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教研组计划

2011-09-01 10:51
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育才中学20112012学年度第一学期  物理  教研组工作计划

一、 基本情况

 

组长

彭加林

副组长

万从银

教研活动时间

周四下午

年级

初一

初二

初三

高一

高二

高三

备课组长

 

万从银

胡清

韩友庆

沈威

彭加林

任课班级

 

 

 

 

 

 

备课组

活动地点

 

年级组

年级组

年级组

年级组

年级组

备课组成员及任课班   

 

 

 

杨、许、

万、佘

袁、陈、胡、张

李瑞阳

姜扣民

二、本学期主要工作:

 

序号

     

责任人

1

制定教学计划、教学进度

备课组长

2

制定教研组各项计划

教研组长

3

集体备课、备课组教研

备课组长

4

教学理论学习、研讨

教研组长

5

一人一课活动

教研组长

6

历次考试命题工作

备课组长

7

教学、教研论文的撰写

科任教师

8

物理竞赛辅导

高一、高二

9

会考复习工作

高二教师

 

 

 

三、工作措施及目标:

 

学校

要求

积极推进课程改革、全面提升教学质量,

高考物理力争B率、会考物理力争合格率

现状

分析

教师缺乏理论学习,对课程改革关心不足,教育教学封闭,年轻教师缺乏经验,中年教师缺乏激情。

工作

措施

加强理论学习,切实提高教科研能力,

教学上注重盯人、关注临界生,注重双基

工作

目标

力争学科地位,全面提升教学质量。

 

 

 

 

 

周 次

   起讫日期

       工作安排

    

  1

9.1 9. 3

制定教学计划、安排教学进度

91上课

  2

9.4  9.10

传达学校精神、制定教研组计划

 

  3

9.11 9.17

制定一人一课活动安排表

中秋节放假

  4

9.18 9.24

物理教学教研理论学习

 

  5

9.25 10.1

命题工作安排

国庆节放假

  6

10. 2 10.8

落实一人一课活动

 

  7

10. 9 10.15

检查教案、学生作业

 

  8

10.16 10.22

物理教学教研理论学习

 

  9

10.23 10.29

课例研讨

 

  10

10.30 11. 5

期中复习研讨、命题

 

  11

11. 6 11.12

期中考试

期中考试

  12

11.13 11.19

期中分析、总结

 

  13

11.20 11.26

教学教研论文撰写研讨

 

  14

11.27 12. 3

会考复习工作研讨

 

  15

12. 4 12.10

命题工作研讨

 

  16

12.11 12.17

青年教师汇报课

 

  17

12.18 12.24

制定复习计划

 

  18

12.25 12.31

教学工作常规检查

 

  19

1. 1 1. 7

复习课研讨

元旦放假

  20

1. 8 1.14

期终复习、考试

期终复习、考试

 21

1.15 1.17

 

 

 

117放寒假

 

 

 

 

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育才中学2011——2012学年度第一学期教学进度表
高三 年级    物理 学科)
一、 基本情况

 

备课组长
彭加林
其他成员
李瑞阳
姜扣民
 
 
 
任教班级
1、2
任教班级
7、8
5、6、11
 
 
 
课时情况
1-5
   4 
下午4节
 2 
 
/
本 学 期 教 学 内容、范 围 概述
高三物理一轮复习
                   
新课标高中物理
教师参考书、教学辅导用书情况
步步高大一轮复习讲义、课时训练
 
学生辅导用书,配套练习用书情况
步步高大一轮复习讲义、课时训练
 
二、教学目标:

 

三维定向
 学 目 标
知识与技能
掌握考试说明中列出的基础知识、基本技能
过程与方法
掌握高考物理的常见题型及解题方法
情感、态度与价值观
引导学生对待高考选科的正确态度、
培养正确的高考心理
三、教学分析:

 

四维定向
 学 分 析
重点
难点
高考物理的基础知识、基本技能
学生
情况
基础参差不齐、且对选修科目重视程度不够
突破
方法
匹配语数外、紧盯临界生
预期
目标
力争学科地位,为高考保驾护航
 
 
 

 

周 次
   起讫日期
       工作安排
   备 注
 1
9.1 — 9. 3
牛顿定律
9月1日上课
 2
9.4 — 9.10
牛顿定律
 
 3
9.11 — 9.17
牛顿定律
中秋节放假
 4
9.18 — 9.24
曲线运动
 
 5
9.25 — 10.1
万有引力
国庆节放假
 6
10. 2 —10.8
机械能
 
 7
10. 9 —10.15
机械能
 
 8
10.16 —10.22
静电场
 
 9
10.23 —10.29
静电场
 
 10
10.30 —11. 5
恒定电流
 
 11
11. 6 —11.12
恒定电流
期中考试
 12
11.13 —11.19
磁场
 
 13
11.20 —11.26
磁场
 
 14
11.27 —12. 3
电磁感应
 
 15
12. 4 —12.10
电磁感应
 
 16
12.11 —12.17
交流电
 
 17
12.18 —12.24
热学
 
 18
12.25 —12.31
原子物理
 
 19
1. 1 — 1. 7
运动学、静力学
元旦放假
 20
1. 8 — 1.14
综合训练
期终复习、考试
 21
1.15 — 1.17
 
 
 
1月17日放寒假
 
 
 
 
 
 
 
 

伟业如何建立

2011-02-16 13:54
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伟业如何建立
沈岳明
2010-12-31 07:16
最近,美国一家网站调查了1000位成功人士,其中包括已经做出了重大贡献的科学家和作家、拥有庞大产业的企业家和商人、家喻户晓的超级体育明星和影视明星以及其他取得巨大成就的成功人士。
 这些成功人士中,有99%说不清楚自己为什么能成功。在成功之前,也没有一套完整的实现成功的计划书。他们有的是凭着感觉、有的是因为勤奋、有的是因为爱好, 所以一直没有放弃对成功的追求,最终成就了人生的伟业。
     接着,那家网站又向公众征集了1000份最完美的成功计划书。其中包括如何成为一位伟大的科学家和作家、如何成为一位成功的企业家和商人、如何成为一位超级体育明星和影视明星等。经过层层筛选,1000份最完美的成功计划书在专家们反复讨论后终于评选出来了。这些计划书之所以完美,不仅因为他极具诱惑力,而且具有可操作性,还因为它详尽的介绍,比如说每小时应该做的事情、每天应该做的事情、每年应该做的事情,具体到休息多少个小时,工作多少个小时,还列出了启动资金和最终达到成功后的费用。
    1000份完美的成功计划书,让人看后就想实现成功梦想的冲动,并且坚信自己能够成功。随后,网站又对这1000份完美计划书的拟定者进行了采访。结果发现,这1000个人全是未成功人士,或者说是正在努力追求成功梦想,但还未成功的人。
    为什么那些手握完美计划书的人不能成功,而那些完全不懂如何成功、从没做过任何计划书的人却成功了呢?
随后,网站得出结论:人生伟业的建立,不在能知,乃在能行。
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环球网11月27日消息,据“中评社”报道,“五都”选举结果基本已经确定,国民党赢得了台北市、新北市、台中市,达到了最理想的选举目标。因此,国民党内部危机解除,可能的分裂不复出现,马英九在党内的领导地位得到继续巩固。

  港媒表示,这样的选举结果也保证了马英九在2012年仍能获得党内最大支持,作为国民党候选人参加大选。 (来源:环球网)

