芯片是哪位科学家发明的,从事芯片研究的科学家获得过诺贝尔奖吗?

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芯片不是化为的专利吗

答:芯片这个称呼给人狭义的感觉,以为只是处理器,其实称呼集成电路更靠谱,发明者正是2000年诺贝尔物理学奖获得者,美国工程师——杰克·基尔比。

没错!不是我们一贯认为的科学家,而是工程师,是大名鼎鼎的德州仪器的工程师,从事的正是集成电路的研究。 和半导体相关诺贝尔奖很多,但无疑集成电路的发明,是最耀眼的。

1947年,杰克·基尔比毕业于美国伊利诺斯大学,并在一家生产电器元件的公司上班,同时对电子技术方面产生了浓厚的兴趣。

杰克·基尔比一边工作,一边继续完成他的硕士学业。 待学业完成后,杰克·基尔比转职于德州仪器工作,在这里,他得以全身心地投入他的爱好,并产生天才的想法——把电子设备的所有元器件放在一块材料上制造,并相互连接形成电路。

这就是集成电路的最初想法。

杰克·基尔比一点没耽误,立马着手研究,当天就把整个构想勾勒出来,并选用硅作为材料。

当他把想法告诉他的主管后,受到了高度重视;1958年,杰克·基尔比便申请了此项专利,从此,电子技术进入集成电路时代。

而CPU,代表着集成电路设计和制造的巅峰之作,其高端芯片的核心技术,掌握在少数几个大公司手里。

四十二年后的2000年,七十七岁的杰克·基尔比,因发明集成电路被授予诺贝尔物理学奖,5年后,杰克·基尔比去世。

欧美发达国家的芯片技术有没有可能被中国超越?芯片是谁发明的?

毫不夸张地说,芯片改变了所有人的生活,芯片的本质是集成电路,全世界第一个发明现代集成电路的科学家就是美国科学家,他的名字叫做杰克·基尔比。但是,这位科学家的发明时间是1958年,最后获得诺贝尔物理学奖的时间,却是42年之后的2020年。

实际上,同时期研发出近代实用集成电路人,还有另一位名叫罗伯特·诺伊斯的科学家,只不过他早在1990年的时候就已经去世。客观来说,目前我国的芯片技术还无法和欧美发达国家相比,这也是为什么华为会因为台积电断供而变得举步维艰,至于未来能不能超越,这个问题的答案大概也只有交给时间了。

杰克·基尔比这个人有多厉害?

杰克·基尔比出生于1923年11月8号,1947年的时候,也就是他才24岁左右的时候,便已经拿到了伊利诺伊大学的学士学位,而专业就是电子工程学。距离杰克·基尔比获得威斯康星大学相关硕士学位才短短8年时间,这个厉害的任务就研制出了全世界第一块集成电路。

大家可以真切地感受到,如今我们使用的电脑和移动电话等设备,其实都离不开芯片的应用,只不过杰克·基尔比这个后来改变全人类的研究成果,并没有在当时引起太大的轰动,所以诺贝尔物理学奖也是在时间过去四十多年之后才颁给他。

不过,迟来的褒奖刚好印证了杰克·基尔比对如今半导体产业发展作出的重大贡献,大家早已习惯的数字生活、乃至信息化时代的到来都离不开集成电路的诞生。而在芯片研发出来之前,真空管不仅笨重,而且还很不稳定,电路系统扩张还会带来元件变得更大等问题,这不仅意味着成本越来越大,实际应用的时候也遭遇了越来越明显的弊端。

小小芯片为什么有如此大的能力,就连华为都被限制?

