㈠ 除两爱一居以外的科学名人还有谁
中国科技人物
一、古代部分
民间医学家——扁鹊
“川主”——李冰
农家学——汜胜之
“外科之父”——华佗
杰出的数学家——刘徽
农学大家——贾思勰
造纸技术发展史上的杰出人物——蔡伦
中国古代科学大师——张衡
医圣——张仲景
地图学家——裴秀
中国古代著名的炼丹家和医药学家——葛洪
科学大家——祖冲之
杰出的医药学家——陶弘景
地理学家——郦道元
天文学家——刘焯
建筑大师——宇文恺
“药王”——孙思邈
唐代高僧——一行
活字印刷术创始人——毕异
北宋著名建筑学家——李诫
“中国科学史上的坐标”——沈括
“攻下派”的创始人——张从正
元代天文水利专家——郭守敬
女纺织革新家——黄道婆
明代“医圣”——李时珍
近代科学的先驱——徐光启
“网络全书式的学者”——宋应星
富有创新精神的医学实践家——王清任
清代数学界巨擘——李善兰
近代化学的启蒙者——徐寿
二、现代部分
杰出的爱国工程师——詹天佑
飞行先驱——冯如
中国药用植物化学的先驱者——赵承嘏
中国地质事业的奠基者和领导人——李四光
中国气象学的奠基人——竺柯桢
中国近代植物分类学的开拓者和奠基人——陈焕镛
中国数学界的一代宗师——熊庆来
中国有机化学研究的先驱者——庄长恭
中国桥梁事业的泰斗——茅以升
中国杰出的物理学家、物理学教育家一——吴有训
中国鱼类学和线虫学的奠基人——伍献之
实验胚胎学家——朱洗
著名物理学家、教育家——严济慈
我国实验室胚胎学的创始人——童第周
中国著名流体力学家、理论物理学家——周培源
中国胶体科学的主要奠基人——傅鹰
苏步青与“苏步青效应”
两弹一星元勋——赵九章
中国遗传学的奠基人——谈家桢
著名的电子专家——王诤
现代病毒学的奠基人—_黄桢祥
中国有机化学家和生物有机化学家——汪猷
自学成才的数学家——华罗庚
我国空气动力学的奠基人——陆士嘉
世界级的几何大师——陈省身
著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家——钱伟长
核子物理女皇——吴健雄
中国“原子弹之父”——钱三强
中国核物理学家——何泽慧
中国理论化学家——唐敖庆
中国应用光学家——王大珩
中国物理化学家、核化学家和化学教育家——吴征铠
植物区系地理学派的奠基人——吴征镒
“中国医学界的第一位人物”——吴阶平
中国计算机事业的开拓者——吴几康
中国著名的理论物理学家——黄昆
中国物理化学家、化学教育家——卢嘉锡
从古代走向未来的数学家一吴文俊
美籍华裔理论物理学家一一杨振宁
著名核物理学家——朱光亚
两弹元勋——邓稼先
在数学世界追求人生快乐者——谷超豪
美籍华裔理论物理学家——李政道
中国理论物理、粒子物理学家——周光召
杂交水稻之父——袁隆平
距离摘取数论皇冠明珠一步之遥者——陈景润
潘承洞与哥德巴赫猜想
美籍华裔实验物理学家——丁肇中
人口控制论的创始人——宋健
第二章世界科技人物
一、数学家
毕达哥拉斯学派的开创者——毕达哥拉斯
几何学之父——欧几里得
解析几何的创始人——笛卡尔
业余数学家之王——费马
微积分的发明者之一——莱布尼茨
有限差分的奠基人——泰勒
数学史上四杰之一——欧拉
法国分析学派的代表者——傅里叶
数学王子——高斯
数学分析的开拓者——柯西
非欧几何的创始人之一——罗巴切夫斯基
早陨的数学之星——阿贝尔
椭圆函数理论的创立者之一——雅可比
数论的杰出代表——库默尔
群论的创立者——伽罗瓦
世纪数理逻辑的最杰出代表——布尔
现代分析之父——魏尔斯特拉斯
俄国现代数学的奠基人——切比雪夫
世纪最伟大的代数几何学家——埃尔米特
德国直觉主义数学流派的先驱者——克罗内克
复变函数论的奠基人之一——黎曼
集合论的创立者——康托尔
数理逻辑的奠基人——弗雷格
数学王国的女性骄傲——科瓦列夫斯卡娅
代数拓扑学的奠基人——彭加勒
无冕的数学之王——希尔伯特
四维时空概念的提出者——闵科夫斯基
一般拓扑的奠基人——豪斯多夫
有限覆盖定理的证明者——波莱尔
控制论之父——维纳
世纪最伟大的数理逻辑学家——哥德尔
现代计算机之父——冯•诺伊曼
二、物理学家
古希腊杰出的力学家——阿基米德
光的波动说的提出者——惠更斯
弹性定律的发现者——胡克
经典力学体系的建立者——牛顿
把天电引到地上的科学家——富兰克林
电学定量研究的开拓者——库仑
电动力学的奠基者——安培
电路基本定律的发现者-一欧姆
经典电磁理论的奠基人——法拉第
通过对动物热的研究而发现能量守恒定律的科学家——迈尔
用多年时间对热功当量进行测量的科学家——焦耳
热力学第二定律的提出者——克劳修斯
绝对温标的确立者——威廉•汤姆孙
经典电磁理论的集大成者——麦克斯韦
非理想气体状态方程的建立者——范德瓦尔斯
统计力学的奠基者——玻耳兹曼
第一个获得诺贝尔物理学奖的科学家——伦琴
天然放射性的发现者——贝克勒耳
成功进行以太漂移实验的科学家——迈克耳逊
德高望重的理论物理学家——洛伦兹
电子的发现者——约瑟夫•约翰-汤姆孙
电磁波存在的证实者——赫兹
量子论的创立者——普朗克
两次荣获诺贝尔科学奖的女科学家——居里夫人
原子有核行星模型的提出者——卢瑟福
核裂变的发现者——哈恩
相对论的创立者——爱因斯坦
波函数统计解释的提出者——玻恩
哥本哈根学派的领袖——玻尔
波动力学的创立者——薛定谔
中子的发现者——查德威克
物质波假设的提出者——德布罗意
回旋加速器的发明者——劳伦斯
发现用慢中子进行核反应的科学家——费米
不确定〔度〕关系的发现者——海森伯
最富创造性的理论物理学家——狄拉克
介子的发现者——汤川秀澍
三、化学家
把化学确立为科学的人——波义耳
燃素说的创立者——施塔尔
氧元素的发现者之一——舍勒
化学革命家——拉瓦锡
近代原子学说的奠基人——道尔顿
气体化合体积定律的发现者——盖•吕萨克
电解离析出金属钾钠钙镁者——戴维
化学元素符号的首倡者——贝采利乌斯
打破有机物与无机物的坚冰——维勒
农业化学和生物化学的奠基人——李比希
光谱分析的开创者——本生
煤焦油综合利用的开拓者——霍夫曼
第一个应用旋晶仪来测定晶体结构的人——波拉尼
有机结构理论的奠基人——凯库勒
元素周期分类的先驱——迈耶尔
炸药发明者——诺贝尔
元素周期表的创立者——门捷列夫
第一个荣获诺贝尔化学奖的科学家——范霍夫
电离学说的提出者——阿伦尼乌斯
热力学第三定理的创立者——能斯特
合成氨的发明者——哈伯
表面分子定向说的创立者——朗缪尔
高分子化学的创立者——施陶丁格
性激素合成的开创者——鲁齐卡
化学反应动力学研究的大师一一谢苗诺夫
在化学反应机理研究上做出突出贡献者——欣谢尔伍德
量子化学的开创者——鲍林
现代有机合成之父——伍德沃德
前线轨道理论的创立者——福井谦一
四、生物、医学家
双名制命名法的创建者——林奈
进化思想的肇始人——布丰
牛痘接种术的发明者——詹纳
细胞学说的创始人之一——施莱登
进化论之父——达尔文
细胞学说的创始人之一——施旺
实验心理学的奠基人——赫尔姆霍茨
优生学的奠基人——高尔顿
近代遗传学的奠基人——孟德尔
近代微生物学的奠基人——巴斯德
自然选择进化论的另一独立创立者——华莱士
生物发生律的发现者——海克尔
杆菌之父——科赫
首次分离出DNA的分子生物学家——米舍尔
条件反射理论的创始人——巴甫洛夫
荷兰的遗传定律发现者——德弗里斯
细胞化学的奠基人——科塞尔
伟大的自然改造者——米丘林
现代遗传学的奠基者——摩尔根
呼吸过程的揭秘者——瓦尔堡
糖类化学的元勋——科里
前苏联植物育种学家和遗传学家——瓦维洛夫
DNA遗传本性的发现者——艾弗里
酶之父——萨姆纳
病毒蛋白酶研究的奠基人——诺斯罗普
转座因子的发现者——麦克林托克
分子生物学之父——德尔布吕克
卓越的脑半球研究者——斯佩里
神经冲动传导“离子学说“的创始人——霍奇金
DNA聚合酶的“净化论”者——科恩伯格
中性理论的创始人——木村资生
免疫学家——米尔斯坦
遗传密码的破译者——尼伦伯格
DNA双螺旋的发现者——沃森和克里克
五、天文学家
古希腊天文学的集大成者——托勒密
日心说的创立者——哥白尼
近代天文学的始祖——第谷
近代实验科学的奠基者——伽利略
行星运行三大定律大发现者——开普勒
天体力学的主要奠基人——拉普拉斯
天文世家——斯特鲁维家族
天体光谱学的创始人之一——哈金斯
天体物理学的奠基人之一——爱丁顿
用数学方法提出宇宙模型的第一人——弗里德曼
星系天文学、河外天文学的奠基人和观测宇宙学的奠基人——哈勃
六、地质学
经典地质学的奠基人——赫顿
近代地理学的创建人之一——威廉•冯-洪堡
”灾变论”的创立者——居维叶
地质学之父——赖尔
构造地质学之父——徐士
地球化学的奠基人——克拉克
地壳和地幔分界面的发现者——莫霍洛维奇
大陆漂移理论的创始人——魏格纳
为海洋科学的发展注入了生机和活力的人——祖博夫
第一次测定了岩石年代和地球年龄的人——霍姆斯
七、工程技术专家
蒸汽时代的创造者——瓦特
电气时代的开创者——西门子
发明大王——爱迪生
电话的发明者——贝尔
航天科学的先驱——齐奥科夫斯基
无线电报机的发明者——波波夫
青霉素的发现者——弗莱明
飞机的发明者——莱特兄弟
现代火箭技术的奠基人——戈达德
喷气式飞机的发明者——亨克尔
倡导和平利用核能的先驱——齐拉德
资讯理论的创始人——香农
㈡ 除了哥本哈根学派,还有什么学派
量子力学的话,好像再没有了,物理学并不喜欢搞学派。。。哥本哈根学派也没有什么组织,同一学派的科学家们并不单独搞学术活动,学派仅仅只是对量子力学解释持相同意见科学家的一个统称而已,因为其领袖波尔的工作单位在哥本哈根理论物理研究所,所以称之为哥本哈根学派。
其他持不同观点的,就姑且称之为非哥本哈根学派吧。。。。。在量子力学创始人里面,薛定谔和爱因斯坦两位就不属于哥本哈根学派。
稍微沾点边的也就是费米学派(核物理,也不是量子力学啊),卢瑟福学派(其实这不太能称作学派,和量子的关系顶多就是卢瑟福散射实验),李比希学派(有机化学的,和量子没啥关系)
㈢ 关于物理的问题(高分)
百年物理大事记
1900年普朗克提出物质辐射(或吸收)的能量只能是某一最小能量单位的整数倍的假说,称为量子假说,标志着量子物理学的开始。庞加莱提出不能观测到绝对运动的观点,认为物理现象的定律对于相对作匀速运动来说各观察者来说必然是一样的,称这一信念为相对性原理,赛宾提出混响时间公式,开创了建筑声学的研究,瑞利发表适用于长波范围的黑体辐射公式。维拉德发现放射性射线中还有一种不受磁场影响的射线,称为γ射线。
