Megan Pickett, associate professor of physics

在劳伦斯大学的少年科学馆,物理学副教授梅根·皮克特站在一块白板旁,展示她的一些天体物理学研究成果。(丹尼·达米亚尼摄)

如果你最近几天感觉到劳伦斯大学扬希尔德、斯泰茨和布里格斯的大厅里涌起了一阵兴奋,那你就没有错。

本月早些时候,诺贝尔化学奖和物理学奖被宣布,这一消息对几位理学院的教职员工和他们的学生来说是一个打击,这为他们在劳伦斯大学进行的研究创造了动力。

两位经济学教授也是如此,他们的研究重点是与开创性的《贫穷经济学》(Poor economics)相关的主题,这本书自2016年以来一直是劳伦斯大学新生研究课程的必读书目。稍后会详细介绍。

化学奖颁给了三位化学家——斯坦利·惠廷汉姆、约翰·古迪纳夫和吉野彰,他们在30年前对锂离子电池的开发发挥了重要作用,锂离子电池现在为我们的许多无线电子产品提供动力,最著名的是手机。艾利森·弗莱希曼(Allison Fleshman)是一位化学副教授,她在过去20年里致力于离子迁移率的研究,这项研究可能会改善下一代锂电池的性能。

与此同时,物理学奖颁给了两位天文学家——米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹(他们与一位宇宙学家在另一个项目中分享了这个奖项)——他们在20世纪90年代中期发现了一颗燃烧的、不适宜居住的行星,它围绕着一颗遥远的类太阳恒星运行,这一突破为在银河系中发现数千颗系外行星开辟了道路。物理学副教授梅根·皮克特(Megan Pickett)刚获得博士学位,在NASA工作时,发现了这一发现。从那以后,她的大部分职业生涯都在研究这些恒星和行星的形成,模拟太阳系的形成过程。

弗莱希曼和皮克特在职业生涯早期都从这些科学家所做的开创性工作中获得了灵感。看到他们现在被授予诺贝尔奖,最近几天的庆祝活动堪比周日下午的足球迷庆祝活动。

弗莱希曼说:“诺贝尔奖一公布,我的Facebook就被研究生院的老同事和我的博士后工作搅得团团乱。”“我们都非常非常兴奋。有一个科学家小组,当我们听到这个消息时,简直要疯了。我可能会在走廊里跑着喊,‘锂能赢’。”

当物理学奖宣布时,Pickett也有类似的反应,不仅因为她为Mayor和Queloz感到高兴,还因为这为她和她的学生在Youngchild所做的科学研究提供了动力和认可。

“我想知道这个团体什么时候会获得诺贝尔奖,”她说。

太阳系是如何形成的

1995年,马约尔和奎洛兹首次宣布发现了这颗类似木星的行星,他们追踪到了恒星发出的光颜色的周期性摆动,表明有一颗行星在绕轨道运行。他们确定这是一个为期四天的轨道。当时的科学家已经相信,除了地球之外,还有其他行星围绕着类日恒星运行。但他们没有证据。然后他们做到了。

“科学界对此持怀疑态度,就像对这样的新发现应该持怀疑态度一样,”皮克特说。“过去有很多错误的发现和错误的警报。但这经受住了时间的考验。随着人们开始使用这种方法,越来越多的太阳系被发现。我们现在知道有4000颗行星围绕恒星运行。”

 

劳伦斯大学物理系

那年早些时候,皮克特刚刚在印第安纳大学获得博士学位,并在加州山景城的美国宇航局艾姆斯研究中心工作。她记得听到这个发现的消息时,就像昨天一样。

“我在空间科学研究实验室,”她说。“我所在的整个楼层,大部分是理论天体物理学家,都在大厅里兴奋地跑来跑去。起初,每个人都试图证明这是错误的,但他们真的很兴奋。他们不是很兴奋,就是很兴奋。如果它是正确的,我们最终将有证据证明太阳系外存在行星。事实证明这是对的。

“事实证明,这正是我感兴趣的研究对象。所以,就我的职业生涯而言,我非常幸运,在正确的时间在正确的地点学习正确的东西。”

科学家们现在相信,我们银河系中行星的数量可能达到数十亿。

“20年前,或者25年前,如果你说这样的话,你会被嘲笑下台,”皮克特说。“根据我们所看到的统计数据,现在人们非常认真地对待它。

Allison Fleshman, associate professor of chemistry

在劳伦斯大学斯泰茨科学馆的实验室里,化学副教授艾利森·弗莱希曼站在一幅肖像前。(丹尼·达米亚尼摄)

离子的研究

与此同时,在斯泰茨的化学实验室里,弗莱希曼和她的学生们正忙着谈论诺贝尔奖的宣布给他们的工作带来的挑战。他们本身不一定在研究锂电池,但他们正在研究可能影响电池技术持续发展的过程的一部分。弗莱希曼自在俄克拉荷马大学攻读博士学位以来,一直在围绕这一主题进行研究。

弗莱希曼说:“我博士学位的一部分工作是开发一种描述离子传输的新方法,这就是这个研究领域的名称。”“离子传输是指离子在两个电极之间的移动能力。如果你有一个电场,离子能在多大程度上适应电场中的反应?”