物 理 学 发 展 史

2010-11-28 11:14
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公元前650-前550年,古希腊人发现摩擦琥珀可使之吸引轻物体,发现磁石吸铁。
公元前480-前380年间战国时期,《墨经》中记有通过对平面镜、凹面镜和凸面镜的实验研究,发现物像位置和大小与镜面曲率之间的经验关系(中国墨子和墨子学派)。
公元前480-前380年间战国时期,《墨经》中记载了杠杆平衡的现象(中国墨子学派)。
公元前480-前380年间战国时期,研究筑城防御之术,发明云梯(中国墨子学派)。
公元前四世纪,柏拉图学派已认识到光的直线传播和光反射时入射角等于反射角。
公元前350年左右,认识到声音由空气运动产生,并发现管长一倍,振动周期长一倍的规律(古希腊亚里士多德)。
公元前三世纪,实验发现斜面、杠杆、滑轮的规律以及浮力原理,奠定了静力学的基础(古希腊阿基米德)。
公元前三世纪,发明举水的螺旋,至今仍见用于埃及(古希腊阿基米德)。
公元前250年左右,战国末年的《韩非子·有度篇》中,有“先王立司南以端朝夕”的记载,“司南”大约是古人用来识别南北的器械(或为指南车,或为磁石指南勺)。《论衡》叙述司南形同水勺,磁勺柄自动指南,它是后来指南针发明的先驱。
公元前221年,秦始皇统一中国度、量、衡,其进位体制沿用到二十世纪。公元前二世纪,中国西汉记载用漏壶(刻漏)计时,水钟使用更早。
公元前二世纪,发明水钟、水风琴、压缩空气抛弹机(用于战争)(埃及悌西比阿斯)。
公元前一世纪,最先记载过磁铁石的排斥作用和铁屑实验(罗马卢克莱修)。
公元前31年,中国西汉时创用平向水轮,通过滑轮和皮带推动风箱,用于炼铁炉的鼓风。
1400
一世纪左右,发明蒸汽转动器和热空气推动的转动机,这是蒸汽涡轮机和热气涡轮机的萌芽(古希腊希隆)。
一世纪,发现盛水的球状玻璃器具有放大作用(罗马塞涅卡)。
300年至400年,中国史载晋代已有指南船,可能是航海罗盘的最早发明。
根据敦煌等地出土文物,在公元七、八世纪,中国唐朝已采用刻板印书,是世界上最早的印刷术。
十世纪,中国发明了使用火药的火箭。
十世纪左右,著《光学》,明确光的反射定律并研究了球面镜和抛物面镜(阿拉伯阿尔·哈赛姆)。
据《梦溪笔谈》,约公元1041─1048年间,中国宋朝毕昇发明活字印刷术,早于西方四百年。
约1200年至1300年,欧洲人开始使用眼镜。
1231年,中国宋朝人发明“震天雷”是一种充有火药、备有导火线的铁器,可用投射器射出,是火炮的雏型。
1241年,蒙古人使用火箭作武器,西方认为这是战争中首次使用火箭。
1259年,中国宋朝抗击金兵时,使用一种用竹筒射出子弹的火器,是火枪的雏型。
十三世纪中叶,根据实验观察,描述凹镜和透镜的焦点位置及其散度(英国罗杰·培根)。
十三世纪,用空气运动解释星光的闪烁(意大利维塔罗)。
十三世纪,指出虹霓是由日光的反射和折射作用所造成的(意大利维塔罗)。
1583年,用自身的脉搏作时间单位,发现单摆周期和振幅无关,创用单摆周期作为时间量度的单位(意大利伽利略)。
1590年,做自由落体的科学实验,发现落体加速度与重量无关,否定了亚里士多德关于降落加速度决定于重量的臆断,引起了一些人的强烈反对(意大利伽利略)。
1590年,发现投射物的运行路线是抛物线(意大利伽利略)。
1590年,认识到物体自由降落所达到的速度能够使它回到原高度,但不能超过(意大利伽利略)。
1590年,用凸物镜和凹目镜创造第一个复显微镜(荷兰詹森)。
1593年,发明空气温度计,由于受大气压影响尚不够准确(意大利伽利略)。
1600年,《磁铁》出版,用铁磁体来说明地球的磁现象,认识到磁极不能孤立存在,必须成对出现(英国吉尔伯特)。
1605年,发现分解力的平行四边形原理(比利时斯台文)。
1610─1650年,提出太阳系起源的旋涡假说,认为宇宙充满“以太”。把热看作一种运动形式,与莱布尼茨争论运动的功效问题近五十年,后来恩格斯对这一争论作了科学的总结(法国笛卡儿)。
1620年,从实际观察中归纳出光线的反射和折射定律(荷兰斯涅耳)。
1628年,用两块凸透镜制成复显微镜,是近代显微镜的原型(德国衰纳)。1629年,发现同电相斥现象(意大利卡毕奥)。
1629─1639年,提出光线传播的最小时间原理(法国费尔玛)。
1634年,认识到音调和振动频率有关,提出弦的振动频率和弦长的关系(意大利伽利略)。
1636年,首次测量振动频率和空气传声速度,发现振弦的倍频音,提出早期的音乐和乐器理论(法国默森)。
1637年,提出光的粒子假说,并用以推出光的折射定律(法国笛卡儿)。
1638年,提出一种无所不在的“以太”假说,拒绝接受超距作用的解释,坚持认为力只能通过物质粒子和与之紧邻的粒子相接触来传播,把热和光看成是“以太”中瞬时传播的压力(法国笛卡儿)。
1643年,发明水银气压计(意大利托里切利、维维安尼)。
1640─1690年,观察到气压对沸腾和凝结的影响(英国波义耳)。
1650年左右,创制摩擦起电机,发现地磁场能使铁屑磁化(德国格里凯)。
1650年,发明空气泵,用以获得真空,从而证实了空气的存在(德国格里凯)。
1653年,发现对静止液体的任一部分所加的压强不变地向各个方向传递的巴斯噶定律(法国巴斯噶)。
1654年,证实抽去空气的空间不能传播声音(德国格里凯)。
1654年,用十六匹马拉开组成抽空球器的两个半球,直接证明大气压的巨大压强(德国格里凯)。
1656年,发明摆钟(荷兰惠更斯)。
1660年,用光束做实验,发现杆、小孔、栅等引起的影放宽并呈现彩色带的现象,取名“衍射”(意大利格里马第)。
1666年,从刻卜勒行星运动三定律推出万有引力定律,创立了天文学(英国牛顿)。
1666年,通过三棱镜发现了光的色散现象(英国牛顿)。
1667年,指出笛卡儿光学说不能解释颜色,提出光是“以太”的纵向振动,振动频率决定光色(英国胡克)。
1668年,发明放大40倍的反射型望远镜(英国牛顿)。
1669年,发现光线通过方解石时,产生双折射现象(丹麦巴塞林那斯)。
1672年,研究光色来源,和胡克展开争论,认为光基本上是粒子流,但未完全拒绝“以太”说,认为高速度光粒子有可能和“以太”相互作用而产生波(英国牛顿)。
1676年,发现形变和应力之间成正比的固体弹性定律(英国胡克)。
1676年,根据木星的周期性卫星被木星掩食现象的观测,算出了光在太空中传播的速度(丹麦雷默)。
1678年,向巴黎学院提出《光论》,假定光是纵向波动,推出光的直线传播和反射折射定律。用光的波动说解释双折射现象(荷兰惠更斯)。
1686年,《论水和其他流体的运动》出版,是流体力学理论的第一部著作(法国马里奥特)。
1687年,推导出流体传声速度决定于压缩性和密度的关系(英国牛顿)。
1687年,发表《自然哲学的数学原理》,第一次阐述牛顿力学三定律,奠定了经典力学的基础(英国牛顿)。
1695年,把力分为死力和活力两种,死力与静力完全相同,认为力乘路程等于活力(visviva)的增加(德国莱布尼茨)。
1701年,物体冷却速度正比于温差(英国牛顿)。
1704年,《光学》一书出版。随着天文学、力学和光学的出现,物理学在十八世纪开始成为科学(英国牛顿)。
1705年,制成第一个能供实用的蒸汽机(英国纽可门)。
1709年,首次创立温标,即后来的华氏温标(德国华仑海特)。
1724年,提出“传递的运动”即活力守恒观念,认为当它发生变化时能够做功的能力并没有失掉,不过变成其他形式了(瑞士约·贝努利)。
1728年,根据光行差求算出光速(英国布拉德雷)。
1731年,发现导电体和电绝缘体的差别(英国格雷)。
1734年,明确电荷仅有两种,异电相吸,同电相斥(法国杜菲)。
1738年,发现流线速度和压力间关系的流线运动方程(瑞士丹·贝努利)。
1740年,用摆测出万有引力常数(法国布盖)。
1742年,《枪炮术原理》一书出版,成为后来研究枪炮术理论和实践的基础(英国罗宾斯)。
1742年,创制百分温标,即后来的摄氏温标(瑞典摄尔西斯)。
1743年,用变分法得出能概括牛顿力学的普适数学形式,即后人所称的欧勒-拉格朗日方程(瑞士欧勒)。
1745年,各自发现蓄电池的最早形式─莱顿瓶(荷兰马森布罗克,德国克莱斯特)。
1747年,提出天然运动的最小作用量原理(法国莫泊丢)。
1750年,发现磁力的平方反比定律(英国米歇尔)。
1752年,得到暴雨带电性质的实验证据(美国本·富兰克林)。
1756年,提出比热概念,发现熔化、沸腾的“潜热”形成量热学的基础(英国约·布莱克)。
1767年,根据富兰克林证明带电导体里面静电力不存在的实验,推得静电力的平方反比定律(英国普列斯特列)。
1768年,近代蒸汽机出现(英国瓦特)。
1769年,制成第一辆蒸汽推动的三轮汽车(法国柯格诺特)。
1771年,发表《用弹性流体试图解释电》(英国卡文迪许)。
1775年,发明起电盘(意大利伏打)。
1777年,引出重力势函数概念(法国拉格朗日)。
1780年,偶然发现火花放电或雷雨能使蛙腿筋肉收缩(意大利伽伐尼)。
1782年,发明热空气气球(法国蒙高飞兄弟)。
1783年,首次使用氢气作气球飞行(法国雅·查理)。
1785年,实验证明静电力的平方反比定律(法国库仑)。
1798年,从钻造炮筒发出巨量的热而环境没有发生冷却的现象出发,认为能够连续不断产生出来的热,不可能是物质,反对热素说,主张热之唯动说(英国本·汤普森)。
1798年,用扭秤法测定万有引力强度,即牛顿万有引力定律中的比例常数,从而算出地球的质量(英国卡文迪许)。
1800年,使用固体推动剂,制造火箭弹,后被用于战争(英国康格瑞夫)。
1801年,观察到太阳光谱中的暗线,错认为是单纯颜色的分界线(英国武拉斯顿)。
1801年,提出光波的干涉概念,用以解释牛顿的彩色光环以及衍射现象,第一次近似测定光波波长。提出视觉理论,认为人眼网膜有三种神经纤维分别对红、黄、蓝三色敏感(英国托.杨)。
1802年,《声学》出版,总结对弦、杆、板振动的实验研究,发现弦、杆的纵振动和扭转振动,测定声在各种气体、固体中传播的速度(德国舒拉德尼)。
1807年,首次把活力叫作能量(英国托.杨)。
1809年,发现在两炭棒间大电流放电发出弧形强光,后被用作强光源(英国戴维)。
1809年,发现双折射的两束光线的相对强度和晶体的位置有关从而发现光的偏振现象,并认识到这与惠更斯的纵波理论不合(法国马吕斯)。
1810年,创制回旋器(德国博能堡格)。
1811年,发现反射光呈全偏振时,反射折射两方向成直角,反射角的正切等于折射率(苏格兰布儒斯特)。
1811年,发现偏振光通过晶体时产生的丰富彩色现象。后人据此发现用偏振光观测透明体中弹性应变的技术(法国阿拉戈)。
1811年,把引力势理论移植到静电学中,建立了计算电势的方程(法国波阿松)。
1815年,提出光衍射的带构造理论,把干涉概念和惠更斯的波迹原理结合起来(法国菲涅耳)。
1816年,发现玻璃变形会产生光的双折射现象,为光测弹性学的开端(英国布儒斯特)。
