Saksassa tarkoituksenaan tutkia luonnontieteiden opetusmenetelmiä. Hän työskenteli fysiologi Wilhelm Kühnen, tutkija Hermann von Helmholtzin ja fyysikko Gustav Kirchhoffin kanssa Heidelbergin yliopistossa, jossa hän väitteli filosofian tohtoriksi vuonna 1874. Monien muiden kiinnostuksen kohteiden lisäksi hän opiskeli siellä ranskalaista ja saksalaista kirjallisuutta. Steven Weinberg
Weinberg sai Nobelin fysiikanpalkinnon 1979. Sheldon Lee Glashow (1932–) oli ennakoinut teoriaa omalla tahollaan, ja Abdus Salam (1926–1996) päätyi samankaltaiseen tulokseen Weinbergistä riippumatta. Molemmat jakoivat Nobelin palkinnon Weinbergin kanssa. Manne Siegbahn
Karl Manne Georg Siegbahn (3. joulukuuta 1886 – 26. syyskuuta 1978) oli ruotsalainen fyysikko, joka sai Nobelin fysiikanpalkinnon 1924 löydöistään röntgenspektroskopian alalta. Laivakronometri
Laivakronometri kehittämisessä suurin ongelma oli sellaisen resonaattorin keksiminen, johon vaihtelevat olosuhteet laivalla eivät vaikuttaneet. Kellonjouseen kiinnitetty liipotin ratkaisi useimmat laivan liikkeestä johtuneet ongelmat. Useimpien liipottimeksi muutoin kelpaavien materiaalien jousivakio kuitenkin riippuu lämpötilasta. Jotta kello kävisi tarkasti riippumatta jousen alinomaa vaihtelevasta jäykkyydestä, liipottimet tehtiin yleensä kahdesta eri metallista koostuvista liuskoista, jolloin osa niiden painosta siirtyi vuoroin kohti värähtelyjen keskusta, vuoroin siitä poispäin muuttaen siten heilahdusaikaa samassa tahdissa jousen voiman kanssa. Tämän ongelman ratkaisi lopuolta elinvar -niminen nikkeliterässeos, jonka jousivakio pysyy normaaleissa lämpötiloissa muuttumattomana. Sen keksi Charles Édouard Guillaume, joka vuonna 1920 sai metallurgisista tutkimuksistaan Nobelin fysiikanpalkinnon.
Jokaisen mekaanisen kellon heikoin kohta on johtorattaan voitelu. Kun öljy ohenee ajan mittaan, lämpötilan tai kosteuksen vaikutuksesta tai höyrystymällä, liipottimen liike voi suuremman kitkan vuoksi hidastua paljonkin. Franckin ja Hertzin koe
Franckin ja Hertzin koe on saksalaisten fyysikoiden James Franckin ja Gustav Ludwig Hertzin vuonna 1914 keksimä fysikaalinen koe, jolla voidaan osoittaa, että atomissa olevan elektronin energia on kvantittunut, kuten Bohr oli jo atomimallissaan olettanut. Koe osoitti, että atomi voi absorboida energiaa vain tietyn suuruisina annoksina, kvantteina. Frank ja Hertz saivat kokeestaan Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1925. Lääketieteellinen röntgenkuvaus
Röntgenkuvauksen periaatteen keksi saksalainen Wilhelm Röntgen vuonna 1895. Hän tajusi, että löytämillään säteillä pystyi valottamaan filmin. Hän sai löydöstään vuonna 1901 jaetun ensimmäisen Nobelin fysiikanpalkinnon, mutta suhtautui löytämäänsä säteilyyn vaatimattomasti. Röntgenin löytö aiheutti pienen vallankumouksen fysiikan alalla, ja useat tiedemiehet aloittivat sen tutkimisen. Löytö sai poikkeuksellisen innokkaan vastaanoton niin tiedemiesten kuin maallikoiden keskuudessa. Fysiikan historia
Ludwig Boltzmann oli 1800-luvun termodynamiikan kärkinimi. Hän selvensi entropian käsitettä. Boltzmannin mukaan entropia on suora seuraus atomien olemassaolosta. Tuohon aikaan atomeja ei ollut täysin hyväksytty kuvaamaan kaikkeuden rakennetta. Boltzmann osoitti myös termodynamiikan toisen pääsäännön olevan seurausta hiukkasten liikkeiden tilastollisista ominaisuuksista. Boltzmannin työt olivat aikanaan kiisteltyjä, mutta aikaa myöten työt johtivat uuden fysiikan haaran, statistisen fysiikan, kehittymiseen. Carl Wieman