1902年 吉布斯的《统计力学的基本原理》出版,创立了统计系综理论。勒纳发表光电效应的经验定律,亥维赛提出电离层的假设,后为阿普顿的实验所证实。
1903年 卢瑟福、索迪提出放射往元素的嬗变理论。
1904年 洛伦兹提出高速运动的参考系之间时间、空间坐标的变换关系,称为洛伦兹变换。
1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》的论文,创立了狭义相对论,揭示了时间和空间的本质联系,引起了物理学基本概念的重大变革,开创了物理学的新世纪;提出光量子论,解释了光电现象,揭示了微观客体的波粒二象性,用分子运动论解决布朗运动问题;发现质能之间的相当性(质能关系),在理论上为原子能的释放和应用开辟道路。
1906年 爱因斯坦发表了固体热容的量子理论。巴克拉通过吸收实验,发现各种元素的特征X辐射。
1906~19l2年 能斯脱得出凝聚系的熵在等温过程中的改变随热力学温度趋于零的定理,称为能斯脱定理,1912年又提出绝对零度不能达到原理,即热力学第三定律的两种表达形式。
1907年 闵可夫斯基提出狭义相对沦的四维窨表示形式,为相对论进一步发展提供了有用的数学工具。外斯提出铁磁性的分子场理论,并引人磁畴的假设。
1908年 佩兰通过布朗微粒在重力——浮力场中的分布实验,证实爱因斯坦关于布朗运动的理论预测,宣告原子论的最后胜利。
1909年 马斯登、盖革在α粒子散射实验中证实了原子内部有强电场。
1910年 密立根用油滴法对电子的电荷进行了精密的测量,称为密立根油滴实验。布里奇曼利用自己发现的无支持面密封原理,发明一种高压装置,压力可达2×109帕。
1911年开默林——昂内斯发现纯的水银样品在低温4.22——4.27K时电阻消失,接着又发现铅、锡等金属也有这样的现象,这种现象称为超导电性,这一发现,开辟了一个崭新的物理领域。卢瑟福对α粒子大角度散射实验作出解释,提出了有核的原子模型,确立了原子核的概念,赫斯等人乘气球上升到12000英尺高空进行高空测量,根据大气的电离作用随高度增大而加强的现象,发现了来自宇宙空间的辐射——字宙线。第一次索尔维物理学会议在布鲁塞尔召开。
1912年 劳厄进行晶体的X射线衍射的研究,证实X射线的波动性;把衍射后的X射线用照相干片记录,得到具有一定规则的许多黑点,称为劳厄斑或劳厄图样。德拜导出低温时固体热容的三次方律。J.J.汤姆孙通过对极隧射线的研究,发现非放射性元素的同位素。
1913年玻尔发表氢原子结构理论,用量子跃迁假说解释了氢原子光谱,弗兰克、赫兹进行电子碰撞原子实验,为玻尔的氢原子结构理论提供了实验基础。斯塔克发现处在强电场中的光源发射的光谱线发生分裂的现象,称为斯塔克效应。奠塞莱发现元素的原子光谱谱线频率与该元素的原子序数间的关系,称为莫塞莱定律。布喇格父子通过对X射线谱的研究,提出了晶体的衍射理论,建立了布喇格公式,奠定了晶体X射线结构分析的基础。
1914年 西格班在莫塞莱工作基础上,发现一系列新的X射线,并精确测定各种元素的X射线谱,查德威克指出在β衰变过程中,放出的β射线具有连续光谱。
1915年 爱因斯坦建立了广义相对论,提出广义相对论引力方程的完整形式,成功地解释了水星近日点运动,被公认为人类思想史中最伟大的成就之一。索末菲在玻尔原子中引入空间量子化,并在电子运动中考虑到相对论效应。
1916年 爱之斯坦根据量子跃迁概念推出普朗克辐射公式,并提出受激辐射理论,后发展为激光技术的理论基础。密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程。
1917年 爱因斯坦和德西特分别发表有限无界的宇宙模型理论,开创了现代科学的宇宙学。朗之万利用压电性制成换能器产生强超声波。
1918年 玻尔提出量子理论和古典理论之间的对应原理。
1919年 爱丁顿等人在巴西和几内亚湾观测日食,证实了爱因斯坦关于引力使光线弯曲的预言。卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,打出了质子,首次实现人工核反应。阿斯顿发明质谱仪,精确测定了同位素的质量。
1920——1922年康普顿通过实验发现X射线被晶体散射后,散射波中除原波长的波外,还出现波长增大的波,这现象后称为康普顿效应,1922年采用光子和自由电子的简单碰撞理论,对这个效应做出了正确的解释。吴有训参与了康普顿的X射线散射研究的开创工作,以精湛的实验技术和卓越的理论分析,验证了康普顿效应。
1923 年 德拜提出解释强电解质在溶液中的表现电离度的理论,称为离子互吸理论。
1924年 德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性的假设,称为德布罗意波,又称物质波,玻色考虑到微观粒子运动状态的量子化,并考虑了微观粒子的“全同性”,发表光子所服从的统计规律,后经爱因斯坦补充,建立了玻色·爱因斯坦统计。
1925年海森伯提出微观粒子的不可观察的力学量,如位置、动量应由其所发光谱的可观察的频率、强度经过一定运算(矩阵法则)来表示,创立了矩阵力学。随即和玻恩、约旦一起用矩阵方法,发展了矩阵力学,泡利根据对光谱实验结果的分析,提出在多电子原子中,不能有两个或两个以上的电子处于相同的量子状态的原理,称为泡利不相容原理,亦称不相容原理。康普顿、西蒙、盖革。博特证实单一微观过程中能量、动量守恒。乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋理论。
1926年薛定谔在德布罗意物质波假说的基础上,创立了波动力学,证明矩阵力学和波动力学的等价性,还发表了符合相对论要求的波动方程。玻恩提出薛定谔波函数的统计解释。费米和狄拉克各自独立地提出受泡利不相容原理约束粒子所遵从的统计规则,后称为费米——狄拉克统计。阿普顿在研究长距离无线电波的形态时,发现高出地面150英里还存在一个反射或折射层,而且比其他层的电性更强,称为阿普顿层。戈达德发射以液态氧和汽油为推进剂的火箭。瓦维洛夫在铀玻璃中观察到与布格尔定律相抵触的现象,即非线性现象。
1927年海森伯提出在确定微观粒子的每一个动力学变量所能达到的准确度方面存在着一个基本的限度,这一论断称为不确定原理,它的具体数学表达式称为不确定关系式。玻尔提出量子力学的互补原理。戴维孙、革末和G.P.汤姆孙分别用实验获得电子的衍射图样,证实德布罗意波的存在以及电子具有波动性。维格纳提出空间宇称(左右对称性)守恒的概念。
1928年狄拉克提出相对论性量子力学,把电子的相对论性运动和自旋、磁矩联系起来。喇曼、曼杰斯塔姆和兰茨贝格独立地发现了散射光中有新的不同波长成分,它和散射物质的结构密切有关,后称为喇曼效应。伽莫夫、康登等人用波动力学解释放射性衰变。海森伯用量子力学的交换能解释铁磁性。索末维提出用有量子机制的金属电子论解释比热。盖革、弥勒发明了为电离辐射计数的盖革——弥勒计数器。
1929年海森伯、泡利等人提出相对论性量子场沦。德拜提出分子偶极矩的概念。哈勃发现河外星系光谱线红移量(星系退行速度)同距离成正比。卡皮察发现各种金属的电阻随磁场强度作线性增长的定律,称为卡皮察定律,汤克斯、朗缪尔提出等离子体中电子密度的疏密波,称为朗缪尔波。
1930年 狄拉克提出正电子的空穴理论。泡利提出中微子假说,用以解释β衰变谱的连续性。
1931年 狄拉克提出磁单子理沦。威耳孙提出半导体的能带模型的量子理沦。范德格喇夫发明一种产生静电高压的装置,称为范德格喇夫起电机。
1932年查德威克详细考察用α粒子轰击硼、铍的重复实验后,发现中子。安德森在宇宙线的实验观察中,发现正电子,即首次发现物质的反粒子。在此之前赵忠尧等人于 1929~1930年间发现了与正电子有关的“特殊镭射”。尤里等人发现重氢(氘)和重水。塔姆提出在周期场中断处的表面,存在局域的表面电子态,开创了表面物理学的研究。劳伦斯和利文斯顿建成回旋加速器。考克绕夫和瓦耳顿建成高压倍加器,用以加速质子,首次实现人工核蜕变。侮森伯。尹万年科独立发表原子核由质子和中子组成的假说。奈耳建立反铁磁性的理论。诺尔和鲁斯卡发射透射电子显微镜,突破光学显微镜的分辨极限。中国物理学会宣告成立。
1933年克利顿、威廉斯利用微波技术探索氨分子的谱线,标志着微波波谱学的开端。费米建立β衰变的中微子理论。迈斯纳、奥克森菲尔德发现金属处在超导态时,其体内磁感应强度为零的现象,称为迈斯纳效应。吉奥克进行了顺磁体的绝热去磁降温实验,获得千分之几开的低温。布莱克特用创制的自动计数器控制的云室照相技术研究宇宙线,从拍摄的照片上宇宙线的径迹中发现了正负电子成对产主过程的现象。
1943年 约里奥—居里夫妇用α粒子轰击原子核,发现人工放射性核素。费米用中子照射了几乎所有的化学元素,发现慢中子能强有力地诱发核反应。切伦科夫发现高速电子在各种高折射率的透明液体和固体中发出一种淡蓝色的微弱可见光,称为切伦科夫效应。
1935年爱因斯坦同波多耳斯基和罗森合作,发表向哥本哈根学派挑战的论文,称为EPR悖论,宣称量子力学对实在的描述是不完备的,从而引发了一场围绕量子力学的两种观点的争论。汤川秀树发表了核力的介子场论,预言了介子的存在。伦敦兄弟提出超导现象的宏观电动力学理论。泽尔尼克提出位相反衬法,而由蔡司工厂制成相衬显微镜。
1936年安德森、尼德迈耶在宇宙线的研究中,发现与汤川秀树预言的质量符合但性质有差异的介子称为μ介子。玻尔提出原子核的复合核的概念,认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发,结果就导致核蜕变。朗道提出二级相变理论,即内能、熵、体积等不变,但热容量、膨胀系数和压缩系数等发生突变的相变过程的理论。德斯特里奥发现某些磷光体在足够强的交变电场中发光的现象,称为电致发光,又称场致发光。
1937年卡皮察发现温度低于2.17K时流过狭缝的液态氦的流速与压差无关的现象,称为超流动性,塔姆、夫兰克提出解释切伦科夫辐射的理论,雷伯制成射电望远镜,钱学森完成火箭发动机喷管扩散角对推力影响的计算。张文裕与别人合作发现放射性铝28的形成和镁25的共振效应规律,发现放射锂8发射α粒子。