1819年,发现电流可使磁针偏转的磁效应,因而反过来又发现磁铁能使电流偏转,开始揭示电和磁之间的关系(丹麦奥斯忒)。
发现常温下,固体的比热按每克原子计算时,都约为每度六卡。这一结果后来得到分子运动论的解释(法国杜隆、阿.珀替)。
证实相互垂直的偏振光不能干涉,从而肯定了光波的横向振动理论,并建立晶体光学(法国菲涅耳、阿拉戈)。
1820年,发明电流计(德国许外格)。
1821年,发表气体分子运动论(英国赫拉帕斯)。
1821年,发现温差电偶现象,即温差电效应(俄国塞贝克)。
1822年,发明电磁铁,即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化(法国阿拉戈、盖.吕萨克)。发现方向相同的两平行电流相吸,反之相斥。
提出“电动力学”中电流产生磁场的基本定律。用分子电流解释物体的磁性,为把电和磁归结为同一作用奠定基础(法国安培)。
从实验结果归纳出直线电流元的磁力定律(法国比奥、萨伐尔)。
创用光栅,用以研究光的衍射现象(德国夫琅和费)。
推得流体流动的基本方程,即纳维尔-史托克斯方程(法国纳维尔)。
1824年,提出热机的循环和可逆的概念,认识到实际热机的效率不可能大于理想可逆热机,理想效率与工质无关,与冷热源的温度有关,热在高温向低温传递时作功等,这是势力学第二定律的萌芽。并据此设想高压缩型自燃热机(法国卡诺)。
1826年,修改牛顿声速公式,等温压缩系数换为绝热压缩系数,消除理论和实验的差异(法国拉普拉斯)。
实验发现导线中电流和电势差之间的正比关系,即欧姆定律;
证明导线电阻正比于其长度,反比于其截面积(德国欧姆)。
观察到液体中的悬浮微粒作无规则的起伏运动即所谓布郎运动,是分子热运动的实证(英国罗.布朗)。
1830年,利用温差电效应,发明温差电堆,用以测量热辐射能量(意大利诺比利)。
1831年,各自发现电磁感应现象(英国法拉第,美国约.亨利)。
1832年,用永久磁铁创制发电机(法国皮克希)。
1833年,提出天然运动的变分原理(英国哈密顿)。
发明电报(德国威.韦伯、高斯)。
在法拉第发现电磁感应的基础上,提出感应电流方向的定律,即所谓楞次定律(德国楞次)。
1834年,发现温差电效应的逆效应,用电流产生温差,后楞次用此效应使水结冰(法国珀耳悌)。
在热辐射红外线的反射、折射、吸收诸实验中发现红外线本质上和光类似(意大利梅伦尼)。
提出热的可逆循环过程,并以解析形式表达卡诺循环,用来近似地说明蒸汽机的性能(法国克拉珀龙)。
提出动力学的普适方程,即哈密顿正则方程(英国哈密顿)。
1835年,推出地球转动造成的正比于并垂直速度的偏向加速度,即科里奥利力(法国科里奥利)。
根据波动理论解释光通过光栅的衍射现象(德国薛沃德)。
1838年,推出关于多体体系运动状态分布变化的普适定理,后成为统计力学的基础之一(法国刘维叶)。
1842年,发现热功当量,建立起热效应中的能量守恒原理进而论证这是宇宙普适的一条原理(德国迈尔)。
推知光源走向观测者时收到的光振动频率增大,离开时频率减小的多普勒效应。后在天体观察方向得到证实(奥地利多普勒)。
1843年,发明电桥,用以精确测量电阻(英国惠斯通)。
创用冰桶实验,证明电荷守恒定律(英国法拉第)。
测量证明,用伽伐尼电池通过电流于导线中发出的热量等于电池中化学反应的热效应(英国焦耳)。
1845年,发现固体和液体在磁场中的旋光性,即强磁场使透明体中光的偏振面旋转的效应(英国法拉第)。
1843-1845年,分别用机械功,电能和气体压缩能的转化,测定热功当量,以实验支持能量守恒原理(英国焦耳)。
1845年,推得滞流方程及流体中作慢速运动的物体所受的曳力正比于物体的速度(英国斯托克斯)。
发展气体分子运动论,指出赫拉帕斯分子运动论的基本错误(英国华特斯顿)。
1846年,认为两电荷之间的力不但和距离有关,也和其运动速度和加速度有关,而电流就是运动着的电荷所组成(德国威.韦伯)。
认识到抗磁性的普遍性和顺磁性的特殊性(英国法拉第)。
证实并延伸梅伦尼关于热辐射的工作;
通过衍射、干涉、偏振诸现象的实验,证明红外辐射和可见光的区别仅在于红外波长比可见光的波长长(德国诺布劳赫)。
1847年,提出力学中的“位能”和“势能”概念,给出万有引力场、静力学、电场和磁场的位能表示。
明确能量守恒原理的普适意义(德国赫尔姆霍茨)。发现细管道中流体的粘滞流动定律(法国泊肃叶)。
1848年,用卡诺循环确立绝对温标。并提出绝对零度是温度的下限的观点(英国汤姆生)。
1849年,用转动齿轮,首次实验测定光的传播速度(法国斐索)。
1850年,创制稀薄气体放电用玻璃管,呈现放电发光(德国盖斯勒)。
试图通过实验建立重力(万有引力)和电之间的关系,但无所得(英国法拉第)。
利用旋转镜,证实不同媒质中光的传播速度与媒质的折射率成反比(法国傅科)。
发现热力学第二定律,并表述为:热量不能从一个较冷的物体自行传递到一个较热的物体(德国克劳胥斯)。
提出经典统计力学基础的系统理论(美国吉布斯)。
发现β射线的质量随速度而增加,试图据此区分电子的固有质量和随速度改变的电磁质量(德国考夫曼)。
各自证实1873年麦克斯韦电磁波理论所预见的辐射压强关系(俄国彼.列别捷夫,美国尼科尔斯、基.哈尔)。
1900-1902年,发展滑翔飞行技术(美国赖特兄弟)。
1901年,试图观测地球相对于“以太”的运动使充电电容器转动的效应,但无结果(英国特鲁顿)。
发现光电效应的经验规则,波动说不能解释(德国勒纳)。
发现金属发射热电子的经验定律,为热离子学的基础,并于次年用自由电子理论作出解释(英国理查森)。
1903年,自制轻便内燃机,第一次成功实现用螺旋桨飞机飞行。于1907年,越过英伦海峡,1927年由林德堡单飞越过大西洋,飞机开始成为战争和交通的工具(美国赖特兄弟)。
证实α粒子是带正电的氦原子,β射线是近于光速的电子(英籍新西兰人厄.卢瑟福)。
提出放射元素的蜕变理论,打破原子不可改变的旧观念(英籍新西兰人厄.卢瑟福)。
提出运动电子的刚球模型理论,推得电子质量随速度而变的公式,后来同相对论公式存在长期的争论(德国阿勃拉罕)。
提出气体中电子碰撞的电离理论和气体放电的击穿理论(爱尔兰汤逊德)。
1904年,提出电子浸于均匀正电球中的原子模型(英国汤姆逊)。
提出围绕核心转动的电子环的原子模型(日本长冈半太郎)。提出时空坐标的罗伦兹变换,试图解释电磁作用和观察者在“以太”中的运动无关(荷兰罗伦兹)。
首次应用经典统计学发展金属自由电子理论(荷兰罗伦兹)。
提出电动力学的相对性原理,并根据观测记录认为速度不能超越光速(法国彭加勒)。
发明热电子二极真空管,用于整流(英国约.弗莱明)。
提出物体运动于粘滞流体中的边界层理论(德国普兰特耳)。
1905年,提出光量子假说,并用以解释光电效应(瑞士、美籍德国人爱因斯坦)。
各自提出布朗运动的理论解释,这是涨落的统计理论的开始,后经实验证实。使分子运动论得到直观的证明(瑞士、美籍德国人爱因斯坦,波兰斯莫卢曹斯基)。
提出狭义相对论(瑞士、美籍德国人爱因斯坦)。
提出磁性的电子理论(法国郎之万)。
发明一万大气压的超高压装置,用以研究物性(美国布里奇曼)。
提出飞翼举力的环流和涡旋理论(英国兰彻斯特)。
提出宇宙起伏说,认为宇宙中存在着偶然出现的地区,那里发生着违背热力学第二定律的过程(奥地利波尔茨曼)。
1906年,用量子概念初步解释固体比热在温度趋于绝对零度时也趋于零(瑞士、美籍德国人爱因斯坦)。
各自提出飞机翼举力的环流理论(俄国儒可夫斯基,德国库塔)。
发展波尔茨曼统计,确定热力学几率和“绝对熵”表示式(德国普朗克)。
实验研究交混回响现象,创立早期建筑声学理论(美国萨拜恩)。
发现硅晶体的整流作用,用以作无线电检波器(美国皮卡德)。
首次实现调制无线电波收发音乐和讲演,无线电由之诞生,1910年开始用于广播(美国费森登)。
确定狭义相对论的质能关系是体系(包括电磁在内)的重心运动守恒定律成立的必要与充分条件(瑞士、美籍德国人爱因斯坦)。
发明热电子三极管,用以检测无线电波,是真空管技术的先驱(美国德福雷斯特)。
1906-1913年,从低温化学反应的研究,提出热力学第三定律,即绝对零度不能达到原理(德国能斯脱)。
1907年,提出铁磁性的原子理论(法国韦斯)。
各自提出用阴极射线接收无线电传像原理,是近代电视技术的理论基础(俄国罗申克,英国坎普贝尔.史文顿)。
1908年,实验证实电子质量随速度增加的罗伦兹关系式(德国布克瑞)。
提出狭义相对论的四维空间形式表示法(德国闵可夫斯基)。
人工液化氦,达到接近绝对零度(荷兰卡茂林.翁纳斯)。
发明探测α粒子的气体放电计数管(德国盖革)。
提出的动量统一定义,奠定相对论性力学,肯定质能关系普遍成立(德国普朗克)。
发明回转罗盘,不受钢、铁影响,是指向技术的重大改进(德国舒勒等人)。
1908-1912年,通过观察树脂粒子在重力场中的分布,证实满足爱因斯坦方程,是道尔顿以来首次通过观察求得阿佛加德罗常数和原子、分子的近似大小,打击了唯能论(法国贝林)。
1908年,根据统计力学中流体密度起伏理论,解释了临界点附近大起伏导致的光散射增强的乳光现象(波兰斯莫卢曹斯基)。
创制T型汽车,使汽车开始成为人类交通的常用工具(美国福特)。
根据原子光谱数据,提出谱线频率的并合原则,是巴尔默发现的推广(瑞士里兹)。
1909年,首次观测α粒子束透过金属薄膜后在各方向的散射分布情况,促使卢瑟福于次年提出α散射理论(德国盖革,英国马斯登)。
提出光量子的动量公式,指出辐射基元过程有一定方向(瑞士、美籍德国人爱因斯坦)。
发明用钨丝作白炽灯、电子管及X光管,促成了它们的工业发展(美国柯里奇)。
发明油封转动抽气机(德国盖达)。
发明精确测定电子电荷的油滴法,证明电荷有最小单位(美国米立根)。
1911年,用光散射法验证流体临界点附近的密度起伏公式(荷兰刻松)。
提出了原子有核的模型,原子中的正电荷集中在核上,对粒子散射实验作出解释,否定了汤姆逊的均匀模型(英藉新西兰人厄.卢瑟福)。
发明记录α、β等带电粒子轨迹的云雾室照相装置,证实X射线的电离作用(英国查.威尔逊)。
发现宇宙射线(奥地利维.赫斯)。
发现汞、铅、锡等金属的超导电现象(荷兰卡茂林.翁纳斯)。
由分子运输理论预见气体中的热扩散规律(瑞典恩斯考克)。
1912年,提出流体流过阻碍物在尾流中形成两列交错涡旋(即涡旋街)的稳定性理论,后被用于飞机和火箭的设计中(匈牙利冯.卡门)。
发现氖的同位素,为首次发现非放射性元素的同位素(英国约.汤姆逊)。
固体比热的量子理论首次成功,发现低温比热的温度立方律。
提出用有极分子解释介电常数和温度有关的统计理论(荷兰德拜)。
1921年发明利用原子束在不均匀磁场中偏转的方法测量原子的磁矩,为量子论中空间方向量子化原理提供了证据(德国斯特恩、盖拉赫)。
首次发现类似于铁磁现象的所谓铁电现象(美国瓦拉塞克)。
1922年实验第一次精确证实重力加速度和落体成分无关(德国厄缶)。
提出液体中密度热起伏引起光散射的理论,后被用到液体声测量中(法国布里渊)。