Carl Edwin Wieman (s. 26. maaliskuuta 1951) on yhdysvaltalainen fyysikko. Hän oli yhdessä Eric Cornellin kanssa ensimmäisiä, jotka onnistuivat syntetisoimaan Bosen–Einsteinin kondensaatin vuonna 1995. Wieman itse sanoi tuloksesta Time-lehden haastattelussa: ”Me pääsimme asteen miljardisosan päähän absoluuttisesta nollapisteestä”. Tästä saavutuksesta Wieman sai yhdessä Cornellin ja MIT:n tutkijan Wolfgang Ketterlen kanssa Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 2001. Fritz Lipmann
Vuodesta 1939 hän asui ja työskenteli Yhdysvalloissa. 1949–1957 hän toimi biokemia professorina Harvardin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa. Vuodesta 1957 alkaen hän opetti ja johti tutkimusta Rockefellerin yliopistossa New Yorkissa. Hänelle myönnettiin National Medal of Science -palkinto 1966. Klaus von Klitzing
Klaus von Klitzing (s. 28. kesäkuuta 1943) on saksalainen fyysikko. Hän on Max Planck -instituutin tutkija. Klitzing sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1985 sähkövirran ja magneettikentän väliseen jännitteeseen liittyvän niin sanotun kvantti-Hall-ilmiön tutkimisesta. Dennis Gabor
Vuosien 1947-1948 aikana Gabor keksi hologrammit työnsä ohessa ja sai siitä Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1971. Hologrammeista ei tullut kaupallisesti käyttökelpoisia ennen laserin keksimistä 1960. Milton Friedman
Ruotsin keskuspankin taloustieteen palkinto Alfred Nobelin muistoksi eli niin sanottu Nobelin taloustieteenpalkinto myönnettiin Friedmanille 1976. Samana vuonna hän jäi eläkkeelle Chicagon yliopistosta ja sai emeritusprofessorin arvon 1983. Friedmanista tuli 1977 Hoover-instituutin jäsen. Friedmanin ajatuksia esiteltiin 1980 kymmenosaisessa televisiosarjassa "Free to Choose", jonka pohjalta hän julkaisi vaimonsa kanssa teoksen "Vapaus valita". Neljä vuotta myöhemmin ilmestyi toinen televisiosarja "Tyranny of the Status Quo". Friedman palkittiin 1988 National Medal of Sciencella ja Presidentin vapaudenmitalilla. Friedmanit julkaisivat 1998 yhteiset muistelmat, "Two Lucky People". Kvanttikemia
Kvanttikemian historia on jatkoa kvanttimekaniikan historialle ja teorialle. Fyysikko ja kemisti Michael Faraday oli suuressa roolissa kvanttimekaniikan perustan luonnissa löytäessään katodisäteiden olemassaolon vuonna 1838. Albert Einsteinin suhteellisuusteoria vuodelta 1905 oli seuraus aiemmista kvanttimekaniikan teorioista. Monet pitävät kvanttikemian syntymänä Schrödingerin yhtälön löytämistä ja sen soveltamista vetyatomin perustilan ratkaisemiseksi vuonna 1926. Toinen suuri vaikuttaja kvanttikemian tutkimuksen edistämisessä oli amerikkalainen Linus Pauling, joka sai kemian Nobelin palkinnon työstään vuonna 1954. Max von Laue
Von Laue muistetaan parhaiten röntgensäteilyä käsittelevästä työstään, joka julkaistiin 1912. Työ toi hänelle Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1914. Hänen nimensä esiintyy muun muassa käsitteessä "Laue-kuva", joka tarkoittaa polykromaattisella röntgensäteilyllä otettua diffraktiokuvaa yksittäiskiteestä. Julian Schwinger
Julian Seymour Schwinger (12. helmikuuta 1918 – 16. heinäkuuta 1994) oli yhdysvaltalainen teoreettinen fyysikko, joka tunnetaan renormalisaation kehittämisestä. Schwinger ja japanilainen Shin’ichirō Tomonaga keksivät renormalisaation samaan aikaan toisistaan riippumatta ja saivat molemmat Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1965. Kvarkki