劳伦斯大学的化学

让这一研究和相关研究继续下去,有一天可能会导致电解质(携带带正电的锂离子的化学介质)从液体变为固体,从而消除与电池泄漏或膨胀有关的潜在问题。

“这有点像圣杯,”弗莱希曼说。“这是下一件大事。在此之前,这个想法是改进携带电荷的材料。我和我的学生们赢博体育了一个新的模型来描述这种运输。”

锂离子电池的诺贝尔奖在某种程度上是一种势头改变,因为它是人们可以联系到的东西。他们可能不理解背后的科学,但他们欣赏手机和其他电子工具的快速发展,他们可以拿在手里。弗莱希曼传达的信息很简单——我们还没有结束。

她说:“我想,一旦它到了消费者手中,人们就会认为没有什么创新可言了。”不正确的。虽然诺贝尔奖承认惠廷汉姆、古迪纳夫和吉野的工作是最前沿的,但仍有许多问题尚未得到回答。

“如果你在这个领域工作,你就会知道这些问题,”弗莱希曼说。“你知道电解质是有局限性的。人们对锂为什么会移动有一个误解。人们对锂与电解质的整体相互作用存在误解。”

下一代锂电池的可能性正在最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台探索中,它不仅仅是让我们的电子玩具跑得更快。社区以更可持续的方式重新调整部分能源使用的前景正在发挥作用。

“诺贝尔奖把这些问题放到了国际舞台上,”弗莱希曼谈到锂技术的持续研究时说。“我认为它让更多的人感兴趣,那些认为这项技术基本上已经走到了尽头的人。我们制造了锂电池。效果很好。我的手机永远保持充电状态。但还有很多创新有待实现。

弗莱希曼说:“确实有很多优秀的科学家在努力回答这个问题:我们如何才能将我们的能源需求转向可持续的能源。用诺贝尔奖来奖励这些科学家,是在用另一种方式说明我们需要就可再生能源展开全球对话。”

关于发展经济学的书

当诺贝尔经济学奖得主被宣布时,你可能在校园里听到了一阵掌声。麻省理工学院的发展经济学家阿比吉特·班纳吉(Abhijit Banerjee)和埃斯特·迪弗洛(Esther Duflo)以及哈佛大学的迈克尔·克雷默(Michael Kremer)的研究成果对这里的学生和教师来说非常熟悉。巴纳吉和迪弗洛2011年出版的《贫困经济学:对抗击全球贫困方式的激进反思》自2016年以来一直是新生研究课程的一部分,这意味着劳伦斯大学的大多数学生在过去四年或下学期的某个时候都曾剖析过这本书。

Hillary Caruthers

Caruthers希拉里

Dylan Fitz

迪伦弗茨

这本书——以及现在的诺贝尔奖——为不断发展的发展经济学领域带来了光明。在这种情况下,这是经济学家的工作,他们在微观层面上研究发展中国家的贫困和其他经济问题,收集和使用具体的实地数据来分析结果。他们没有采取宏观视角,而是对当地群体或社区进行现实世界的试验,以测试某些因素——无论是在教育、卫生保健、食品、计划生育还是其他领域——是如何影响一个地区的经济的。

在劳伦斯大学的校园里,对诺贝尔奖的掌声最响亮的莫过于希拉里•卡鲁瑟斯(Hillary Caruthers)和迪伦•菲茨(Dylan Fitz)的办公室。两人都是经济学助理教授,专门研究发展经济学的微观方法。十年前,甚至在这本书出版之前,他们就把《贫穷经济学》的作者和克雷默视为自己的榜样。

“我确实觉得它非常有说服力,”卡鲁瑟斯在谈到诺贝尔奖的宣布时说。“令人兴奋的是,当你回顾过去赢博体育的诺贝尔奖得主时,这是迄今为止最接近我们研究的。所以,看到我们钦佩的人,在我们的研究领域激励我们的人,以及真正影响了这个领域的人获得荣誉,我们感到很兴奋。这就像看到我们的偶像因为他们的工作而得到奖励一样。”

劳伦斯大学经济学

卡鲁瑟斯和菲茨说,他们两人都被迫在微观层面上研究发展经济学,因为它与受影响的人们紧密相连。它是对来自个人和家庭的开放式微观数据的分析,期望它能增加更大的经济对话,并最终有助于改善生活条件。

菲茨说,这并不是说更宏观的发展经济学方法没有价值。这只是微观方法,它能带来的东西是另一个重要的部分,这就是吸引他进入这个领域的原因。

他说:“《贫穷经济学》的工作类型是我成为经济学家的原因。”

例如,Caruthers所做的一些研究集中在子宫内营养不良如何影响一个人的一生。这与《贫穷经济学》探讨的主题相同,研究早期医疗保健或缺乏医疗保健如何影响一个人摆脱贫困的能力。

“当然,经济学是一门社会科学,但我们常常很容易忘记,我们最终感兴趣的是人和人类的福祉,”卡鲁瑟斯说。“因此,作为一名学者,不再强调系统,而是强调微观影响对我来说非常有吸引力。”

《贫穷经济学》非常适合《新生研究》,它向非经济专业的学生介绍了许多人不知道的经济学课程的一部分。

菲茨说:“很多刚入学的新生都不知道什么是经济学。“他们中的一些人认为这只是为了做生意,或者只是为了捍卫自由市场,但事实并非如此。经济学可以帮助我们让世界变得更美好,首先要努力了解世界,然后为人们改善世界。”