提出用石英压电效应调制电磁振荡的频率(美国卡第)。
1923年提出物质粒子的波粒二象性概念,标志着新量子论的开始(法国德布罗意)。
提出经典统计力学中的准备态历经假说,用以代替不能成立的各态历经假说(意大利费米)。
用旧量子论研究原子谱线的反常塞曼效应,发现角动量决定谱线分裂的g因子公式(德国朗德)。
在X射线散射实验中发现波长改变的效应,提出自由电子散射光子的量子理论(美国康普顿)。
提出空间周期性引起粒子动量改变的量子规则,用以解释光栅对一束辐射的衍射效应(美国杜安)。
1924年首次用德拜-体克耳电解质理论研究电离化气体(英国罗斯兰德)。
发现光量子(光子)服从的统计法则,据此用统计方法推出普朗克的辐射公式(印度玻色)。
发现服从玻色统计法则的体系在温度为绝对零度附近时,其粒子都迅速降到基态上的现象,即所谓爱因斯坦凝结(瑞士、美籍德国人爱因斯坦)。
推出光折射率的量子论公式,即克雷默兹-海森堡色散公式(荷兰克雷默兹,德国海森堡)。
各自发现磁控电子管能自动发生高频电磁振荡,随着性能良好的磁控管问世,引出微波技术的发展(德国哈邦,捷克查契克)。
1925年在气体放电研究中发现等离子体静电振荡,引起的电子反常散射现象(美国兰米尔)。
提出矩阵力学,一种强调可观察量的不连续性的新量子论(德国海森堡)。
提出电子自己有自旋角动量和磁矩的概念,用以解释光谱线的精细结构(荷兰乌仑贝克、古兹米特)。
提出两个电子不能共处于同一量子状态上的不相容原理,用以解释光谱线在强磁场中的反常分裂(奥地利泡里)。
发明符合计数法,用以确定宇宙射线的方向和性质,用符合计数法,证实光子电子碰撞过程中能量守恒律、动量守恒律都成立(德国玻蒂)。
发明光电显像管,是近代电视照像术的先驱(美籍苏联人兹渥里金)。
提出铁磁性的短程作用模型,假定影响磁化的仅是最邻近原子之间的相互作用(美国伊兴)。
1926年提出物质波的波动力学,一种强调物质波性的新量子论,把电子看成一团电荷分布,即所谓电子云(奥地利薛定锷)。
提出薛定锷波动力学中波函数的统计解释(德国玻恩)。
提出受泡里不相容原理限制的粒子所服从的统计法则(意大利费米)。
指出电场和磁场对带电粒子运动路线的透镜聚焦作用,是电子光学研究的开始(德国布希)。
用狭义相对论力学说明为什么电子磁矩是一个波尔磁子而不是半个(美国托马斯)。
精确地测定了光的传播速度(美国迈克耳逊)。
提出飞行体后湍流的尾流理论(德国普兰特耳)。
设计并发射以液态氧和汽油为推进剂的火箭,首次携带简单仪器进行高空研究,随后提出多级火箭理论,企图射到月亮(美国戈达德)。
1927年根据质谱仪测量结果,揭示出同位素质量偏离整数规则的变化趋势,后人据此指出释放原子能的可能性(英国阿斯顿)。
提出所谓“双重解理论”,作为薛定锷波动力学的决定论因果解释(法国德布罗意)。
分别用晶面反射法、薄膜透射法观察到电子束的衍射效应,证实电子的德布罗意波性(美国戴维森、杰默,英国汤姆森)。
根据波粒二象性,推出测不准关系,即所谓不确定性原理(德国海森堡)。
提出波粒两观点互相补充的并协原理,成为哥本哈根学派的基本观点(丹麦尼·波尔)。
提出电磁辐射场的(二次)量子化理论,以及辐射的吸收和发射的初步理论,进一步体现光的波粒二象性(英国狄拉克)。
提出空间宇称(左右对称性)守恒的概念,用以解释光谱(美籍匈牙利人维格纳)。
发现电离层上层(150哩高处)反射无线电短波。
澄清在大气电离层的等离子体中无线电波传播的理论,即“磁离子理论”(英国阿普尔顿)。
提出固体量子论中的能带概念(德国斯特拉特)。
发现宇宙射线的纬度效应(荷兰克雷)。
在云雾室中发现几乎不受磁场偏转的高能量带电粒子,为数足以解释宇宙射线引起的电离作用(苏联史考贝尔金)。
用磁粉溶液涂于纸带上,干后用作电信号记录,后即发展成磁带录音机(美国奥尼尔)。
1928年提出强电场下金属发射带电粒于的量子力学隧道效应理论(英国佛勒、诺德海姆)。
发现透明物质散射的光中有频率改变的效应(印度钱·拉曼)。
提出符合狭义相对论要求的电子的量子论,成功地得出电子的自旋和磁矩(英国狄拉克)。
应用量子力学中粒子穿透位垒的隧道效应,解释原子核的α衰变现象,取得和盖革-纳托尔经验公式形式上的符合(美籍俄国人伽莫夫,美国康登、格尼)。
应用费米和狄拉克的量子统计法发展金属的自由电子理论(德国索末菲)。
提出韦斯铁磁性理论的量子力学解释(德国海森堡)。
提出决定一体系占有某量子状态几率的时间变化率的基本方程(奥地利泡里)。
1929年把电磁场看作动力学体系,提出电子和电磁场相互作用的相对论性量子力学,是量子场论的先驱(德国海森堡,奥地利泡里)。
提出超声波在气体中被反常吸收的理论(美籍奥地利人赫茨菲,美国弗·赖斯)。
首次实现彩色电视的试验(美国伊夫斯)。
提出等离子体的高频率静电振荡理论,用以解释放电管中反常电子散射(美国汤克斯、兰米尔)。
发明高频直线加速器,成为后来共振型加速器的先驱(挪威维德罗)。
各自发明油扩散真空泵,可得千万分之一乇。,(10-7毫米汞柱)的真空(英国伯奇,美国希克曼)。
提出极性分子理论,确定分子的偶极矩,对测定分子中原子间实际距离提供了可能,井可以预测分子的介电性能及电介质在交变电场中引起功率损耗的弛豫(荷兰德拜)。
1930年提出未被电子占有的负能态,其行为如带正电粒子的假说,即狄拉克空穴理论(英国狄拉克)。
发现第二种液态氦的超流动性(荷兰刻松、凡登安德)。
在固体能带论中提出所谓“布里渊区”概念(法国布里渊)。
发明回旋加速器(美国劳伦斯)。
发现相差衬托方法能观察到光通过厚薄交替的透明体后的相位效应(荷兰泽尼凯)。
1931年发现宇宙射线中存在正电子,证实狄拉克空穴理论的预见,这是首次发现的反粒于(美国安德森)。
提出铁磁性的“自旋波”量子力学理论,并预言铁磁体的低温磁性质(美籍瑞士人布洛赫)。
提出半导体的能带模型的量子力学理论(美籍英国人哈·威尔逊)。
提出半导体中的“激子”概念,用以解释吸收光后可不发生光致导电的现象(苏联弗朗克尔)。
用统计力学论点推得不可逆过程的倒易关系,成为后来“不可逆过程热力学”的基础(美国盎萨格)。
发明静电加速器(美国范德格拉夫)。
1932年在人工核反应中发现中子(英国查德威克)。
发明用负反馈法改善电子管放大器的频率响应性能,用以减小失真(美国尼奎斯特、哈·布莱克)。
提出两核子间的吸力是“交换力”,引入同位旋概念,用以强调此交换力和电荷无关(德国海森堡)。
发现宇宙射线中的“簇射”现象(意大利饶希)。
发现字宙射线中有正、负电子对产生,及由它们构成的电子“簇射”(英国布莱凯特,意大利奥查林尼)。
提出和电磁场相互作用的电子的相对论性量子力学(英国狄拉克)。
指出狄拉克量子电动力学和海森堡、泡里的量子电动力学在数学结构上等效(比利时罗森菲)。
发明高电压倍加器,用以加速质子,实现人工核蜕变(英国考克拉夫特、沃尔顿)。
利用回旋加速器使原子核发生蜕变(美国劳伦斯、黎文斯顿、密·怀特)。
发明驻声波光栅的衍射法,测定液体中超声的波长和速度(荷兰德拜,美国西尔斯,法国卢卡斯、毕伽)。
1933年实验证实原子在发射和吸收光子时,发生按爱因斯坦公式所示的动量改变(奥地利弗里什)。
提出中微子假说,用以维护β衰变的总能量守恒(奥地利泡里)。
发现超导电体有理想的抗磁作用(荷兰迈斯纳、奥申菲)。
提出电磁场量子化理论的互补原理解释(丹麦尼·波尔,比利时罗森菲)。
实验证实正负电子相遇可转化(所谓湮没)成电磁辐射,其发生几率符合狄拉克1930年电子论公式(法国季保德)。
1934年用中微子概念,提出原子核β衰变的量子理论(美籍意大利人费米)。
用中子轰击法制成多种人工β放射元素。发现原子核吸收慢中子与中子速率成反比的规律(美籍意大利人费米、埃·塞格勒,意大利阿玛尔第、达戈斯蒂纳、拉萨悌,苏籍意大利人庞悌考尔沃)。
提出核子力的介子场论,预言介子的存在(日本汤川秀树)。
发现在γ射线照射下液体发光现象(苏联切仑柯夫)。
提出强电流自聚焦理论,发现强电流放电的“箍缩效应”,后人于五十年代曾试图用此实现受控热核反应(美国贝内特)。
澄清天体磁场的磁流体动力学理论,并提出磁力线冻结在理想导电流体上的基本概念(英国考玲)。
提出超导电体的二流体模型理论(美籍荷兰人戈特,荷兰卡西默)。
对费米用中子轰击铀的结果提出是裂变的建议,而费米用当时不准确的核质量数估算而反对(德国依·诺台克)。
1935年从核液滴模型出发,提出原子核质量的半经验公式(德国冯·韦茨萨克)。
提出超导电现象的宏观电动力学理论,并建议其量子论的能隙解释(美籍德国人伦敦兄弟)。
提出量子力学对物理实在的描述不完备的论据,引起波尔的反击(瑞士、美籍德国人爱因斯但,以色列罗森等)。
发明相差衬托而显色的新显微镜技术(荷兰泽尼凯)。
提出固体中光致导电现象的理论(苏联弗朗克尔)。
1936年提出宇宙射线簇射现象的级联理论(美国卡尔森、奥本海默,印度巴巴,英国海特勒)。
提出原子核反应的复合核模型理论(丹麦尼·波尔)。
发现宇宙射线中的μ介子(美国卡·安德森、尼德迈那)。
提出核反应的共振公式(美国布莱特,美籍匈牙利人维格纳)。
美国制成长微波“雷达”。1937年发明干式静电复印机,是静电技术的重要应用(美国卡尔森)。
提出切仑柯夫辐射的电磁理论解释,预言任何带电粒子在透明体中以超光速速度穿过时就发出偏振蓝光(苏联塔姆、依·弗朗克)。
提出粒子相互作用的散射矩阵概念(美国惠勒)。
1938年提出湍流速度的关联理论(美籍匈牙利人冯·卡门等)。
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(美国拉比、扎卡赖亚斯、米尔曼、库什)。
实验核证第二种液氦的超流动性(苏联卡皮查)。
提出第二种液氦的超流动性是由服从玻色统计的爱因斯坦凝结所引起的假说(美国弗·伦敦)。
提出第二种液氦的二流体宏观理论,预见温度波即第二声的存在(美籍法国人佛斯查)。
先后各自发展出半导体的接触整流理论(苏联达维道夫,英国茅特,德国肖特基)。
1939年用中子轰击重元素铀的实验中,发现有中间质量的元素产生(德国哈恩、史特拉斯曼)。
提出用铀原子核分裂成两半的产物解释哈恩-史特拉斯曼的实验结果,从而导致重核裂变的发现(奥地利弗里什、迈特纳)。
提出重原子核裂变的液滴模型理论(丹麦尼·波尔,美国惠勒,苏联弗朗克尔)。
发现每次核裂变释放二、三个中子,为链反应的可能性提供必要的条件(英国冯·哈尔班,法国弗·约里奥、考瓦尔斯基)。
利用磁共振法量得中子磁矩(美籍瑞士人布洛赫,美国阿尔瓦雷斯)。
发现自旋为2、静止质量为0的相对论性场方程,暗示存在万有引力场量子(奥地利泡里,瑞士菲尔兹)。
指出量子电动力学中电子质量的发散困难(美籍奥地利人韦斯考夫)。
1940年首次发现铀原子核的自发裂变(苏联弗略罗夫、皮尔查克)。
分别制成环形多腔磁控电子管,是高功率高效率的微波源,促成了近代雷达技术的发展(英国布特、杰·兰道,苏联阿列克谢耶夫、马略罗夫)。
证明自旋为整数的粒子服从玻色统计,而自旋是半整数的粒子服从费米统计,使量子场论得到巩固(奥地利泡里)。