芯片也有不同的分类,而且分类的方式还不止一种,比如,倘若按照点数属于数字活模拟来进行区分,那么集成电路就可以被划分为:数字集成电路、模拟集成电路和混合信号集成电路。当然,不同的集成电路功能也存在差异,正如数字集成电路能够涵盖所有东西,而模拟集成电路则主要是完成混频、滤波、解调和放大等功能

总有信口开河地说,如今我国实力强大,小小芯片怎么可能制造不出来?然而,芯片制造并不像很多人想象的那么简单,所有半导体元件产品加起来被统称为芯片,之所以集成电路的性能更高,这与其自身尺寸小路径更短有关。

集成电路也就开发出个半个世纪左右,但如今的应用方向却很广泛,涵盖了制造、交流、计算和交通系统,包括现在人人都离不开的互联网也对集成电路有绝对性的依赖。芯片制造对于我们来说,目前还是很难的一个问题,尤其是光刻工艺。

麒麟9000芯片为什么可能成为华为旗下该手机的最后一带芯片?从本质上来说就是因为我们无法自主进行该芯片的制造,谁叫我们集成电路产业最薄弱的一个环保局便是芯片制造呢,这个领域的高 科技 技术又很难在短时间内得到弥补。

而且,芯片行业一直以来的主流趋势本就是分工合作,华为海思也的确拥有比较好的芯片设计能力,但没想到有一天竟然有人利用芯片制造能力作为攻击点,原本稳定的芯片行业格局也因此而打乱。

如今,我们也在为芯片国产化而努力,华为也表示会落地造芯计划,这也是为什么最近芯片人才陆续加入华为,相信我国在不久的将来一定可以大同芯片产业链涉及到的多有关键要素,把关键技术都掌握在我们自己手里,不再受制于他人。

1、1901年:威尔姆·康拉德·伦琴1845~1923(德国)发现X射线

2、1902年:亨德瑞克·安图恩·洛伦兹(荷兰)、塞曼1865~1943(荷兰)关于磁场对辐射现象影响的研究

3、1903年:安东尼·亨利·贝克勒尔1852—1908(法国)发现天然放射性;皮埃尔·居里1859—1906(法国)、玛丽·居里1867—1934.(波兰裔法国人)发现并研究放射性元素钋和镭

4、1904年:瑞利1842~1919(英国)气体密度的研究和发现氩

5、2009年:英国籍华裔物理学家高锟因为“在光学通信领域中光的传输的开创性成就”而获奖,美国物理学家韦拉德·博伊尔(WillardS.Boyle)和乔治·史密斯(GeorgeE.Smith)因“发明了

6、2010年诺贝尔物理学奖得主成像半导体电路——电荷藕合器件图像传感器CCD”获此殊荣。

7、2011年:美国加州大学伯克利分校天体物理学家萨尔·波尔马特、美国/澳大利亚布莱恩·施密特以及美国科学家亚当·里斯。

北京时间10月5日下午5点50分许,瑞典皇家科学院决定将2021年的诺贝尔物理学奖授予日本籍科学家 Syukuro Manabe 、德国科学家 Klaus Hasselmann 和意大利科学家 Giorgio Parisi ,以表彰他们“ 对我们理解复杂物理系统的开创性贡献 ”。

2021年的诺贝尔奖单项奖金为1000万瑞典克朗 (约合736万元人民币) 。

过去6年诺贝尔物理学奖得主名单

2020年,诺贝尔物理学奖将一半颁给了罗杰·彭罗斯 (Roger Penrose)以表彰其给出的 黑洞形成的证明,并成为广义相对论的有力证据。 另一半由赖因哈德·根策尔 (Reinhard Genzel)、安德烈娅·盖兹 (Andrea Ghez)共享,表彰他们在 银河系中心发现超高质量高密度物质。

2019年,美国普林斯顿大学教授吉姆·皮布尔斯(James Peebles)、瑞士日内瓦大学教授米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和日内瓦大学教授迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)获奖, 理由是“他们在天体物理学方面的发现”。

2018年,美国科学家亚瑟·阿斯金(Arthur Ashkin)、法国科学家杰哈·莫罗(Gerard Mourou)和加拿大科学家唐娜·斯特里克兰(Donna Strickland)获奖, 理由是“在激光物理领域的突破性发明”。

2017年,三名美国科学家雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什获奖,理由是“ 在LIGO探测器和引力波观测方面的决定性贡献 ”。