1938年哈恩、斯特拉曼用中子轰击铀而产主碱土元素,直接导致核裂变的发现。拉比等人发明利用原子束或分子束的射频共振磁谱仪,精确测定核自旋和核磁矩。F.伦敦用玻色·爱因斯坦统计法提出解释超流动性的统计理论。蒂萨提出氦Ⅱ的二流体模型,预言热波即第二声波的存在。贝特、魏茨泽克独立地推测太阳能源可能来自它的内部氢核聚变成氦核的热核反应,提出了碳循环和质子—质子链两组核反应假说,用以解释太阳和恒星的巨大能量。
1939 年奥本海默、斯奈德根据广义相对论,预言了黑洞的存在,玻尔、惠勒、弗朗克提出原子核的液滴模型,用以解释重核裂变现象,迈特纳、弗里施恨据液滴模型,解释了铀核裂变,并预言每次裂变会释放大量能量。达德发明了压缩电话频带的言语分析合成系统,即通带式声码器。
1940年西傅格、麦克米伦人工合成超铀元素镎和钚。泡利证明了自旋量子数为整数的粒子服从玻色·爱因斯坦统计规律;自旋量子数为半整数的粒子服从费米—狄拉克统计规律。阿耳瓦雷茨、布洛赫发表中子磁矩的测定结果,克斯行建成回旋加速器。钱三强发现三分裂;与何泽慧一起发现四分裂。钱伟长提出关于板壳的内秉统一理沦。
1941年 朗道提出氦Ⅱ超流性的量子理论。罗西、霍耳由介子蜕变实验证实时间的相对论效应。布里奇曼发明能产生1010帕的高压装置。
1942年 在费米、西拉德等人颂导下,美国建成第一个裂变反应堆。板田昌一提出两种介子和两种中微子的假说。指出μ子不是汤川介子。哈密顿、彭恒武用核子的介子理论来解释宇宙线中的现象。
1943年 海森伯提出粒子相互作用的散射矩阵理论。
1944年 韦克斯勒提出自动稳相原理,为高能加速器的发明开辟了道路。托沃伊斯基用含有铁系元素的顺磁盐类为样品,观察到固态物质中的顺磁共振。布劳恩研制成V—2型远程火箭。钱学森参加研制成“二等兵A”导弹,后又研制成功其他几种导弹。
1945年 在奥本海默领导下,美国爆炸了世界第一颗原子弹。
1946年 朝永振一朗提出量子电动力学的“重整化”概念。珀塞尔、布洛赫等人分别在实验上实现了固体石蜡和液体水分子中氢核的共振吸收。阿耳瓦雷茨建成质子直线加速器,为直线加速器的发展奠定了基础。
1947年鲍威尔等在宇宙线中发现π介子。罗彻斯特在宇宙线中发现奇异粒子。库什等发现电子的反常磁矩。兰姆、雷瑟福研究氢原子能级结构,发现狄拉克电子论中两个重合的能级实际上是分开的现象,称为兰姆移位。贝特用质最重整化概念修补了量子电动力学,并解释了兰姆移位。普里戈金提出不可逆过程热力学中的最小熵产生原理。卡尔曼等发明了闪烁计数器,葛庭燧在金属内耗研究中奠定了“滞弹性”领域的理论基础,国际上把他创制的、研究内耗用的扭摆称为葛氏扭摆,把他首次发现的晶粒间界内耗峰称为葛氏峰。黄昆通过研究固体中杂质缺陷,提出X射线漫散射理论,被国际上称为黄散射。
1947~1948年 巴丁提出半导体表面态理论,并和衣喇顿一起发现晶体管效应,导致发明点接触型晶体管,一个月后,肖克莱发明PR结晶体管。
1948年施温格用电子质量的重整化概念解释了电子反常磁矩。费因曼用质量和电荷的重整化概念发展了量子电动力学,奈耳提出亚铁磁性的分子场理论。伽柏提出物体三维立体像的全息照相理论。张文裕发现μ子系弱作用粒子和μ-1子原子,被国际上称为张原子和张辐射,突破卢瑟福—玻尔原子模型,开拓奇特原子研究的新领域。
1949年 迈尔、延森等提出原子核的壳层结构模型。伽莫夫提出宇宙起源的原始火球学说。
1950年 朗道、京茨堡等提出超导态宏观波函数应满足的方程组。黄昆、里斯一起提出多声子的辐射和无辐射跃迁的量子理论,被国际上称为黄—里斯理论。洪朝生发现杂质能级上的导电现象,形成了杂质导电的概念。吴仲华提出叶轮机械三元流动理沦。
1951年 德梅耳特、克吕格尔在固体中观察到35CL和37CL的核电四极矩共振信号。黄昆提出晶体中声子与电磁波的耦合振荡方程式,被国际上称为黄方程。
1952年 A.玻尔、莫待森提出原子核结构的集体模型。格拉泽发明探测高能粒子径迹的气泡室。美国爆炸了世界上第一颗氢弹。
1954年 盖尔—曼引入核子、介子和超子的奇异数,并发现奇异性在强相互作用中是守恒的。汤斯等(包括中国学者王天眷)获得了氨分微波激射放大和振荡,巴索夫和普罗霍罗夫也几乎在同时独立研制了同样的微波激器,成为量子电子学的先驱。
1955年 坂田昌一在物质结构具有无限层次的观念的基础上,提出强相互作用粒子的复合模型。张伯伦、西格雷先后发现反质子、反中子。
1956年 李政道、杨振宁提出弱相互作用中字称不守恒,开尔斯特、奥年耳提出建造粒子对撞机的原理。
1957年吴健雄等用衰变实验证明了弱相互作用中字称不守恒,在整个物理学界产主极为深远的影响。巴丁、施里弗和库珀发表超导的BCS理论,成为第一个成功解释超导现象的微观理论。穆斯堡尔发现无反冲γ射线共振吸收现象,称为穆斯堡尔效应,后发展为穆斯堡尔谱学。劳孙提出受控热核反应实验能量增益的条件,称为劳孙判据。苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。
1958年 肖洛、汤斯提出利用受激发射产生特强光束和单色光放大器的设计原理,促进了激光技术的发展。
1959年 王淦昌、王祝翔、丁大钊等发现反西格马负超子。江崎玲於奈发现超导体的单电子隧道效应。范艾伦预言地球上上存在强辐射带,后称为范艾伦带。
1960年 梅曼制成红宝石激光器,他把自己成功的原因归结为坚持以红宝 石为工作物质,而其他研制组由于担心红宝石不能产生激光于中途放弃使用这种物质。4个月后,贾万等制成氦氨激光器。
1961年 盖耳—曼和奈曼分别提出用SU(3)对称性对强子进行分类的八重态方案,美国开始“阿波罗”号宇宙飞船登月计划。
1962年 约瑟夫森预言了超导体的一种量子效应,后称为约瑟夫森效应,为发展超导电子学奠定了基础。美国的布鲁黑文国家实验器发现有两种中微子——电子中微子和μ子中微子。
1964年 盖耳—曼和兹韦克提出强子结构的夸克模型。萨穆斯在气泡室中发现Ω-粒子,支持了SU(3)对称理论。中国成功地爆炸了第一颗原子弹。
1965年 中国的北京基本粒子理论组提出强子结构的层子模型。
1967年 中国成功地爆炸了第一颗氢弹。
1967—1968年 温伯格,萨拉姆分别提出电磁相互作用、弱相互作用的电弱统一理沦的标准模型。
1969年 美国发尉“阿波罗11号”飞船进行人类首次登月成功,普里戈金首次明确提出耗散结构理论。
1970年 江崎玲於奈提出超点降的概念。中国成功地发射第一颗人造地球卫星。
1972年 盖尔—曼提出了夸克的“色”量子数概念。
1973年 哈塞尔特等和本韦努等分别发现弱中性流,支持了电弱统一理论。
1974年 丁肇中、里希特分别发现一种长寿命,大质量的粒子。
1975年 佩尔等发现τ子、使轻子增加为第三代。
1976年 美国的着陆舱在火星两地着陆,成功地发回几万张火星表面照片。
1977年 莱德曼等发现Γ粒子。
1979年 丁肇中等在汉堡佩特拉正负电子对撞机上发现了三喷注现象,为胶子的存在提供了实验依据。
1980年 克利青发现量子霍耳效应。中国成功地向太平洋预定海域发射了第一枚运载火箭。
1983年 鲁比亚等发现电弱统一理论预言的传递弱相互作用的中间玻色子W+,W-和ZO。
1984年美国普林斯顿大学、劳伦斯利弗莫尔实验室用功率约1万亿瓦的高功率激光“轰击”碳和硒、钆靶,获得比常规X射线强100倍的X射线激光,从而使激光器的研制工作又向前推进一步。美国商用机器公司研制出一种称之为“光压缩机”的装置,产生了世界上最短的光脉冲,只有12×10^-15次秒。
1985年 中国科学院用原子法激光分离铀同位素原理性实验获得成功。
1986年 欧洲六国共同兴建的”超级凤凰”增殖反应堆核电站在法国克里麻佛尔正式投产并网发电。
1986~1987年 柏诺兹、谬勒发现了新的金属氧化物陶瓷材料超导体,其临界转变温度为35K,在此基础上,朱经武等人获得转变温度为98K的超导材料,赵忠贤等人获得液氮温区超导体,起始转变温度在100K以上,并首次公布材料成分为钇钡铜氧。
1988年 美国斯图尔特天文台发现了170亿光年远的星系,比已知的红移值达4.43的类星体还要遥远,该发现使人类所认识的宇宙首次形成星体的时间又推前数10亿年。中国北京正负电子对撞机首次对撞成功。
1989年美国斯坦福直线电子加速器与欧洲大型正负电子对撞机的实验组根据实验测得的ZO粒子产出率与碰撞能量的关系得出推论:构成物质的亚原子粒子只有3类。西欧、北欧14国研究人员把氘加热到1.5亿摄氏度,并把如此高温的等离子体约束住,创造了热核聚变研究的新记录。日本研制出全部采用约瑟夫森超导器件的世界上第一台约瑟夫森电子计算机,运算速度每秒达10亿次,功耗6.2毫瓦。仅为常规电子计算机功耗的千分之一。美国3架航天飞机4次发射成功,其中“亚特兰蒂斯”号航天飞机将“伽利略”号飞船送入太空,此飞船将在6年后飞抵木星进行探测。
1990年黄庭珏等研制成世界上第一台光信息数字处理机,该机的光子元件是一组光转换器,交换速度每秒1亿次,用砷化镓制成。中国清华大学核能技术研究所建成的世界上第一座压力壳式低温核供热堆投入运行。中国自行研制的“长征三号”运载火箭,准确地将“亚洲1号”卫星送人转移轨道,首次成功地用中国的运载火箭为国外发射商卫星。
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㈣ 昨天答辩老师问我量子力学有几个学派,,我懵了。,,,只记得哥本哈根学派,,还有什么呢老师又问
哥本哈根学派对量子力学的解释
哥布哈根学派是20世纪20年代初期形成的,为首的是丹麦著名物理学家尼尔斯*玻尔,玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等是这个学派的主要成员.它的发源地是玻尔创立的哥本哈根理论物理研究所.哥本哈根学派对量子力学的创立和发展作出了杰出贡献,并且它对量子力学的解释被称为量子力学的“正统解释”.玻尔本人不仅对早期量子论的发展起过重大作用,而且他的认识论和方法论对量子力学的创建起了推动和指导作用,他提出的著名的“互补原理”是哥本哈根学派的重要支柱.玻尔领导的哥本哈根理论物理研究所成了量子理论研究中心,由此该学派成为当时世界上力量最雄厚的物理学派.