提出用级数法处理非平衡态现象的统计理论(苏联玻哥留玻夫)。
1941年,提出局部各向同性的湍流理论,和试验结果大多所符合(苏联柯尔莫哥洛夫)。
1941年,提出第二种液态氦的量子力学理论(苏联列.兰道)。
1942年,利用铀核裂变释放中子及能量的性质,发明热中子链式反应堆,是大规模利用原子能的开始(美籍意大利人费米,美国哈.安德森、津恩,美籍匈牙利人西拉德、维格纳等)。
1942年,理论研究预见,在磁场中的导电流体中,应有流体随磁力线振动的波存在,后来得到证实(瑞典阿尔芬)。
1943年,提出粒子相互作用的散射矩阵理论(德国海森堡)。
1944年,研制远程火箭,于1944年使用V-2型火箭于战争(美籍德国人布劳恩)。
1944年,在第二种液态氦中产生温度波(第二声)获得成功(苏联佩希考夫)。
1944年,美国芝加哥大学冶金实验室用化学方法从U238反应堆中提取Pu239获得成功。
1944年,严格解出统计力学中的二维伊兴模型问题,得出临界点附近性质与晶体结构细节无关(美国盎萨格)。
1944年,美国由劳伦斯领导使用电磁法大规模生产U235,效果不佳。
1944年,美国由尤里领导采用气体扩散法大规模生产裂变物质U235。
1944年,美国由艾贝尔森领导使用液体热扩散法大规模生产U235,效果不佳。
1945年,各自提出使环形加速器维持共振加速的调频稳相原理(苏联维克斯勒,美国麦柯米伦)。
1945年,发明探测带电粒子的照相乳胶记录法(英国塞.鲍威尔)。
1945年,美国洛斯阿拉莫斯实验室用U235和Pu239制成快中子链式反应爆炸装置——原子弹,用于战争(负责人为奥本海默等)。
1945年,广泛研究非金属的磁化物质,发展焙烧法,首先制成铁淦氧磁体(荷兰斯诺克)。
1946年,提出液体的分子运动论(苏联佛朗克尔)。
1946年,在理论上预言了等离子体静电振荡中,由非碰撞引起的耗散机构存在,后为实验证实(苏联列.兰道)。
1946年,提出量子电动力学的“重整化”概念(日本朝永振一郎)。
1946年,苏联建成第一个原子核链式反应堆(苏联柯查托夫等)。
1946年,发展稀薄气体动力学理论(中国钱学森)。
1947年,用照相乳胶记录法,发现宇宙射线中的两种介子(π,μ)及其转化现象。一般认为介子是汤川理论所预言的核力场量子(英国鲍威尔,米尔赫德,意大利奥查林尼,巴西拉蒂斯)。
1947年,在宇宙中发现底一种超子——λ粒子,这也是第一次发现所谓奇异粒子(英国罗彻斯特、克.巴特勒)。
1947年,提出不可逆过程热力学中的最小熵产生原理(比利时普利皋金)。
1947年,发明探测和辐射的闪烁计数器(美籍德国人卡尔曼)。
1947年,精确测定电子磁矩,发现电子的反常磁矩(美国库什、弗利)。
1947年,发展了分子束磁共振法,用以研究氢原子能级结构,发现荻拉克电子论中两个重合的能级实际上是分开的,这种能级位移今称拉姆位移(美国威.拉姆、雷瑟福)。
1947年,用质量重整化概念修补量子电动力学,把拉姆、雷瑟福发现的能级位移现象解释为辐射反作用的效应(美籍德国人贝特)。
1948年,发现特别稳定原子核的中子或质子数的规律,这些数叫幼数(美籍德国人玛.迈耶尔)。
1948年,以电子质量的重整化概念为基础,揭示了库什发现的电子反常磁矩(美国施温格)。
1948年,用质量和电荷的重整化概念,发展量子电动力学(美国费恩曼)。
1948年,发明双点接触式半导体晶体三极管(美国巴丁、布拉顿)。
1948年,美国加州大学用同步回旋加速器人工产生π介子。
1948年,提出大雷诺数湍流的速度谱定律(德国魏扎克)。
1948年,提出大雷诺数湍流的统计理论(德国海森堡)。
1948年,提出铁淦氧磁性理论(法国尼尔)。
1949年,提出原子核壳层结构模型理论(美籍德国人玛.迈耶尔,德国简森)。
1949年,在理论上预见了等离子体在磁场中的反常扩散(巴西玻姆)。
1949年,提出在半导体单晶内制成n-p结的可能性(苏联肖克利等)。
1949年,苏联发展了原子弹(苏联柯查托夫等)。
1949年,发现用高度相干光的干涉作用得到的综合衍射图含有重现物体形象的全部信息,发明全息照相术(英国加博尔)。
1949年,实验证实了负电子和正电子可束缚成偶素的理论预言(美国多伊奇、希勒)。
1949年,提出原子核半透明光学模型理论(美国佛恩巴赫、塞帕,美籍墨西哥人西.泰勒)。
1950年,用单晶锗制成n-p-n结晶体三极管,促成了电子技术小型化的发展,推动了固体物理和电子学的研究(美国肖克利、斯帕克斯、蒂尔)。
1950年,提出超导电性的二流体模型唯象理论,成功地预见了强磁场渗透特征(苏联列.兰道、金兹伯格)。
1950年,试图用导电电子和声子的相互作用解释超导电性,预言了同位素效应(美籍德国人弗茹里赫)。
1950年,分别在实验观测中发现超导性的同位素效应(美国爱.爱克斯韦、西.雷诺等)。
1950年,提出了利用外加磁场干扰γ-γ角关联的办法,测量原子核激发态的磁矩,以后成为测量短寿命磁矩的主要方法,(美国布拉第、多伊其)。
1950年,根据狭义相对论,提出理想导电流体在磁场中的冲击波唯象理论(美籍匈牙利人特勒,美籍奥地利人德霍夫曼)。
1950年,发现慢中子核反应的巨共振现象,复合核概念不能说明,经用光学模型得到解释(美国福特,巴西玻姆)。
1950年,提出使原子核定向排列并探测核共振信号的光泵技术,据此发明光泵磁强计,后人用以精确测量微弱磁场(法籍德国人卡斯特勒)。
1950年,开创原子核直接反映机制的理论研究,预言剥裂反应的存在特征(英国斯.巴特勒)。
1951年,建设第一个“增殖性核反应堆”,在U235裂变放出能量的过程中,还转变U238为U235,以产生更多的核燃料(美籍加拿大人津恩等)。
1951年,提出解释量子力学的隐变量理论,力图维护由精确因果律决定的连续运动描述(巴西玻姆)。
1951年,从分析彗星尾的运动和电离性质,发现太阳经常射出氢等离子体,即所谓“太阳风”(德国比尔曼)。
1951年,首次实现晶体中核自旋转体系的所谓负绝对温度(美国珀塞尔、庞德)。
1952年,发明过热液体(氢)的汽泡室装置,比云雾室更灵敏地记录高能带电粒子的径迹(美国格拉塞)。
1952年,提出原子核结构的集体模型理论(丹麦阿.波尔)。
1952年,提出快速带电粒子在梯度交变磁场中的强聚焦原理,使建造特大加速器(能量十亿电子伏以上)提供了依据(美国黎文斯顿、斯奈德、伊.柯朗)。
1952年,发明氢弹,实现氢元素的热核爆炸(美国由特勒等负责)。
1953年,首次利用高能电子研究原子核内部电磁分布,发现质子有大小和电磁结构(美国霍夫施塔特)。
1953年,实现氢弹的爆炸(苏联萨哈罗夫、塔姆等)。
1953年,分别提出在强作用下守恒的奇异量子数概念,用以归纳奇异粒子之间关系(美国盖尔曼,日本西岛)。
1954年,利用氨气分子来制成微波激射器(即“脉塞”),实现用受激发射产生放大的、频率单纯的微波,是“量子电子学”的先驱(美国汤斯、高尔登、柴格尔)。
1954年,提出超导电性的经验规则,发现数百种超导物质,为产生特强磁场提供原材料(美籍德国人马蒂阿斯)。
1954年,提出自然规律必须符合物质、空间、时间三种宇称联合守恒定律,即C.P.T.定律(德国吕德斯)。
1954年,建成第一个原子能发电站(苏联负责者布洛欣采夫等)。
1955年,提出磁流体湍流理论,是海森堡理论的推广(美籍印度人钱锥赛克哈)。
1955年,利用高能加速器发现反质子(美籍意大利人埃.塞格里,美国钱伯林)。
1955年,提出强作用“基本粒子”结构的模型,认为所有强作用粒子都由质子、中子、λ超子及其反粒子所组成(日本坂田昌一)。
1955年,对1951—1953年期间反对哥本哈根学派量子论解释的各种意见进行反驳(德国海森堡)。
1955年,提出原子核大变形的壳层模型理论(瑞典斯.尼尔森)。
1956年,首次观测到中微子存在的可靠证据(美国莱恩斯、科恩)。
1956年,提出弱相互作用下宇称不守恒(美籍中国人李政道、杨振宁)。
1956年,发现正反质子对的电荷交换反应,从而证实反中子的存在(美国考尔克、温策尔,意大利皮奇昂尼等)。
1956年,利用延迟符合计数光子的办法,首次观测到两个相干光束中光子间的起伏关联性(英国儿.布朗、特威斯)。
1956年,成功产生并分析非稳定的自由基分子的光谱(加拿大籍德国人赫茨伯格)。
1957年,中国科学院、第一机械工业部有关单位制成锗半导体电子学器件,是中国电子技术晶体管化的开端。
1957年,苏联发射第一颗人造地球卫星,重83.6公斤,倾角65度。
1957年,观测到弱相互作用下的空间宇称不守恒(美籍中国人吴健雄,美国安布勒、海沃德、霍普斯,美籍英国人哈德森)。
1957年,提出强磁场在超导电体中渗透通量丝理论,预言第二型超导电体(苏联阿布里考索夫)。
1957年,开始发展“几何动力学”,把万有引力、电磁场、质量、电荷都当作弯曲的空虚空间的性质来解说,企图把物理学完全几何化(美国惠勒、米斯纳)。
1957年,提出超导电性的量子力学微观理论(美国巴丁、施里佛、库波)。
1957年,在空间和物质两种宇称不分别守恒基础上,分别提出中微子二分量理论,得出中微子左旋,反中微子右旋的结论(美籍中国人李正道、杨振宁,以色列萨拉姆,苏联列.兰道)。
1957年,发现弱作用下物质宇称(正反对称性)也不守恒(英国卡利根)。
1957年,提出费米液体的量子理论(苏联列.兰道)。
1958年,中国科学院原子能研究所建成回旋加速器并制成亚洲最大的(一万千瓦)重水型原子反应堆。
1958年,提出利用受激发射产生特强光束的单色光放大器(即“莱塞”、“光脉塞”、“激光”等)设计原理,引致六十年代激光技术的发展(美国肖楼、汤斯)。
1958年,实现γ射线的无反冲共振吸收,为探测微小偏差提供可能(德国穆斯保尔)。
1958—1960年,发射地球卫星和月球探头,发现环绕地球有内外两个辐射带(美国范阿兰)。
1958年,在第二次和平利用原子能国际会议上,公开讨论人工控制热核反应问题和超高温氢等离子体研究的结果,促进了等离子体物理学的发展(日内瓦,联合国)。
1958年,提出弱相互作用的普适矢量-轴矢量费米相互作用及矢量流守恒理论,后被证实(美国费恩曼、盖尔曼)。
1958年,研究用几万度高温的等离子体快速通过磁场的办法,来实现法拉第早就提出的磁流体发电机(美国罗萨、坎仇维兹)。
1959年,中国科学院光学精密机械研究所制成大型电子显微镜,放大十万倍,分辨率25埃。
1959年,提出计算散射波振幅的新方法——复数角动量分析的极点留数法(意大利雷杰)。
1960年,试验证明赫尔姆霍茨共振子不存在,耳底膜从底到顶弹性强度可差百倍,足供频率分析之用,发现耳蜗内部刺激的机制(美国冯.贝克西)。
1960年,美国泰克沙斯仪器公司、费尔柴德半导体公司创制半导体“集成”电路(固体电路),为电子技术微型化开辟道路。
1960年,首次用红宝石制成光激射器,即“莱塞”(美国梅曼)。
1960年,首次实现用人造地球卫星EchoI号作无线电波反射器,到1962年,实现北美与欧洲电视讯号的放大与转播(美国皮尔斯等)。
 