Neljännen kvarkin olemassaoloa alettiin pohtia, kun James Björken ja Sheldon Glashow huomasivat kvarkkimallin siistiytyvän, jos kvarkit muodostaisivat kahden kvarkin pareja tuolloin tunnettujen neljän leptonin tapaan. Tätä s-kvarkin oletettua paria alettiin kutsua lumo- eli c-kvarkiksi. C-kvarkin löytäminen kokeellisesti palkittiin Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1976. Sen avulla kyettiin selittämään c-kvarkin sisältävien hiukkasten hajoamisprosessit hieman samaan tapaan kuin s-kvarkin avulla. Kun vielä tau-leptonin löytymisen jälkeen havaittiin, että leptonit muodostavatkin kolme hiukkasparia, oli luontevaa, että kvarkitkin muodostaisivat kolme paria. Vuonna 1973 Makoto Kobayashi ja Toshihide Maskawa ennustivat kolmannen kvarkkiparin, b- ja t-kvarkkien olemassaolon. Nämä kaksi varsin suurimassaista kvarkkia löydettiin kokeellisesti vasta vuosina 1977 ja 1995. Kobayashi ja Maskawa saivat ennusteesta Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 2008. Hendrik Lorentz
Lorentz teoretisoi, että atomit saattaisivat koostua varatuista hiukkasista ja ehdotti, että näiden varattujen hiukkasten värähtely saa aikaan sähkömagneettista säteilyä. Vuonna 1896 Pieter Zeeman, kollega ja Lorentzin oppilas, osoitti teorian kokeellisesti paikkansapitäväksi. Vain muutama vuosi myöhemmin vuonna 1902 heidät palkittiin fysiikan Nobel-palkinnolla tästä merkittävästä työstä. William Bragg
Braggien tutkimus mm. sinkkivälkkeen ja timantin kiderakenteesta toi heille fysiikan Nobelin palkinnon vuonna 1915. Ensimmäisen maailmansodan takia he ja vuotta aiemmin palkittu Max von Laue saivat palkintonsa vasta vuonna 1922. Sama tutkimus loi uuden tieteenhaaran, röntgenkristallografian. Nobelin fysiikanpalkinto
Nobelin fysiikanpalkinto on yksi viidestä alkuperäisestä Nobel-palkinnosta. Ruotsin kuninkaallinen tiedeakatemia myöntää palkinnon vuosittain ansioituneille fyysikoille. Palkintona annetaan nykyään 10 miljoonan Ruotsin kruunun kokoinen palkintosumma ja Erik Lindbergin suunnittelema kultainen mitali. Jaettava palkintosumma on historian saatossa muuttunut hyvin paljon; pienimmillään palkintosumma oli 114 935 kruunua vuonna 1923. Linus Pauling
Vuoden 1960 Nobelin kemianpalkinnon saaja Willard Libby arvioi, että ilmakehässä suoritettavissa ydinkokeissa vapautuvan radioaktiivisen hiilen määrä on niin pieni, ettei sillä ole merkitystä verrattuna kosmisen säteilyn altistukselle. Pauling käytti Libbyn omaa dataa ja laski, että tuohon aikaan suunnitellut ydinkokeet aiheuttaisivat puoli miljoonaa ylimääräistä keskenmenoa, 55 000 lapsen syntymisen vammaisena ja enemmän leukemiaa ja luusyöpää kuin siihenastisten ydinkokeiden fissiotuotteet. Wolfgang Ketterle
Wolfgang Ketterle (s. 21. lokakuuta 1957) on saksalainen fyysikko, joka työskentelee MIT:ssä Yhdysvalloissa. Hän keskittyy koejärjestelyihin, jotka hidastavat ja jäähdyttävät atomeita lähelle absoluuttista nollapistettä. Hänen vetämänsä tutkimusryhmä toteutti Bosen–Einsteinin kondensaatin yhtenä maailman ensimmäisistä vuonna 1995. Tästä hyvästä hänelle myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto yhdessä Eric Cornellin ja Carl Wiemanin kanssa 2001. Walter Kohn
Kohn jakoi vuonna 1998 Nobelin kemianpalkinnon matemaatikko John Poplen kanssa. Hän sai palkinnon tiheysfunktionaaliteorian kehittämisestä. Se todisti, että ei ollut tarpeellista laskea jokaisen elektronin liikettä vaan riitti, että tiedettiin elektronien keskimääräinen tiheys. Menetelmä antoi uusia mahdollisuuksia kemiallisten rakenteiden ja reaktioiden laskemiseen.