哥本哈根学派的解释在定量方面首先表述为海森伯的不确定关系.这类由作用量量子h表述的数学关系,在1927年9月玻尔提出的互补原理中从哲学得到了概括和总结,用来解释量子现象的基本特征——波粒二象性.所谓互补原理也就是波动性和粒子性的互相补充.
该学派提出的量子跃迁语言和不确定性原理(即测不准关系)及其在哲学意义上的扩展(互补原理)在物理学界得到普遍的采用.因此,哥本哈根学派对量子力学的物理解释以及哲学观点,理所当然是诸多学派的主体,是正统的、主要的解释.
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量子力学的随机解释
随机解释认为,通过研究薛定谔方程与费曼积分、马尔科夫过程之间的联系,认为应把量子力学解释为一种经典的概率理论或统计过程理论.这些过程是随机的,例如,用布朗运动理论解释不确定关系.
最早对量子理论作随机解释的薛定谔和随后的玻普通过对随机过程的研究认为,波粒二象性的矛盾是由于波被看作是一种独立的实在,如果波被看作是粒子系综的集体特性,例如声波那样,就不存在矛盾了.后来,他们借助量子场中的产生和湮没过程,建立起一种推广了的统计力学,由此推出量子力学的规律.他们进一步认为波函数只是表示时空中事件出现的次序.由于基本事件按其本性来讲是分立地产生和消失的,所以这些次序的规律具有统计的性质.随着统计电动力学的发展,发现经典随机体系与量子力学体系之间具有很大的类似性.
薛定谔还认为,只能把“客观实在性”归属于波而不归属于粒子,并且不准备把波仅仅解释为“概率波”.因而他认为,只有位形空间中的波是通常解释中的概率波,而三维物质波或辐射波都不是概率波,但却有连续的能量和动量密度,就象麦克斯韦理论中的电磁场一样.薛定谔因此正确地强调指出,在这一点上,可以设想这些过程是比它们通常的情况更为连续.在通常的量子论解释中,它包含在从可能到现实的转变中.
爱因斯坦与玻尔关于量子力学解释的大论战
爱因斯坦与玻尔关于量子力学解释的不同观点之间的大论战是量子力学创建和发展过程中最具有代表性意义的一场争论,因而本文特作比较深入完整的阐述和分析.
玻尔1918年提出对应原理,认为量子理论能以一定的方式同经典理论一致起来.即认为原子保持量子状态的特性和稳定性有一定限度.只有当外来干扰的强度不足以把原子激发到较高量子状态时,原子才显现量子特征.如果在非常强烈的干扰下,那么量子效应的特性将完全消失,原子也就带有古典性质.海森伯正是按这一原理和可观察量是物理理论基础创立了矩阵力学.波动力学也是通过量子和经典的对应性建立起来的.1927年海森伯提出“不确定关系”后,玻尔接着于同年9月在意大利科摩城召开的纪念伏打逝世100周年国际物理学会议上发表了题为《量子公设和原子理论的晚近发展》的演讲,提出了著名的“互补原理”,引起学术界很大震动.互补原理认为:微粒和波的概念是互相补充的,同时又是互相矛盾的,它们是运动过程中的互补图像.玻尔特别指出,观察微观现象的特殊性,由于微观客体中最小作用量子h要起重要作用,因此微观客体和测量仪器之间的相互作用是不能忽略的.这种相互作用在原则上是不可控制的,是量子现象不可分割的组成部分.这种不可控制的相互作用的数学表示是“不确定关系”.这决定了量子力学的规律只能是概率性的.为了描述微观客体,必须抛弃决定性的因果性原理.量子力学精确地描写了单个粒子体系状态,它是完备的.玻尔特别强调微观客体的行为有赖于观测条件.他认为一个物理量或特征,不是本身即存在,而是由我们作观测或度量时才有意义.哥本哈根学派写了大量文章,宣传互补原理,提出了客观不可分的观点.他们还将互补原理推广到生物学、心理学,甚至社会历史各个领域,认为互补原理是一切科学研究的指导思想.
1927年10月24日至29日在布鲁塞尔召开了第五届索尔威会议,玻尔在会上又一次阐述了他的互补原理.量子力学的哥本哈根解释为众多的物理学家所接受,成为量子力学的正统解释.但是在会上,互补原理却遭到了爱因斯坦、薛定谔等人的强烈反对,开始了物理学史上前所未有的长达几十年之久的爱因斯坦-玻尔大论战.
实际上,爱因斯坦和玻尔的论战从1920年4月就已经开始了.当时,玻尔到爱因斯坦所在的德国柏林访问,第一次与爱因斯坦会面.他们两人就量子理论的发展交换了意见,谈话的主题是关于光的波粒二象性的认识问题.乍看起来,这次争论好象是爱因斯坦主张,完备的光理论必须以某种方式将波动性和粒子性结合起来,而玻尔却固守光的经典波动理论,否认光子理论基本方程的有效性.然而,仔细分析就会发现玻尔强调需要同经典力学的观念作彻底的决裂,而爱因斯坦则虽赞成光的波粒二象性,但却坚信波和粒子这两个侧面可以因果性地相互联系起来.
爱因斯坦坚决反对量子力学的概率解释,不赞成抛弃因果性和决定性的概念.他坚信基本理论不应当是统计性的.他说,“上帝是不会掷骰子的.”他认为在概率解释的后面应当有更深一层的关系,把场作为物理学更基本的概念,而把粒子归结为场的奇异点,他还试图把量子理论纳入一个基于因果性原理和连续性原理的统一场论中去,因此他在第五届索尔威会议上支持德布罗意的导波理论,并且在发言中强调量子力学不能描写单个体系的状态,只能描写许多全同体系的一个系综的行为,因而是不完备的理论.
由此可见,
量子力学的发展是个充满争吵的发展.主要有哥本哈根\玻尔\爱因斯坦 3个学派的争论
㈤ 恩里科·费米的相关图书
图书《原子在我家中:我与恩里科·费米的生活》。
内容简介:恩里科·费米是当代著名的美籍意大利物理学家,是物理学罗马学派的创始人之一;本书为其夫人劳拉·费米所著。本书以个人回忆的方式比较详细地叙述了费米的生平和他的科学活动,包括政治背景、社会生活以及一些与他有关的人和事。通过本书,不仅可以了解费米的生平事迹,而且可以从一个侧面了解人类对核能从理论探索的实际应用的发展过程。
㈥ 1949年后的外国科学家的名字及简介日期最好有其他细节资料
Albert Einstein ( 1879-1955)
20世纪最伟大的物理学家。1879年3月14日爱因斯坦诞生于德国乌尔姆的一个犹太人家庭,受工程师叔父的影响,他从小受到自然科学和哲学的启蒙。1896年爱因斯坦进苏黎世工业大学师范系学习物理学,1901年获得瑞士国籍,于次年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员,从事发明专利申请技术鉴定工作。他利用业余时间进行科学研究,并于1905获得了历史性成就。1909年爱因斯坦离开瑞士专利局任苏黎世大学理论物理学副教授,1912年任母校苏黎世工业大学教授,1914年回德国任威廉皇帝物理学研究所所长兼柏林大学教授。法西斯政权建立后,爱因斯坦受到迫害,被迫离开德国。1933年移居美国任普林斯顿高级研究院教授,直至1945年退休.