2016年,三位英美科学家大卫·索利斯、邓肯·霍尔丹、迈克尔·科斯特利茨获奖,理由是 “理论发现拓扑相变和拓扑相物质”

关于诺贝尔物理学奖的小知识

作为根据诺贝尔遗嘱设立的五大奖项之一, 物理学奖被授予“在物理学领域作出最重要发现或发明的人” ,与其他诺贝尔奖相比,物理学奖的荐举和甄选过程更长、更缜密。诺贝尔物理学奖规则规定,获奖者的贡献必须“已经受时间的考验”。这意味着诺贝尔委员会 往往会在科学发现的数十年以后才会为此颁发奖项。 自1901年设立至今,诺贝尔物理学奖已走过百年历程,记录了物理学发展史上的无数个里程碑,已成为人类文明不可分割的一部分。

根据规定,一项诺贝尔奖 最多可以颁给两项不同的成就,奖金将均分。 而如果一项成就是由2到3个人共同完成,那么奖金将联合授予他们。一份奖金最多由3人分享。

自1901年至2020年,诺贝尔物理学奖项已颁发114次,其中,1916年、1931年、1934年、1940年、1941年和1942年这6年未颁奖。正如组委会所说:“如果候选人的贡献没有达到要求,那么奖金就会被保留至第二年。如果第二年仍没有合适的人选,那么,奖金将回流至基金会的初始基金里。”此外,在两次世界大战期间,诺贝尔奖也鲜少颁发。

俗话说,出名要趁早。迄今为止,诺贝尔物理学奖最年轻的获奖者是 劳伦斯·布拉格 。1915年, 年仅25岁 的他凭借用X射线研究晶体内原子和分子结构的贡献,与父亲亨利·布拉格共同获得诺贝尔物理学奖。

迄今,诺贝尔物理学奖最年长的获奖者是 亚瑟·阿什金 ,他在2018年获得诺贝尔奖时已经 96岁 。获奖理由是“在激光物理领域的突破性发明”。

在诺贝尔奖 历史 上,获得两次诺贝尔物理学奖的是美国物理学家 约翰·巴丁 。1956年约翰·巴丁因对半导体的研究和对晶体管效应的研究荣获诺贝尔物理学奖。1972年他因超低温理论再次荣获诺贝尔物理学奖。

复杂系统的特点是随机性和无序性,难以理解。今年的奖项表彰描述它们和预测它们长期行为的新方法。

地球气候是一个对人类至关重要的复杂系统。真锅淑郎展示了大气中二氧化碳含量的增加如何导致地球表面温度升高。在1960年代,他领导了地球气候物理模型的开发,并且是第一个 探索 辐射平衡与气团垂直输送之间相互作用的人。他的工作为当前气候模型的发展奠定了基础。

大约十年后,克劳斯·哈塞尔曼创建了一个将天气和气候联系在一起的模型,从而回答了为什么气候模型在天气多变且混乱的情况下仍然可靠的问题。他还开发了识别特定信号、指纹的方法,自然现象和人类活动都在气候中留下印记。他的方法已被用来证明大气温度升高是由于人类排放的二氧化碳。

1980年左右,乔治·帕里西在无序的复杂材料中发现了隐藏的模式。他的发现是对复杂系统理论最重要的贡献之一。它们使理解和描述许多不同的、显然完全随机的材料和现象成为可能,不仅在物理学中,而且在其他非常不同的领域,如数学、生物学、神经科学和机器学习。

“今年获得认可的发现表明,我们对气候的了解建立在坚实的科学基础之上,基于对观测的严格分析。 今年的获奖者都为我们更深入地了解复杂物理系统的特性和演化做出了贡献 。 ”诺贝尔物理学委员会主席托尔斯·汉斯·汉森说。