有史以来最杰出的十位物理学家
新华社伦敦11月29日电(记者毛磊)英国《物理世界》杂志新推出一期千年特刊,评选出了有史以来10名最杰出的物理学家,其中名列榜首的是“相对论之父”爱因斯坦。
该杂志在世界范围内对100余名一流物理学家进行了问卷调查。根据投票结果,十大物理学家中名列二至七位的分别为英国的牛顿和麦克斯韦、丹麦的玻尔、德国的海森伯格、意大利的伽利略和美国的费曼。英国的狄拉克和奥地利的薛定谔以同样的票数并列第八位,紧随其后的是新西兰籍物理学家卢瑟福。
在当代物理学家眼中,爱因斯坦的狭义和广义相对论、牛顿的运动和引力定律再加上量子力学理论,是有史以来最重要的三项物理学发现。接受调查的物理学家们还列举了下个千年有待解决的一些主要物理学难题,如量子引力、聚变能、高温超导体和太阳磁场等。大多数物理学家在调查中都认为,在可预见的将来,并不存在所谓理论物理学的终结。
 
爱因斯坦的故事
爱因斯坦逃学记
1895年春天,爱因斯坦已16岁了。根据德国当时的法律,男孩只有在17岁以前离开德国才可以不必回来服兵役。由于对军国主义深恶痛绝,加之独自一人呆在军营般的路易波尔德中学已忍无可忍,爱因斯坦没有同父母商量就私自决定离开德国,去意大利与父母团聚。 但是,半途退学,将来拿不到文凭怎么办呢?一向忠厚、单纯的爱因斯坦,情急之中竟想出一个自以为不错的点子。他请数学老师给他开了张证明,说他数学成绩优异,早达到大学水平。又从一个熟悉的医生那里弄来一张病假证明,说他神经衰弱,需要回家静养。爱因斯坦以为有这两个证明,就可逃出这厌恶的地方。
谁知,他还没提出申请,训导主任却把他叫了去,以他败坏班风,不守校纪的理由勒令退学。爱因斯坦脸红了,不管什么原因,只要能离开这所中学,他都心甘情愿,也顾不得什么了。他只是为自己想出一个并未实施的狡猾的点子突然感到内疚,后来每提及此事,爱因斯坦都内疚不已。大概这种事情与他坦率、真诚的个性相去太远。
拒绝出任以色列第二任总统
1948514,以色列国诞生,但不久以色列与周围阿拉伯国家的战争便爆发了。已经定居在美国十多年的爱因斯坦立即向媒体宣称:现在,以色列人再不能后退了,我们应该战斗。犹太人只有依靠自己,才能在一个对他们存有敌对情绪的世界上生存下去。”1952119,爱因斯坦的老朋友以色列首任总统魏茨曼逝世。在此前一天,就有以色列驻美国大使向爱因斯坦转达了以色列总理本·古里安的信,正式提请爱因斯坦为以色列共和国总统候选人。当日晚,一位记者给爱因斯坦的住所打来电话,询问爱因斯坦:听说要请您出任以色列共和国总统,教授先生。您会接受吗?”“不会。我当不了总统。”“总统没有多少具体事务,他的位置是象征性的。教授先生,您是最伟大的犹太人。不,不,您是全世界最伟大的人。由您来担任以色列总统,象征犹太民族的伟大,再好不过了。”“不,我干不了。爱因斯坦刚放下电话,电话铃又响了。这次是驻华盛顿的以色列大使打来的。大使说:教授先生,我是奉以色列共和国总理本·古里安的指示,想请问一下,如果提名您当总统候选人,您愿意接受吗?”“大使先生,关于自然,我了解一点,关于人,我几乎一点也不了解。我这样的人,怎么能担任总统呢?请您向报界解释一下,给我解解围。大使进一步劝说:教授先生,已故总统魏茨曼也是教授呢。您能胜任的。”“魏茨曼和我不是一样的。他能胜任,我不能。”“教授先生,每一个以色列公民,全世界每一个犹太人,都在期待您呢!爱因斯坦的确被同胞们的好意感动了,但他想得更多的是如何委婉地拒绝大使和以色列政府,又不使他们失望,不让他们窘迫。不久,爱因斯坦在报上发表声明,正式谢绝出任以色列总统。在爱因斯坦看来,当总统可不是一件容易的事。同时,他还再次引用他自己的话:方程对我更重要些,因为政治是为当前,而方程却是一种永恒的东西。
爱因斯坦怎样走近中国?
早在1919年,爱因斯坦的相对论就开始介绍到中国,特别是通过1920年英国哲学家罗素来华讲学,给中国学术界留下了深刻的印象。爱因斯坦本人的目光也曾一次次地投射到古老而陌生的中国,1922年冬天,他应邀到日本讲学,往返途中,两次经过上海,一共停留了三天,亲眼看到了处于苦难中的中国,并寄予深切的同情。他在旅行日记中记下悲惨的图象和他的感慨:在外表上,中国人受人注意的是他们的勤劳,是他们对生活方式和儿童福利的要求的低微。他们要比印度人更乐观,也更天真。但他们大多数是负担沉重的:男男女女为每日五分钱的工资天天在敲石子。他们似乎鲁钝得不理解他们命运的可怕。”“爱因斯坦看到这个在劳动着,在呻吟着,并且是顽强的民族,他的社会同情心再度被唤醒了。他认为,这是地球上最贫困的民族,他们被残酷地虐待着,他们所受的待遇比牛马还不如。(许良英等编译《爱因斯坦文集》,商务印书馆1979年版,2021页)十几年后(1936年),爱因斯坦在美国普林斯顿大学与前来年进修的周培源第一次个别交谈时就说:中国人民是苦难的人民。他的同情是真挚的、发自内心的,不是挂在嘴上,而是付诸行动的。
1931九一八事变发生,日本从东北作为突破口侵略中国的狼子野心已昭然若揭,当时的国际社会却表现出无奈和无能,当年1117日,爱因斯坦公开谴责日本侵略东三省的行径,呼吁各国联合起来对日本进行经济制裁,可惜回音空荡。193210月,五四运动的总司令(毛泽东语)、中国共产党的创始人陈独秀(时已被开除出党)在上海被捕,他和罗素、杜威等具有国际声望的知识分子联名致电蒋介石,要求释放。19373月,主张抗日的沈钧儒、章乃器、王造时、史良等七君子锒铛入狱后,他又联合杜威、孟禄等著名知识分子通电援救,向国民党当局施加道义的压力。19386月,为了帮助中国的抗日战争,他还和罗斯福总统的长子一同发起援助中国委员会,在美国2000个城镇开展援华募捐活动。
爱因斯坦是真正的世界公民,他的爱是没有国界的,他对中国的感情没有任何功利色彩,完全建立在人类的同情心和强烈的人道主义情怀之上。他的思想也对中国日益产生深刻而久远的影响,“九一八”事变后不久,还在读初二的少年许良英就是他的热情崇拜者,希望长大了做一个像他那样的科学家。1934年,爱因斯坦的文集《我的世界观》在欧洲出版,几年后(1937年抗战前夕)就有了中译本,是留学法国的物理学教授叶蕴理根据法文译本转译的,由于国难当头,这本书并没有引起多少反响,但青年许良英在1938年上大学前有幸买到了一本,并认真精读了一遍,深受启发,开始严肃地思考人生的意义、人与国家的关系等问题,爱因斯坦的许多至理名言令他终生难忘,爱因斯坦的形象在他未来的人生道路上始终占有重要的地位。1955年,爱因斯坦去世后,许良英和周培源都曾发表长篇悼念文章。不幸的是1968年到1976年的8年间,爱因斯坦在中国竟成了“本世纪以来最自然科学领域中最大的资产阶级反动学术权威”,“四人帮”掀起了一场荒诞的批评爱因斯坦运动,好在多数科学家不予理睬,实际上进行了抵制。1979年,北京还隆重举行了爱因斯坦诞辰100周年的纪念大会。
 