爱因斯坦是人类历史上最具创造性才智的人物之一。他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一,在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献。
爱因斯坦于1905年发表了《论动体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,建立了狭义相对论。据此他进一步得出质量和能量相当的质能公式E=mc2 。狭义相对论揭示了作为物质的存在形式的空间和时间的统一性,力学运动和电磁运动学上的统一性,进一步揭示了物质和运动的统一性,为原子能的利用奠定了理论基础。
1915年爱因斯坦创建了广义相对论,进一步揭示了四维空间时间物质的关系。根据广义相对论的引力论,他推断光处于引力场中不沿直线而是沿着曲线传播,1919年这种预见在英国天文学家观察日蚀中得到证实。1938年爱因斯坦在广义相对论的运动问题上获得重大进展,从场方程推导出物体运动方程,由此进一步揭示了时空、物质、运动和引力的统一性。
爱因斯坦在量子论方面做出了巨大贡献。1905年他提出能量在空间分布不是连续的假设,认为光速的能量在传播,吸收和产生过程中具有量子性,并圆满地揭示了光电效应。这是人类认识自然过程中,历史上首次揭示了辐射的波动性和粒子性的统一。1916年爱因斯坦在关于辐射的量子论的论文中,提出了受激辐射的理论,为今天的激光技术打下了理论基础。
广义相对论之后,爱因斯坦在宇宙与引力和电磁的统一场论两方面进行探索。为了证明天体在空间中静止的分布,以引力场为根据,提出了一个有限无边的静止的宇宙模型,该模型是不稳定的。从引力场方程可预见星系分离运动,后来的天文观测到这种星系分离运动。
爱因斯坦爱好音乐,并自认他拉小提琴的成就要比他的物理学成就高明。1955年4月18日爱因斯坦在普林斯顿逝世,尊重他的遗嘱,不立纪念碑,不举行任何活动,骨灰撒在永远对人保密的地方。玻恩(Max Born,1882-1970)德国理论物理学家,量子力学的奠基人之一,生于布雷斯劳。1901年入布雷斯大学学习,1907年获博士学位。1912年被聘为格丁根大学讲师,1921年担任格丁根大学物理系主任和理论物理教授。
1920年以后,玻恩对原子结构和它的理论进行了长期而系统的研究,年轻的海森堡当时是他的助教和合作者。奥地利物理学家薛定谔于1926年创立了波动力学。同时,玻恩和海森堡等人用矩阵这一数学工具,创立了矩阵力学。后来证明矩阵力学和波动力学是同一理论的不同形式,统称为量子力学。玻恩从具体的碰撞问题的分析出发,对波函数的物理意义作出了统计解释,即波函数的二次方代表粒子出现的几率。由于这一贡献,他获得了1954年诺贝尔物理学奖.
量子力学的提出使格丁根大学成为当时国际理论物理研究中心。在玻恩的领导下,形成了可以和玻尔的哥本哈根学派相媲美的格丁根物理学派。
玻恩对固体理论进行过比较系统的研究,早在1912年就和冯·卡尔曼一起撰写了有关晶体振动能谱的论文。1925年出版了关于晶体理论的著作,开创了一门新学科——晶格动力学。玻恩一生发表论文300余篇,出版了近30本著作;他和学生黄昆合著的《晶格动力学》一书,被学术界誉为有关理论的经典著作。
1933年希特勒上台,玻恩因犹太血统受到迫害,流亡到英国,在爱丁堡大学任教,退休后回德国定居。一、生平简介
玻尔,N.(Niels Henrik David Bohr 1885~1962)? 丹麦物理学家,哥本哈根学派的创始人。1885年10月7日生于哥本哈根,1903年入哥本哈根大学数学和自然科学系,主修物理学。1907年以有关水的表面张力的论文获得丹麦皇家科学文学院的金质奖章,并先后于1909年和1911年分别以关于金属电子论的论文获得哥本哈根大学的科学硕士和哲学博士学位。随后去英国学习,先在剑桥J.J.汤姆孙主持的卡文迪什实验室,几个月后转赴曼彻斯特,参加了以E.卢瑟福为首的科学集体,从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。
1913年玻尔任曼彻斯特大学物理学助教,1916年任哥本哈根大学物理学教授,1917年当选为丹麦皇家科学院院士。1920年创建哥本哈根理论物理研究所,任所长。1922年玻尔荣获诺贝尔物理学奖。1923年接受英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。1937年5、6月间,玻尔曾经到过我国访问和讲学。1939年任丹麦皇家科学院院长。第二次世界大战开始,丹麦被德国法西斯占领。1943年玻尔为躲避纳粹的迫害,逃往瑞典。1944年玻尔在美国参加了和原子弹有关的理论研究。1947年丹麦政府为了表彰玻尔的功绩,封他为“骑象勋爵”。1952年玻尔倡议建立欧洲原子核研究中心(CERN),并且自任主席。1955年他参加创建北欧理论原子物理学研究所,担任管委会主任。同年丹麦成立原子能委员会,玻尔被任命为主席。
二、科学成就
玻尔从1905年开始他的科学生涯,一生从事科学研究,整整达57年之久。他的研究工作开始于原子结构未知的年代,结束于原子科学已趋成熟,原子核物理已经得到广泛应用的时代。他对原子科学的贡献使他无疑地成了20世纪上半叶与爱因斯坦并驾齐驱的、最伟大的物理学家之一。
1.原子结构理论
在1913年发表的长篇论文《论原子构造和分子构造》中创立了原子结构理论,为20世纪原子物理学开劈了道路。
2.创建著名的“哥本哈根学派”
1921年,在玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所。玻尔领导这一研究所先后达40年之久。这一研究所培养了大量的杰出物理学家,在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心,而且至今仍有很高的国际地位。
3.创立互补原理
1928年玻尔首次提出了互补性观点,试图回答当时关于物理学研究和一些哲学问题。其基本思想是,任何事物都有许多不同的侧面,对于同一研究对象,一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面,在这种意义上它们是“互斥”的;另一方面,那些另一些侧面却又不可完全废除的,因为在适当的条件下,人们还必须用到它们,在这种意义上说二者又是“互补”的。
按照玻尔的看法,追究既互斥又互补的两个方面中哪一个更“根本”,是毫无意义的;人们只有而且必须把所有的方面连同有关的条件全都考虑在内,才能而且必能(或者说“就自是”)得到事物的完备描述。
玻尔认为他的互补原理是一条无限广阔的哲学原理。在他看来,为了容纳和排比“我们的经验”,因果性概念已经不敷应用了,必须用互补性概念这一“更加宽广的思维构架”来代替它。因此他说,互补性是因果性的“合理推广”。尤其是在他的晚年,他用这种观点论述了物理科学、生物科学、社会科学和哲学中的无数问题,对西方学术界产生了相当重要的影响。
玻尔的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护,但也受到另一些同样有影响的学者们的反对。围绕着这样一些问题,爆发了历史上很少有先例的学术大论战,这场论战已经进行了好几十年,至今并无最后的结论,而且看来离结束还很遥远。
4.在原子核物理方面的成就
作为卢瑟福的学生,玻尔除了研究原子物理学和有关量子力学的哲学问题以外,对原子核问题也是一直很关心的。从20世纪30年代开始,他的研究所花在原子核物理学方面的力量更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型,认为核中的粒子有点像液滴中的分子,它们的能量服从某种统计分布规律,粒子在“表面”附近的运动导致“表面张力”的出现,如此等等。这种模型能够解释某些实验事实,是历史上第一种相对正确的核模型。在这样的基础上,他又于1936年提出了复合核的概念,认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发,结果就导致核的蜕变。这种颇为简单的关于核反应机制的图像至今也还有它的用处。
当L.迈特纳和O.R.弗里施根据O.哈恩等人的实验提出了重核裂变的想法时,玻尔等人立即理解了这种想法并对裂变过程进行了更详细的研究,玻尔并且预言了由慢中子引起裂变的是铀-235而不是铀-238。他和J.A.惠勒于1939年在《物理评论》上发表的论文,被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。众所周知,这方面的研究导致了核能的大规模释放。
三、趣闻轶事
1.“不怕承认自己是傻瓜”
玻尔是量子力学中著名的哥本哈根学派的领袖,他以自己的崇高威望在他周围吸引了国内外一大批杰出的物理学家,创建了哥本哈根学派。他们不仅创建了量子力学的基础理论,并给予合理的解释,使量子力学得到许多新应用,如原子辐射、化学键、晶体结构、金属态等。更难能可贵的是,玻尔与他的同事在创建与发展科学的同时,还创造了“哥本哈根精神”——这是一种独特的、浓厚的、平等自由地讨论和相互紧密地合作的学术气氛。直到今天,很多人还说“哥本哈根精神”在国际物理学界是独一无二的。曾经有人问玻尔:“你是怎么把那么多有才华的青年人团结在身边的?”,他回答说:“因为我不怕在年青人面前承认自己知识的不足,不怕承认自己是傻瓜。”实际上,人们对原子物理的理解,即对所谓原子系统量子理论的理解,始于本世纪初,完成于20年代,然而“从开始到结束,玻尔那种充满着高度创造性,锐敏和带有批判性的精神,始终指引着他的事业的方向,使之深入,直到最后完成。”
爱因斯坦与玻尔围绕关于量子力学理论基础的解释问题,开展了长期而剧烈的争论,但他们始终是一对相互尊敬的好朋友。玻尔高度评价这种争论,认为它是自己“许多新思想产生的源泉”,而爱因斯坦则高度称赞玻尔:
“作为一位科学思想家,玻尔所以有这么惊人的吸引力,在于他具有大胆和谨慎这两种品质的难得融合;很少有谁对隐秘的事物具有这一种直觉的理解力,同时又兼有这样强有力的批判能力。他不但具有关于细节的全部知识,而且还始终坚定地注视着基本原理。他无疑是我们时代科学领域中最伟大的发现者之一。”
2.玻尔与爱因斯坦真挚的诤友
玻尔和爱因斯坦是在1920年相识的。那一年,年轻的玻尔第一次到柏林讲学,和爱因斯坦结下了长达35年的友谊。但也就是在他们初次见面之后,两人即在认识上发生分岐,随之展开了终身论战。他们只要见面,就会唇枪舌剑,辩论不已。1946年,玻尔为纪念爱因斯坦70寿辰文集撰写文章。当文集出版时,爱因斯坦则在文集末尾撰写了长篇《答词》,尖锐反驳玻尔等人的观点。他们的论战长达30年之久,直至爱因斯坦去世。但是,长期论战丝毫不影响他们深厚的情谊,他们一直互相关心,互相尊重。爱因斯坦本来早该获得诺贝尔奖,但由于当时有不少人对相对论持有偏见,直到1922年秋才回避相对论的争论,授予他上年度诺贝尔物理奖,并决定把本年度的诺贝尔物理奖授予玻尔。这两项决定破例同时发表。爱因斯坦当时正赴日本,在途经上海时接到了授奖通知。而玻尔对爱因斯坦长期未能获得诺贝尔奖深感不安,怕自己在爱因斯坦之前获奖。因此,当玻尔得知这一消息后非常高兴。立即写信给旅途中的爱因斯坦。玻尔非常谦虚,他在信中表示,自己之所以能取得一些成绩,是因为爱因斯坦作出了奠基性的贡献。因此,爱因斯坦能在他之前获得诺贝尔奖,他觉得这是“莫大的幸福”。爱因斯坦在接到玻尔的信后,当即回了信。信中说:“我在日本启程之前不久收到了您热情的来信。我可以毫不夸张地说,它象诺贝尔奖一样,使我感到快乐。您担心在我之前获得这项奖金。您的这种担心我觉得特别可爱——它显示了玻尔的本色。”
3.玻尔喜欢不怕他的费曼
当费曼还在美国Los Alamos实验室工作时,职位很低。第二次世界大战期间,这个实验室研究设计并制造了原子弹,所以有不少重要的物理学家都来过这里。一天,玻尔与他的儿子小玻尔(当时他们的名字分别叫尼古拉·贝克和吉姆·贝克)也来了。即使是对于该实验室的大头头们,玻尔也是个神,每个人都想一睹玻尔的风采。与玻尔聚会讨论的会议开始了,人到了很多,费曼坐在一个角落里,只能从前面二个人的脑袋之间看到玻尔,……
举行下一次会议的那天早晨,费曼接到一个电话,
“喂,是费曼么?”