为复杂世界寻找最简科学规律

乔治·帕里西摘得诺奖并不意外。实际上这位科学家学术主页现实的引用次数已经超过 9万 此前他斩获了除诺奖之外的几乎所有科学奖项中的物理学奖 。“帕里西是非常有影响力的理论物理学家,他通过统计物理和复杂系统的方法开展研究”, 上海交通大学自然科学研究院和物理与天文学院教授张何朋 解释,“一般晶体中的原子按照周期性结构排列,但很多复杂系统没有这种晶体中的空间序、且处在随机性很强的热力学非平衡态,这使得一些传统的物理研究方法难以在复杂系统中奏效,但帕里西发展了很多方法研究无序、随机的复杂系统。”

今年帕里西还获得沃尔夫奖,颁奖词这样评价:“他的工作对物理学不同分支有极大的影响,包括粒子物理、临界现象、无序系统、以及优化理论和数学物理。” 张何朋认为,复杂系统的研究进展需要多学科的融合和交叉;随着大数据、计算能力等方面的发展,这一领域也将迎来快速推进,帮助科学家 探索 出更好地探究真实世界的新研究范式。

值得注意的是,帕里西的研究非常有趣,有些超出了传统物理研究的范畴,比如纸张燃烧后不规则的边界、和谐飞舞的鸟群等。“这些起源于生物学和材料学的问题至今还未有完整的解答,物理学家积极介入这些交叉研究,试图为复杂问题寻找到最简单、最普适的模型和机制,帮助人类更好地认识世界”,张何朋说,而目前, 这些领域也有中国科研团队在努力

诺贝尔物理学每年评选和颁发一次,其中有 6 年因故停发(1916年、1931年、1934年、1940-1942年)。截至2020年,诺贝尔物理学奖共颁发 114 次,共有 215 人获得该奖。美国物理学家 约翰·巴丁 ,因晶体管效应和超导的BCS理论在1956年和1972年两度获奖,是唯一一位“梅开二度”的科学家。

2020年,诺贝尔物理学奖的一半由 罗杰·彭罗斯 获得,另一半由 莱因哈德·根泽尔 安德里亚·格兹 共同获得。三位科学家因 发现了银河系中心的超大质量致密天体 而获奖。咖啡师也从世界顶尖科学家论坛(WLF)获悉,莱因哈德·根泽尔已经应邀出席11月初召开的第四届世界顶尖科学家论坛,并在大师讲堂上分享自己的黑洞研究。

数据显示:诺贝尔物理学奖仅授予1人的,出现了 47 次;授予两人的,共出现了 32 次;授予三人的,出现了 35 次。近年来,两人或者三人获奖的频率大大增加,上一次独享诺贝尔物理学奖的物理学家还要追溯到1992年获奖的乔治·夏帕克。

迄今为止,最年轻的诺贝尔物理学奖获得者是威廉·劳伦斯·布拉格,获奖时是 25 岁。1915年,他和他的父亲威廉·亨利·布拉格同时获奖;2018年,亚瑟·阿斯金以 96 岁高龄获奖,是诺贝尔物理学奖得主中的最年长者。

统计表明:诺贝尔物理学奖得主中,20-29岁的仅1人;30-39岁的有23人;40-49岁的获奖人数最多,达到了55人;50-59岁也是获得诺贝尔物理学奖的“高峰期”,有52人;60-69岁有43人;70-79岁有26人;80-89岁出现了15位获奖者;而90-99岁同样仅1人。

历史 上曾有 4 名女性获得诺贝尔物理学奖,分别是我们熟知的“居里夫人” 玛丽·居里 、德裔美国物理学家 玛丽亚格佩特·梅耶 、2018年的得主 唐娜·斯特里克兰 和去年的得主 安德里亚·格兹 。其中,玛丽·居里两度获得诺奖。1903年,居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得诺贝尔物理学奖。1911年,居里夫人因发现元素钋和镭再次获得诺贝尔化学奖,成为世界上第一个两获诺贝尔奖的人。

有学者表示,相较其它自然科学奖项,诺贝尔物理学奖的规律性较为明显:宇宙天体物理学、粒子物理学、原子分子及光物理学和凝聚态物理学这四大领域轮番登场。不过近几年,天体物理登台频率较高——2015年是粒子物理成果获奖;


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