牛顿简介
一、           生平简介
牛顿(1643—1727)是英国著名的物理学家、数学家和天文学家,是十七世纪最伟大的科学巨匠。
164314(儒略历16421225)牛顿诞生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯索普的一个自耕农家庭。12岁进入离家不远的格兰瑟姆中学。 牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。
    16651666年伦敦大疫。剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校停课。牛顿于16656月回故乡乌尔斯索普。
    1667年牛顿返剑桥大学,101被选为三一学院的仲院侣,次年316日被选为正院侣。当时巴罗对牛顿的才能有充分认识。16691027巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。
    1672年起他被接纳为皇家学会会员,1703年被选为皇家学会主席
    牛顿于1696年谋得造币厂监督职位,1699年升任厂长,1701年辞去剑桥大学工作。 1705年受封为爵士。
牛顿晚年患有膀胱结石、风湿等多种疾病,于1727330日深夜在伦敦去世,葬在威斯特教堂,终年84岁。人们为了纪念牛顿,特地用他的名字来命名力的单位,简称
二、科学成就
    牛顿一生对科学事业所做的贡献,遍及物理学、数学和天文学等领域。
    1.牛顿在物理学上最主要的成就,是创立了经典力学的基本体系,从而光成了物理学史上第一次大综合。
    2. 对于光学,牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究,也作出了重大贡献。
    3. 牛顿在数学方面,总结和发展了前人的工作,提出了流数法,建立了二项式定理,创立了微积分。
    4. 在天文学方面,牛顿发现了万有引力定律,创制了反射望远镜,并且用它初步观察到了行星运动的规律。
    牛顿在17世纪70年代设计的望远镜。它一般被称为反射望远镜,效果远优于伽利略所设计的著名的折射望远镜。
三、趣闻轶事
1. 关于苹果落地的故事
    一个偶然的事件往往能引发一位科学家思想的闪光。
    这是1666年夏末一个温暧的傍晚,在英格兰林肯郡乌尔斯索普,一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里,坐在一棵树下,开始埋头读他的书。当他翻动书页时,他头顶的树枝中有样东西晃动起来。一只历史上最著名的苹果落了下来,打在23岁的伊萨克牛顿的头上恰巧在那天,牛顿正苦苦思索着一个问题:是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上,以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上?为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上?正是从思考这一问题开始,他找到了这些的答案——万有引力理论。
    由于牛顿的《自然哲学的数学原理》一书用的是欧几里德几何学的表述方式,它是一个严密的、完美的体系,书中没有叙述苹果落地的故事,致使许多人对苹果落地一说持保留意见。
    实际上,牛顿的亲戚和朋友多次证实苹果落地的故事。法国文学家、科学家伏尔泰曾追忆过,他在牛顿去世前一年,即1726年去英国时,听牛顿的继姊妹说过,一天,牛顿躺在苹果树下,忽然看到一个苹果落地,引起了他的思考。牛顿灵机一动,脑中突然形成一种观点:苹果落地和行星绕日会不会由同一宇宙规律所支配的?悟出了万有引力定律。
    牛顿晚年的一位密友斯多克雷也明确提到,在17264月的一天,和牛顿共进午餐后,一起来到牛顿家后园,并在苹果树下饮茶。在谈话中他(指牛顿)告诉我正是在过去同样情况下,注意引力的思想出现在他的脑海里,那是在一棵苹果树下偶然发生的,当时他处于沉思冥想之中。
   