“是的。”
“我是吉姆·贝克,我父亲与我想找你谈谈。”
“我吗?我是费曼,我只是个(小伙计)……”
“是找你,8点钟见面行吗?”
到了8点,费曼与玻尔父子在办公室相见。玻尔说:“我们一直在想怎样能使炸弹更有威力,想法是这样的……”
费曼说:“不行,这个想法不行,不有效……”
“那么换一个办法如何呢?”
“那要好一些,但这里也有愚蠢之处。”
他们讨论了约二个小时,对于各种想法反复推敲着、争论着。玻尔不断地点燃着烟斗,因为它老是灭掉。
最后玻尔边点燃烟斗边说:“我想现在我们应该把大头头们叫来讨论了。”
小玻尔后来对费曼解释,上一次开会时,他父亲对他说:“记住那个坐在后面的小伙子的名字了么?他是这里唯一不怕我的人,只有他才会指出我的想法是否疯了。所以下次我们讨论想法时,将不与那些只会说‘是的,玻尔先生,这一切都行得通’的人讨论。把那个小家伙叫来,我们先跟他讨论。”费曼于是恍然大悟,为什么玻尔单打电话叫他。 崔琦(1939-?? )美籍华裔物理学家。出生河南省,中学时期就读于香港培正中学。1958年赴美求学,1967年获芝加哥大学物理学博士学位,此后到贝尔实验室工作。1982年出任美国普林斯顿大学教授至今。1987年当选为美国国家科学院院士。
崔琦在物理学和电子工程学方面成就卓著,主要研究领域是金属和半导体中电子的性质。1982年崔琦和斯托尔默教授对在强磁场和超低温实验条件下的电子进行了研究。他们将两种半导体晶片砷化镓和砷氯化镓压在一起,这样大量电子就在这两种晶片交界处聚集。他们将这种晶片结合体放置在仅比绝对零度高十分之一摄氏度的超低温环境中,然后加以相当于地球磁场强度一百万倍的超强磁场。他们发现,在这种条件下大量相互作用的电子可以形成一种新的量子流体,这种量子流体具有一些特异性质,比如阻力消失、出现几分之一电子电荷的奇特现象等。这种反常的效应就是所谓分数量子霍尔效应。一年之后,劳克林教授对他们的实验结果做出了解释。
电子量子流体现象的发现是量子物理学领域内的重大突破,它为现代物理学许多分支中新的理论发展做出了重要贡献。崔琦、斯托尔默和劳克林三人也因此共同获得了1998年诺贝尔物理学奖。崔琦还因此获得了美国著名的弗兰克林奖。 德布罗意(Louis de Broglie 1892-1987)法国理论物理学家。生于法国显赫的贵族家庭,少年时期的德布罗意爱好文学和历史,曾获巴黎大学文学学士学位。在他哥哥、著名的X射线物理学家莫里斯·德布罗意的影响下,他转向研究理论物理学,1924年获巴黎大学博士学位。第一次世界大战期间,德布罗意曾在埃菲尔铁塔上的军用无线电报站服役。1926年起在巴黎大学任教,1933年被选为法国科学院院士。
光的波动和粒子两重性被发现后,年轻的德布罗意得到启发,大胆地把这两重性推广到物质客体。他在1923年连续发表三篇论文,并在博士论文《量子论研究》中作了系统阐述。他认为实物粒子也具有物质周期过程的频率,伴随物体的运动也有由相位来定义的相波即德布罗意波。这种在并无实验证据的条件下提出的新理论就连他的导师朗之万也根本不相信,只不过觉得这篇论文写得很有才华,才让他得到博士学位。1927年,美国贝尔实验室的戴维孙、革末及英国的汤姆孙通过电子衍射实验,证实电子确实具有波动性。德布罗意的理论作为大胆的假设而成功,他荣获了1929年诺贝尔物理学奖。
德布罗意的论著很多,涉及到科学与哲学等方面。主要的有《量子理论》、《波动力学导论》、《物质与光》、《物理学与微观物理学》等。 狄拉克(Paul A. M. Dirac,1902-1984)英国物理学家,生于英格兰布里斯托尔。1921年布里斯托尔大学毕业,获电气工程学士学位。1926年获剑桥大学物理学博士学位。1930年当选英国伦敦皇家学会会员。1932年至1969年任剑桥大学教授。因建立了量子力学而和薛定谔一起获1933年度诺贝尔物理学奖。
1928年他把相对论引进了量子力学,建立了相对论形式的薛定谔方程,也就是著名的狄拉克方程。把相对论、量子和自旋这些在此以前看来似乎无关的概念和谐地结合起来。由此出发,提出“空穴”理论,预言了正电子的存在;预言了反粒子的存在,电子-正电子对的产生和湮没;提出反物质存在的假设,假定了真空极化效应的存在。1932年,安德森在宇宙射线中果然发现了正电子;不久,布莱克特观察宇宙线时发现了电子-正电子对成对产生和湮没的现象。狄拉克的工作,开创了反粒子和反物质的理论和实验研究。
狄拉克是量子辐射理论的创始人,与费米各自独立提出了费米-狄拉克统计法。狄拉克还发表过大量有关宇宙学方面的论文,推动宇宙学研究的发展。狄拉克早在1931年就从理论上提出可能存在磁单极的预言。近年来有关磁单极的理论研究和实验探测取得了迅速发展。
狄拉克在许多国家的大学中作过研究工作。1935年他曾到在清华大学讲学,并被选为中国物理学会名誉会员。狄拉克的数学水平很高,被誉为“象牙之塔”式的科学家。他的名著《量子力学原理》一直是这个领域的一本基本教科书。 费米(Enrico Fermi,1901-1954)费米(Enrico Fermi,1901-1954)美籍意大利物理学家,生于罗马。1922年他以X射线的专题论文在比萨大学获得物理学博士学位。25岁时任罗马大学理论物理学教授,27岁时成为意大利皇家学会会员。1938年意大利颁布了法西斯种族歧视法,由于费米的妻子是犹太血统,他在1938年11月利用去瑞典接受诺贝尔奖的机会携带全家离开意大利去了美国。
1926年初,费米根据泡利不相容原理,与英国物理学家狄拉克各自导出量子统计中的“费米—狄拉克统计”。1928年给出描述和计算多电子原子基态的近似方案(托马斯-费米原子模型)。1934年,建立β衰变理论,从而奠定了弱相互作用的理论基础。
1934年初,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击原子核产生人工放射性元素之后,费米和他的助手用中子代替α粒子轰击了几乎所有的化学元素,得到了几十种放射性同位素。由于中子核反应的发现,费米荣获诺贝尔物理学奖。
1939年费米开始探索核裂变链式反应的可能性,并于1942年12月2日在芝加哥大学建成世界上第一座利用浓缩轴和重水的可控核裂变链式反应堆,首次实现了可控的核裂变链式反应。随后费米参加了美国原子弹的研制工作。
费米一生的最后几年,在芝加哥大学核物理研究所任教授,从事高能物理的研究。费米对理论物理和实验物理都做出了重要的贡献,这在现代物理学家中是少见的。为纪念他,第100号元素以他的名字命名为镄。海森堡(Werner Karl Heisenberg 1901-1976)德国理论物理学家,矩阵力学的创建者,生于维尔兹堡。1920年进慕尼黑大学,在索末菲指导下学习理论物理,并获博士学位。后来去格廷根大学,担任玻恩的助手。1927年,26岁的海森堡任莱比锡大学教授。1941年任柏林大学教授兼凯泽·威廉物理研究所所长。1946年到哥廷根大学任普朗克物理学研究所所长。1958年在德国慕尼黑任物理学与天体物理学普朗克研究所所长兼慕尼黑大学教授。
1925年海森堡发表第一篇矩阵力学的论文《关于运动学和动力学的量子力学解释》,认为量子力学的问题不能直接用不可观测的轨道来表述,应该采用跃迁几率这类可以观测的量来描述。接着,海森堡和玻恩、约尔丹一起进行研究,创立了矩阵力学。
1927年海森堡提出了测不准原理,即亚原子粒子的位置和动量不可能同时准确测量。1928年,海森堡用量子力学的交换现象,解释了物质的铁磁性问题。1929年,他与泡利提出相对论性量子场论。1932年海森堡提出质子和中子实际上是同一种粒子的两种量子状态。此外,海森堡还创立了粒子相互作用的散射矩阵理论S矩阵理论。
海森堡因创立量子力学而荣获1932年诺贝尔物理学奖。主要著作有:《量子论的物理学原理》、《原子核物理》、《物理学与哲学》等。 利(Wolfgang Ernst Pauli 1900-1958)瑞士籍奥地利理论物理学家,生于维也纳。1918年进入慕尼黑大学攻读理论物理学,在索末菲指导下以《论氢分子的模型》论文取得博士学位。1923~1928年,在汉堡大学任讲师。1928年到苏黎世的联邦工业大学任理论物理学教授。在这里,他除了第二次世界大战期间到美国普林斯顿高等研究所工作一段时间外,一直在瑞士逗留到他逝世为止。
1921年,索末菲推荐年仅21岁的泡利为《数学科学网络全书》撰写了关于相对论的长篇综述文章。泡利的这篇论著得到了爱因斯坦本人的高度赞许,至今还是相对论方面的名著之一。
泡利到哥本哈根以后,开始了关于反常塞曼效应的研究,并在1925年提出了不相容原理:原子中不可能有两个或两个以上的电子处于同一量子态。这一原理解决了当时许多有关原子结构的问题,泡利因此荣获1945年诺贝尔物理学奖.泡利在1930年提出中微子假设:原子核的β衰变中不仅放出电子,而且放出一种质量很小、穿透力很强的中性粒子,当时泡利称之为“中子”。这一假说解决了β衰变中角动量和能量不守恒的难题。
在理论物理学的每个领域里,泡利几乎都做出过重要贡献。在他的许多关于量子力学的文章中,最著名的一篇是《波动力学的普遍原理》。 约里奥一居里夫妇,指F.约里奥一居里(FredericJoliot-curie,1900~1958)和他的夫人I.约里奥,居里(IreneJoliot-Curie,1897~1956)。
I.约里奥一居里于1897年9月12日生于巴黎,是居里夫人的长女,在母亲的精心培育下,1920年在巴黎大学毕业后就成为母亲最心爱的实验助手.F.约里奥一居里于1900年3月19日生于巴黎,从小爱好体育和音乐,1923年以优异成绩在巴黎理化学院毕业、他的老师朗之万发现他很有培养前途,就推荐他到居里夫人的实验室工作.二人由于志趣相投,于1926年10月9日结婚,决心合力开拓崭新领域枣放射性.
