2025 年諾貝爾物理學與化學獎：量子隧道與分子海綿

諾貝爾物理學獎表彰那些展示量子隧道在物理過程中關鍵作用的研究人員，這通常與化學反應有關。量子隧道允許粒子穿過經典物理學預測應該無法逾越的能量障礙，科學美國人在2025年10月6日報導了這一點。

這一發現也在2025年10月8日的衛報中被強調，挑戰了傳統模型，顯示量子效應可以影響大規模系統。這一突破具有深遠的影響，可能通過提供對分子和原子行為的更深入見解來促進量子計算和節能技術的進步。

諾貝爾化學獎是因為創造了分子海綿，這是一種設計用來以卓越效率儲存氧氣的創新材料而頒發的。正如自然在2025年10月7日報導的，這些多孔結構可以捕獲和釋放氣體，提供在能源儲存和環境管理方面的變革性應用。

海綿選擇性捕獲分子的能力使其成為開發可持續技術的理想選擇，例如先進的電池或空氣淨化系統。這一發現代表了材料科學的一次飛躍，具有解決全球挑戰如清潔能源和污染控制的潛力。

量子隧道，物理學獎的焦點，涉及粒子通過量子力學繞過能量障礙，這一現象違反了經典預期。科學美國人和衛報指出，這一過程曾被認為僅限於亞原子尺度，但在較大系統中的機制中顯著改變了反應速率。

相對而言，化學獎所表彰的分子海綿利用精確設計的多孔框架來捕獲氧氣等氣體。自然的報導強調，這些材料建立在數十年的分子設計研究之上，提供了一個多功能的平台，用於實際應用，這兩項發現突顯了基礎科學與現實世界解決方案之間日益增長的協同作用。

量子隧道的發現可能通過提高催化等過程的效率來改變技術，這對於製藥和可再生能源等行業至關重要，正如科學美國人和衛報所指出的。例如，理解量子效應可能導致更快、更節能的計算系統，包括量子計算機。

同樣，自然所描述的分子海綿在可持續技術方面具有巨大的潛力。它們儲存氧氣的能力可能提高燃料電池性能，改善醫療氧氣供應，或減少工業排放，直接影響能源可持續性和環境健康。

科學界對這兩項諾貝爾獎的宣布表示廣泛讚譽。衛報在2025年10月8日引用專家稱量子隧道的突破是一場範式轉變，可能重新定義從物理學到工程學的領域。

科學美國人在2025年10月6日報導，研究人員將這項工作視為更準確的分子互動模型的基礎，並在藥物開發和能源系統中應用。雖然未包括獲獎者的直接聲明，但分子海綿的發現同樣引發了對其在應對氣候和能源挑戰方面的實際前景的興奮。

2025年諾貝爾物理學獎和化學獎標誌著科學和技術的轉折點。量子隧道的突破，正如科學美國人和衛報所報導的，為量子計算和節能系統的創新奠定了基礎，可能改變我們處理信息和供電的方式。與此同時，自然對分子海綿的報導強調了它們在應對氣候變化和推進可持續能源方面的作用。

未來的挑戰在於將這些發現擴展到實際應用，從開發具有成本效益的分子材料到將量子原則整合到日常技術中。這些獎項預示著一個科學驅動解決全球挑戰的未來。