2014诺贝尔物理奖为何颁给了三位日本人——写于2014诺贝尔物理学奖揭晓之际2014年10月7日北京时间下午5:30，我打开电脑，进入诺贝尔奖网站，失望地发现他们的物理学奖发布会视频将通过youtube发布。我不是不能翻墙，问题是翻墙软件效率不好，于是放弃了观看即时视频。诺贝尔物理学委员会本来预计北京时间下午5:45召开发布会，我耐心地等，5:45刚过，手机端腾讯新闻就跳出一个消息，日本三位物理学家获得今年的诺贝尔物理学奖。腾讯新闻弹出：“日本物理学家赤崎勇（IsamuAkasaki）、天野浩（HiroshiAmano）和日裔美籍科学家中村修二（ShujiNakamur）获奖。”（2014年度诺贝尔物理学奖授予日本名古屋大学的赤崎勇，天野浩以及美国加州大学圣巴巴拉分校的中村修二，以表彰他们在发明一种新型高效节能光源方面的贡献，即蓝色发光二极管(LED)。CFP供图）看到这些名字，我知道今年的诺贝尔物理学奖颁给了与发明LED有关的科学家。好吧，很多人会好奇，什么是LED？这个缩写词的原文是light-emittingdiode，对应的中文是“发光二极管”。即使我们用中文，很多人照样不明白其意思。这样说也许大家都会明白：LED就是电视遥控器上那个发出红外信号的灯。这种灯既不是传统的白炽灯，也不是现在流行的荧光灯（所谓节能灯也是荧光灯），而是一种半导体做成的灯。诸位会问，原来是这样的啊，可是电视遥控器我们也用了二十多年了，为什么这么重要的信号发射器现在才获奖？原因很简单，你用的电视遥控器上的发光二极管，或LED，只发射红外光线，不发可见光，因此用处有限。所以，要弄明白这次诺奖为什么发给三位日本人，我们需要梳理一下LED的发展史。在梳理LED发展史之前，我先梳理一下我自己的历史。我与LED没有任何关联。我想说的是，在我小时候，那时我们家还用效率低下的白炽灯的时候，我就读过与LED多多少少有关的物理，这些物理藏在我妈读中专时的一本教科书中，其中提到了场致发光。可以说，LED的发光原理就是一种场致发光：你将电压加在某种半导体做成二极管上，它就发光了。二极管的材料不同发出的光就不同，有的发出红外光，有的发出红光，有的发出黄光，而三位日本人的功劳是发现发出蓝光的二极管。那，什么是二极管？我们小时候听过半导体收音机的人都知道什么是二极管，经常用零花钱去买。现在的年轻人知道的可能不多了。简言之，就是用半导体制成的一种“结”，在结的两端加上电压，如果是正压就会出现电流，如果是负压就不会出现电流（当然你别加得太多，任何东西都会被足够高的电压击穿）。二极管的单向导电性的原理很简单，就是因为一端有游离的电子，另一端有游离的电子空穴（这个名字有点儿学术，用离子可能更通俗些）。好了，如果你给二极管加上电压，那么电子向电压高的地方跑，空穴向电压低的地方跑，它们碰到一起就“湮灭”发光。事实是，电子填补了空穴，能量降低了，多余的能量变成光被抛出来了。能量越高，发出的光的波长就越短。也就是说，红外光的能量最小，现在的紫外LED的光能量最高。物理原理很简单，所以，LED想要获奖，必须有应用，而且必须是重要应用。物理学奖向来如此，要么你发现新的物理学原理，要么你得有重要应用。LED的发光原理简简单单，以至于经过半个世纪的努力才最终获得诺贝尔奖的肯定。为了做一名事前诸葛亮，我提前一天在微博上“预言”了今年的诺贝尔物理学奖：“明天是诺贝尔物理学奖发布会，我去年就预测今年的物理学奖，我的首选是负折射率材料，即超颖材料，如果这个领域获奖，获奖人当然该是J.B.Pendry,D.R.Smith,D.Schurig。另一个可能是LED的发明，至于到底奖给谁就很难说了。”我的预言重点，超颖材料，没有获奖，第二个选项获得了。让我们期待五年后超颖材料获奖吧，那是诺贝尔物理学奖在各领域的又一个循环。超颖材料的应用是一个非常科幻的话题，我期待五年后有机会谈。---------------------------现在可以谈谈LED的历史了。概要如下：1927年，一向致力于研究半导体的俄国人奥列格·罗塞夫（OlegLosev）发现第一个LED，但这个发现没有找到任何商业应用。到了1955年，在美国无线电公司工作的鲁宾·布朗斯坦（RubinBraunstein）发现砷...