1931年底,二人开始研究德国物理学家w.玻特的实验,即用a粒子轰击被,这时放出的不是通常实验所出现的质子,而是一种穿透力极强的射线,玻特认为是一种γ辐射,当时即称为铁辐射.不久,约里奥-居里夫妇凭借高超的实验技能和良好的设备,不但很容易地重复了玻特的实验结果,而且进一步观测石蜡是否会吸收这种被辐射.他们惊奇地发现辐射未被吸收,反而加强了.经过对从石蜡里飞出的粒子鉴别,认定从石蜡里飞出、的是质子「这是不可思议的,如果被辐射是质量近于零的光子。怎么能够把质量是电子的1840倍的质子撞击出来呢,伟大发现就在眼前,但他们仍沿玻特的错误思路想下去,认为铍辐射是一种康普顿效应.1932年1月18日,他们把这一实验结果和自己的见解发表了.刚好一个月后,卢瑟福的学生、对中子概念早有精神准备的英国物理学家查德威克重新解释了约里奥-居里夫妇的实验,认为波辐射是一种中性粒子流,这种粒子的质量近似于质子质量.这样,卢瑟福12年前关于存在中子的预言被证实了,查德威克也因此获得了1935年度的诺贝尔物理学奖.客观地评价这件事,应该说约里奥一居里夫妇对中子的发现做了真正重要的工作,查德威克本人也完全承认这一点.但在伟大发现边缘而使机遇从面前溜走,原因仍在他们本身.他们自己事后承认,他们根本不知道卢瑟福关于存在中子的假设,缺乏作出这一重大发现的敏感性和想象力,而教训在于他们作为实验物理学家只埋头于自己的实验,没有同时注意学术思想的广泛交流.如不随时吸取他人创造性的新思想,机遇还会一失再失!事实正是如此,1932年,在美国物理学家安德森发现正电子以前,约里奥一居里夫妇就曾经在云室中清楚地观察到了正电子径迹,但他们没有认真研究出现的奇特现象,误认为只是向放射源移动的电子.直到安德森提出正电子实验报告后,他们才明白又一次重大发现的机会失去了.
经过连续两次失误之后,约里奥-居里夫妇并没有灰心丧气,他们总结了经验教训,在1933年5月23日,通过开创性的工作证实:从针加被源中发出的模V射线,通过物质后产生了正负电子冰两个月后,又记录到了单个正电子及其连续谱.他们一直坚持研究这种现象,在1934年1月19日,发现用钋产生的α粒子轰击铝箔时,若将放射源拿走,“正电子的发射也不立即停止.铝箔保持放射性。辐射像一般放射性元素那样以指数律衰减.”它们发射出中子和正电子,最终生成放射性磷.用同样的方法他们还发现了其他一些人工生成的放射性物质,此即人工放射性.这是20世纪最重要的发现之一。是人类变革微观世界的一个突破,为同位素和原子能的利用提供了可能,他们因此获得了1935年度的诺贝尔化学奖.
㈦ 量子力学的主要奠基人
马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家。
19世纪末,经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家共同创立的。
量子力学的发展革命性地改变了人们对物质的结构以及其相互作用的认识。量子力学得以解释许多现象和预言新的、无法直接想象出来的现象,这些现象后来也被非常精确的实验证明。除通过广义相对论描写的引力外,至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写(量子场论)。
(7)费米创造的学派有扩展阅读
应用学科:
在许多现代技术装备中,量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。
对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平了道路。在核武器的发明过程中,量子力学的概念也起了一个关键的作用。
在上述这些发明创造中,量子力学的概念和数学描述,往往很少直接起了一个作用,而是固体物理学、化学、材料科学或者核物理学的概念和规则,起了主要作用。
在所有这些学科中,量子力学均是其基础,这些学科的基本理论,全部是建立在量子力学之上的。以下仅能列举出一些最显著的量子力学的应用,而且,这些列出的例子,肯定也非常不完全。
㈧ 费米发现了什么现象获得诺贝尔物理学奖
1922年,年仅21岁的费米获博士学位,1926年起任罗马大学教授。此后10年,是他进行科学创造的黄金时代,并在他周围形成著名的罗马学派。1938年,费米因“发现中子轰击产生的新放射性元素并发现用慢中子实现核反应”,获得诺贝尔物理学奖,并移居美国。
㈨ 物理学的初步形成到现在的近代物理经过什么发展,各个时期的代表人物是谁
物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。物理学研究的范围 —— 物质世界的层次和数量级物理学 (Physics)质子 10-15 m空间尺度:物 质 结 构物质相互作用物质运动规律微观粒子Microscopic介观物质mesoscopic宏观物质macroscopic宇观物质cosmological类星体 10 26 m时间尺度:基本粒子寿命 10-25 s宇宙寿命 1018 s绪 论E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小 的细胞原子原子核基本粒子DNA长度星系团银河系最近恒 星的距离太阳系太阳山哈勃半径超星系团人蛇吞尾图,形象地表示了物质空间尺寸的层次物理现象按空间尺度划分:量子力学经典物理学宇宙物理学按速率大小划分: 相对论物理学非相对论物理学按客体大小划分: 微观系统宏观系统 按运动速度划分: 低速现象高速现象 实验物理理论物理计算物理今日物理学物理学的发展。
物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸,二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器,实验得出的结果,间接认识物质内部组成建立在的基础上。物理学从研究角度及观点不同,可分为微观与宏观两部分,宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果,是最早期就已经出现的,微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。
其次,物理又是一种智能。
诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。
大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!
● 牛顿力学 (Mechanics)研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律
● 电磁学 (Electromagnetism)研究电磁现象,物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律
● 热力学 (Thermodynamics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现
● 相对论 (Relativity)研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律
● 量子力学 (Quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律二.物理学的五大基本理论物理学是一门最基本的科学;是最古老,但发展最快的科学;它提供最多,最基本的科学研究手段.物理学是一切自然科学的基础物理学派生出来的分支及交叉学科物理学构成了化学,生物学,材料科学,地球物理学等学科的基础,物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中.物理学与数学之间有着深刻的内在联系粒子物理学原子核物理学原子分子物理学固体物理学凝聚态物理学激光物理学等离子体物理学地球物理学生物物理学天体物理学宇宙射线物理学三. 物理学是构成自然科学的理论基础四. 物理学与技术20世纪,物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科
● 热机的发明和使用,提供了第一种模式:
● 电气化的进程,提供了第二种模式:核能的利用激光器的产生层析成像技术(CT)超导电子技术技术—— 物理—— 技术物理—— 技术—— 物理粒子散射实验X 射线的发现受激辐射理论低温超导微观理论电子计算机的诞生
● 1947年 贝尔实验室的巴丁,布拉顿和肖克来发明了晶体管,标志着信息时代的开始
● 1962年 发明了集成电路
● 70年代后期 出现了大规模集成电路
● 1925 26年 建立了量子力学
● 1926年 建立了费米 狄拉克统计
● 1927年 建立了布洛赫波的理论
● 1928年 索末菲提出能带的猜想
● 1929年 派尔斯提出禁带,空穴的概念同年贝特提出了费米面的概念
● 1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子晶体晶体管的发明大规模集成电路电子计算机信息技术与工程
● 几乎所有的重大新(高)技术领域的创立,事先都在物理学中经过长期的酝酿.
● 当今物理学和科学技术的关系两种模式并存,相互交叉,相互促进"没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命". —— 李政道量子力学能带理论人工设计材料五. 物理学的方法和科学态度提出命题推测答案理论预言实验验证修改理论现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学从新的观测事实或实验事实中提炼出来,或从已有原理中推演出来建立模型;用已知原理对现象作定性解释,进行逻辑推理和数学演算新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则当一个理论与实验事实不符时,它就面临着被修改或被推翻 六. 怎样学习物理学著名物理学家费曼说:科学是一种方法.它教导人们:一些事物是怎样被了解的,什么事情是已知的,现在了解到了什么程度,如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则;如何思考事物,做出判断,如何区别真伪和表面现象 .著名物理学家爱因斯坦说:发展独立思考和独立判断地一般能力,应当始终放在首位,而不应当把专业知识放在首位.如果一个人掌握了他的学科的基础理论,并且学会了独立思考和工作,他必定会找到自己的道路,而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来,他一定会更好地适应进步和变化 .
● 学习的观点:从整体上逻辑地,协调地学习物理学,了解物理学中各个分支之间的相互联系.
● 物理学的本质:物理学并不研究自然界现象的机制(或者根本不能研究),我们只能在某些现象中感受某些自然界的规则,并试图以这规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然,并试图改变自然,这是我们物理,甚至是所有学科,所共同追求的目标。
㈩ 恩里科·费米的罗马学派
意大利人在物理学上曾经有着一段辉煌的历史。物理学真正成为一门严密的科学,就是从这块土地上产生的。孕育了自由和理性精神的文艺复兴——意大利人通常称之为五百年代——曾经从这块土地开始涤荡中世纪以来的陈腐而沉闷的经院教条风气,成为近代自然科学诞生的温床。意大利人的名字与这段辉煌的历史是永远连在一起的。列奥纳·达·芬奇不仅是大画家,而且也是大数学家、力学家和工程师,在物理学的各个不同方面都有着重要的发现。在他所考虑的无数题目中,已经预兆了现代的科学精神。文艺复兴之后,在人们心中沸腾着的某些伟大思想,终于在伽利略的划时代的工作中得到实际的结果。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中评论说:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类史上最伟大的成就之一,而且真正标志着物理学的开端。”伽利略把实验方法和归纳方法与数学的演绎方法结合起来,因而发现并建立了物理科学的真正方法。即使在今天,物理研究仍然以伽利略的方法为基础。伽利略关于匀速直线运动的相对性原理和重力加速度恒定原理,为当时的力学及后来的物理学奠定了基础。他还发现了运动的合成定律和振动的等时性现象。正是在这些理论基础上,牛顿建立了他的力学体系;也是依据了上述的两则原理,300年后,爱因斯坦发现了时空的本质属性,提出了广义相对论的理论。
伽利略还作为人类文化史上科学与真理的象征而历来为意大利人所骄傲。他在1613年出版了《关于太阳黑子的书信》。1616年他遭到教庭审判,被命令放弃地动说。不屈不挠的伽利略在16年后凭着对真理追求的勇气和科学精神,出版了导致他遭受终生监禁的《关于托勒密和哥白尼的两大世界体系的对话》。在330年后的1953年,爱因斯坦在其英译本序言中写道:伽利略的《对话》,对于每一个对西方文化史及其在经济和政治发展史上的影响感兴趣的人来说,都是一个知识的宝库。在这本书中,和勇气的人,他代表理性的思维,挺身而出,反对那一批依仗人民的无知并且利用披着牧师与学者外衣的教师的无所事事,借以把持和维护其权势的人。伽利略于1638年双目失明,四年后在继续监禁中含冤去世,但他为世人永远敬仰,被誉为“近代科学之父”。意大利还是近代第一个达到科学兴盛的国家。从16世纪中期到17世纪初期,意大利的科学成就约占全世界的百分之四十。尽管在伽利略之后,意大利不再是世界的科学中心,但仍有一些意大利人在物理学上作出了重要的贡献。如1786年伽伐尼(1737--1798)发现了“动物电”,开创了生物电学;1799年伏打(1745--1827)在多年研究“动物电”的基础上研制了第一个长时间工作的电流源——伏打电堆;1811年阿伏枷德罗(1776--1856)提出分子假说。这些成就,足以使意大利人为他们的先辈们在科学上的贡献感到自豪。 20世纪初的意大利物理学,从各个方面来说,其发展都极其落后。从物理学的建制化程度看,物理学研究基本上集中在大学里,物理学教授席位除了罗马大学有两个外,其余主要的大学里分别只有一个;教授更换率也很低,大约每十年更换一个左右,大大落后于其他国家的物理研究中心;同时,物理学方面的学术组织也极少,质量也不高;连续多年大学物理系生源短缺,研究经费不足,没有高质量的学术刊物,也很少举办高水平的国内、国际学术会议。从物理学教学和研究水平看,物理教学内容相对滞后,大多数物理学家知识陈旧,停留在经典物理理论的水平上;现代物理学的内容在大学中受到忽视,量子理论和相对论直到1927年才开始被列入大学课程表中。另外,物理学家们很少进行交流和合作,不能形成一定的研究规模,甚至在有的大学的物理实验室中几年没有做过像样的实验。到1920年意大利林赛科学院唯一的物理学院士里纪(1850--1920)教授去世后,“意大利物理学后继无人”。
与此同时,在欧洲别的地方,世纪之交正是物理学最为激动人心的年月,奇迹正一个接一个地被那里的物理学家们创造出来,世界物理学的发展呈现出前所未有的繁荣景象。1895年,德国物理学家伦琴(1845--1923)发现了X射线;1896年,法国科学家贝克勒尔(1852--1908)发现了铀的天然放射性;1897年,英国物理学家汤姆逊(1856--1940)发现了电子。三大发现摧毁了人们长期认为的原子不可分的观念,打破了物理学发展到顶,物理学家无事可做的自满情绪,重新激发了科学家进行新发现的兴趣,引起了科学史上的一场变革。1900年普朗克提出了能量子的概念;1902年居里夫妇发现了放射性元素钋和镭;1905年爱因斯坦提出了狭义相对论,引起了人类时空观念的重大变革;191 1年英国物理学家卢瑟福提出了原子结构模型,打开了人类研究原子核及其结构的序幕。这是一个激动人心的年代,整个物理学由于量子论和相对论的建立而面貌焕然一新。一大批物理学家脱颖而出,一批研究中心吸引着各方人才,整个科学共同体呈现出一片繁荣的景象。甚至有人认为,这个空前辉煌的科学时代犹如文学艺术史上的“文艺复兴”时代,是一个产生巨人并创造巨人的时代。
欧洲物理学的繁荣不仅表现为科学认识活动的不断深入,还表现为科研活动在组织上的成熟。为了抓住物理学发展提供的机遇,在欧洲的许多国家,物理学家以实验室或研究所为基地组成研究小组开展工作。在英国卡文迪什实验室有卢瑟福领导的研究小组,在丹麦哥本哈根大学理论物理研究所有玻尔领导的研究小组,在德国哥廷根大学,玻恩吸引了好几位才华毕露的年轻物理学家在他身边学习和工作。此外,荷兰的艾伦菲斯特(1886--1933)、德国慕尼黑的索末菲等,也都有自己的研究群体。这些大大小小的研究群体,通过学术交流和人员互访形成了研究网络,开展常规科学下破解难题的任备。所谓“研究学派”,就是指这种以实验室或研究所为基地,有成熟的科学家组成的研究小组。他们与同一机构中的学生和助手共同从事一项相当紧凑的研究计划,参与着社会和智力方面直接而持续不断的相互影响。
20世纪初欧洲物理学这种日新月异的发展状况,与意大利物理学那种“一潭死水”的样子形成了强烈的对比。这种情况引起了意大利国内的一些有识之士的关注与焦虑,他们渴望在意大利能够出现一批活跃的现代物理学家,以恢复他们曾经拥有的而且已经渗入他们的文化心理中的辉煌。20年代初,首先意识到其物理学的危机并为改变这种状况而做出有效努力的,是当时的国家公共教育大臣柯比诺参议员。柯比诺同时也是罗马大学物理系主任和物理研究所长,是意大利老一辈物理学家为恢复意大利物理学在世界物理学中的地位而作出贡献的杰出代表。
对意大利物理学的发展有着重大影响力的柯比诺教授,于1876年4月出生在西西里岛。他的父亲参加过1866年的第三次对奥战争,退役后开办了一家生产通心粉的手工作坊。柯比诺是家中的第二个孩子,在童年就显露出大器早成的迹象,9岁时为当地主教看,被吸收参加培养神父的讨论班。柯比诺参加神学讨论班一直到ll岁,在那儿他打下拉丁文的基础,但他缺乏宗教热情。在他的请求下,他的父母委托一名牧师辅导他通过了初中毕业考试,当时他才13岁,比一般的初中毕业生年轻两岁。随后他前往离家25英里的一所高中完成了大学预科教育,用两年时间学完了三年的课程。高中期间,他还参加了以研究黑体辐射热力学知名的斯特拉斯蒂教授为高年级学生举办的物理学讲座。
柯比诺在卡塔尼亚大学上了一年就转学到帕拉莫大学,在那儿他受到物理研究所所长玛卡卢苏(1845--1932)教授的精心栽培。玛卡卢苏教授曾经游学国外,并与H·A·洛伦兹等物理学领袖交往甚密。玛卡卢苏教授赏识柯比诺的非凡的天分,他们之间,甚至他们的家庭和学生之间结下了深厚的友谊。
1896年,柯比诺20岁时获得了博士学位。之后,他当了几年中学教师。尽管中学繁重的教学任务留给他的空闲时间很少,柯比诺还是设法利用学校的实验室做了不少的研究工作。1898年,他与玛卡卢苏教授合作进行了一项重要的发现,即关于磁场中钠蒸气在它的吸收线附近出现反常旋转力的发现。这是雷曼效应发现两年后,物理学在旋转力方面的唯一发现,柯比诺对此进行了统计解释。这次发现引起了国内外物理学界的注意。随后几年里,柯比诺又做出了几项磁光学上的发现。柯比诺在这个研究课题上的严谨的解释,使他在国内外获得一定的知名度,成为意大利最有前途的年轻物理学家之一,为里纪教授所器重——里纪教授一直跟随赫兹的研究方向进行电磁波的研究,被认为是意大利物理学的权威。
经过艰辛的努力,柯比诺在事业上发展很快,1904年他在两次大学教席的竞选中获胜,一个是物理学,另一个是电工学。他接受了密西拿大学物理学教席,不久被罗马大学巴拉斯玛(1836--1918)教授召到罗马,担任罗马大学物理学教授。巴拉斯玛教授是赫尔姆霍兹(1821--1894)的学生,也是意大利王太后的朋友,当时还是意大利王国参议院的议长。柯比诺到了罗马大学后·,继续就他的老课题——磁光学进行研究,同时也研究高温下金属的比热、霍尔效应和相关的电磁效应。他是意大利最先意识到“布劳恩管”——也就是阴极射线示波器的效用以及广泛使用它的人之一。第一次世界太战期间,柯比诺转向了应用研究,包括硝化甘油的蒸汽压力研究和X射线管的电源研究。 战争结束后,柯比诺很快投身到行政和政治活动中。他技术上的精通使他得到政府和工业界的青睐。政府委任他主持国家水资源管理委员会。他很快了解了意大利特有的经济和工业问题。1920年,焦利蒂政府使他成为王国的参议员,1921年被内阁任命为公共教育大臣。1923年刚刚执政的墨索里尼.(1883—1945)任命他为国家经济大臣——尽管他从来都不是法西斯党的成员。
接触过柯比诺的任何人都对他的思维能力和丰富的科学经验留下深刻的印象,他能够极其敏锐地抓住任何科学的或人类问题的实质;他是整个意大利老一辈物理学家中唯一能够理解和领略世界物理学最新发展的人;他还是一位出色的演说家,能够以热情洋溢的言辞紧紧扣住听众的心弦;他的目朽崇高,充满自信;他喜好出谋划策,喜欢安排人事,而这种爱好通常经过努力都能够获得成功。 1922年,几乎近十年没有在科学领域中做什么实质性的工作之后,柯比诺开始对自己进行严肃猷反省和评价。在一次议会辩论中,他作为教育大臣大声疾呼道: “尊敬的议员先生们,现在,我刚刚度过了一个危机……我仍然向往科学,我向往以往的一切,在激烈的政治斗争中我最向往的是往日在实验室仪器周围度过的平静的日子。我很惋惜,在里纪教授去世后,意大利物理学后继无人。”柯比诺非常清楚意大利物理学近百年来的停滞状况,他也了解他那一辈的物理学家都沉醉在伽利略和伏打往日的光荣里,没有做出任何努力来维护这一传统。除了那些实际上是数学家的数学物理学家外,柯比诺是这一世纪头25年中唯一有所成就的物理学家。虽然他几乎已完全放弃了积极的研究工作,但他的心思仍在物理学上面。他大胆地想像着一个能有重要成就的伟大学派会在罗马兴起,并会得到举世公认。这种想像对柯比诺来说是一个挑战,他的梦想一定要实现。建立一个优秀学派的第一步,就;要搜罗优秀的人才。柯比诺明白,在意大利能够对现代物理学产生强烈兴趣的人,显然只能从初出茅庐的年轻人中去发现,于是他着意留心那些才华毕露的新秀。1922年的秋天,他看中了费米。