还有牛顿晚年的另一位密友潘伯顿在有关追忆牛顿的著作中,也谈及因苹果落地而引起验证引力平方反比关系的故事。
    牛顿在晚年再次讲述当时苹果的故事,那是离苹果落地时已经是60年过去了,为什么一个老人对此事记忆那么深刻,我认为有两个原因:首先是因为万有引力定律是一项举世瞩目的辉煌的成果,当事人对触发灵感的事件当然是深深的激动和怀念的;其次是与胡克的争执也留下深深的记忆,牛顿就从一个侧面澄清事实真相,应该认为苹果落地一说的事实是成立的。
2.科学研究的痴情
     牛顿对于科学研究专心到痴情的地步。据说有一次牛顿煮鸡蛋,他一边看书一边干活,糊里糊涂地把一块怀表扔进了锅里,等水煮开后,揭盖一看,才知道错把怀表当鸡蛋煮了。还有一次,一位来访的客人请他估价一具棱镜。牛顿一下就被这具可以用作科学研究的棱镜吸引住了,毫不迟疑地回答说:它是一件无价之宝!客人看到牛顿对棱镜垂涎三尺,表示愿意卖给他,还故意要了一个高价。牛顿立即欣喜地把它买了下来,管家老太太知道了这件事,生气地说:咳,你这个笨蛋,你只要照玻璃的重量折一个价就行了!
3
.喜欢养猫
     传说牛顿在盖房子时,坚持要留大小两个猫洞,好让大猫走大洞、小猫走小洞。当然,这只是个传说,不足为据。不过牛顿喜欢养猫倒是真的。由于牛顿终身未婚,猫成了他生活中不可缺少的伙伴,但猫也给他惹了不小的麻烦,1692年牛顿母亲去世使他极其痛苦。一天早晨,他为了平静一下,到桥大学礼拜堂做礼拜时,忘了熄灭蜡烛,可能是猫闯的祸,蜡烛翻倒后,把摆在桌上的光学、化学手稿和其他论文化为灰烬。
4.终身未婚之迷    
牛顿少年时代在一首诗里表白自己的远大抱负:
    世俗的冠冕啊,我鄙视它如同脚下的尘土, 它是沉重的,而最佳也只是一场空虚; 可是现在我愉快地欢迎顶荆棘冠冕, 尽管刺得人痛,但味道主要的是甜; 我看见光荣之冠在我的面前呈现, 它充满幸福,永恒无边。 可以说,每一个伟大的科学家,都是富的激情、富有理想的诗人,但牛顿是一个追求用科学中的光线谱来解释他的理想的特殊类型的诗人。他让他的思想展翅飞翔,以整个宇宙作为藩篱。在他的整个心田里,填满了自然、宇宙。也许这是他终身未娶的最根本原因。 不过,牛顿并没有完全与爱情绝缘。他一生中甚至有过两次恋爱。牛顿23岁正在剑桥大学求学时,由于剑桥发生了瘟疫,学校放假。牛顿回到乡下,住在舅父家里。在那里,他一次爱上了美丽、聪明、好学、富有思想的表妹。表妹也很喜欢这个学识渊博、卓见非凡的大学生。他们常常一起散步。牛顿喜欢即兴发表长篇讲话,他的讲话内容又多是他正在学习和研究的问题。表妹虽听不懂,但她还是耐心地听,似乎觉得很有趣。牛顿在心里想:这样一个可爱的女子,对于我所讲的觉得这样有味,我一定很不错。当然,她的脑筋一定也很好,是个不平凡的女子。如果能得到她的帮助,解决我的许多困难问题,与我共同工作,那该多好啊!
但是牛顿生性腼腆,并未及时向表妹表白心中的爱情。等他回到剑桥大学后,又聚集会神地沉浸到科学研究中去了。他早已忘记了远方的乡村还有一位美丽的少女在等着他。他对个人生活一直不予重视,而她的表妹却误以为牛顿对她冷淡,便择夫另嫁了。牛顿因醉心于科学研究而耽误了一次爱情的大好时机。
牛顿实在太忙了,他连做梦想是宇宙、世界。他往往领带不结,鞋带不系好,马裤也不扣好,就走进大学餐厅。尽管如此,牛顿毕竟是个年轻人,还有一颗浪漫的心。有一次,青春迫不及待的激情,催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手,含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头,他的心思忽地溜到另一个世界去了。他的头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他象做梦似的,下意识地抓住情人的一个手指,把它当成是通烟斗的通条,硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声,他才清醒过来。面对吃惊的姑娘,他连忙象只绵羊似的柔声道歉:啊,亲爱的,饶恕我吧!我知道,我是不行了。看来,我是该打一辈子光棍!
姑娘饶恕了牛顿,却无法理解他,爱情又成了泡影。科学上许多新的问题不断扑向牛顿的脑海,他整个热情都集中到了科学事业上。此后那种青春的热情再也没有涌现《多彩的旋律》
5、名言
(1)“我不知道世人怎样看我,但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子,不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜,至于展现在我面前的浩翰的真理海洋,却全然没有发现。
(2)“如果说我所看的比笛卡尔更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故
6、牛顿学说在中国传播及其影响
牛顿生活的年代相当于明亡之前一年到清雍正5年,《自然哲学的数学原理》一书发表的时间相当于康熙25年。从牛顿《原理》发表的1687年到1840年的150余年间,牛顿物理学和天文学知识几乎没有介绍到中国。《原理》一书的基本内容直到鸦片战争之后才在中国传播。
哥白尼的太阳中心说、开普勒的椭圆轨道、牛顿的万有引力三者相继传入中国,它们和中土奉为圭臬的天动地静天圆地方阴阳相感的传统有天壤之别。这就不能不引起中国人的巨大反响。
牛顿学说在中国的传播决不只是影响了学术界,唤醒了人们对于科学真理的认识。更重要的是,也为中国资产阶级改良派发起的戊戌变法(1898年)提供了一种舆论准备。这个运动的主将康有为、梁启超和谭嗣同等人,都无例外地从牛顿学说中寻找维新变法的根据,尤其是牛顿在科学上革故图新的精神鼓舞了清代一切希望变革社会的有志之士。
 
麦克斯韦与电磁场的故事
麦克斯韦是19世纪伟大的英国物理学家、数学家。18311113日生于苏格兰的爱丁堡,自幼聪颖,父亲是个知识渊博的律师,使麦克斯韦从小受到良好的教育。10岁时进入爱丁堡中学学习14岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文,已显露出出众的才华。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理。1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习,1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金,毕业留校任职两年。1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。1861年选为伦敦皇家学会会员。1865年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果,完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,并于1873年出版,1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授,负责筹建著名的卡文迪什实验室,1874年建成后担任这个实验室的第一任主任,直到1879115日在剑桥逝世。
麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。
麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论提供数学方法基础的愿望,决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。他在前人成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全面的研究,凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文:《论法拉第的力线》(185512 月至18562月);《论物理的力线》(18611862年);《电磁场的动力学理论》(1864128日)。对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此,1865年他预言了电磁波的存在,电磁波只可能是横波,并计算了电磁波的传播速度等于光速,同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系。1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献,他是气体动理论的创始人之一。1859年他首次用统计规律得出麦克斯韦速度分布律,从而找到了由微观两求统计平均值的更确切的途径。1866年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法,这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。他引入了驰豫时间的概念,发展了一般形式的输运理论,并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。1867年引入了统计力学这个术语。麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师,他非常重视实验,由他负责建立起来的卡文迪什实验室,在他和以后几位主任的领导下,发展成为举世闻名的学术中心之一。他善于从实验出发,经过敏锐的观察思考,应用娴熟的数学技巧,从缜密的分析和推理,大胆地提出有实验基础的假设,建立新的理论,再使理论及其预言的结论接受实验检验,逐渐完善,形成系统、完整的理论。特别是汤姆孙W卓有成效地运用类比的方法使麦克斯韦深受启示,使他成为建立各种模型来类比研究不同物理现象的能手。在他的电磁场理论的三篇论文中多次使用了类比研究方法,寻找到了不同现象之间的联系,从而逐步揭示了科学真理。
麦克斯韦严谨的科学态度和科学研究方法是人类极其宝贵的精神财富。
 
玻尔
生平简介
尼尔斯·亨利克·大卫·玻尔(Niels Henrik David Bohr1885.10.071962.11.18) 丹麦物理学家,哥本哈根学派的创始人。1885107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,先在剑桥约瑟夫·约翰·汤姆生(Joseph John Thomson)主持的卡文迪许实验室,几个月后转赴曼彻斯特,参加了以欧内斯特·卢瑟福为首的科学集体,从此和欧内斯特·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。193756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。
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世纪原子物理学开辟了道路。
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。
L迈特纳OR.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JA惠勒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。
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歧,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。
 
海森伯格
  在人类认识物质秘密的道路上,有一位曾给我们以深刻启示的科学家,他就是德国物理学家维尔纳·海森伯格 (一译海森堡)。他是现代物理学界公认的权威之一。
  维尔纳·海森伯格能够成为一位著名的物理学家,用他自己的话来说,就是:对自己所从事的学术,一定要酷爱,要有兴趣,这样,才能产生研究的动力,才不会感到是被迫的,甚至是勉强的。
  1901 125 日,在德国维尔次堡大学教职员宿舍里,有一位妇人忍受着临产前的煎熬。那天夜里,天空阴沉沉的,飘拂着鹅毛大雪,道路被大雪覆盖了,医生没法来,产妇也无法送往医院,正当人们焦急万分的时刻,一个男婴的啼哭声驱走了黑夜的沉寂,给焦急的父亲带来了极大的安慰:小海森伯格诞生了。
  海森伯格从小就有着得天独厚的学习环境。父亲是一个历史学权威,舅舅们也都是当时德国数一数二的科学家,他的家又居住在腾斯堡大学里。那是一所文史、自然科学并重的大学,在德国很有名气。但是,海森伯格并没有继承父业,他从小对理化有着天生的爱好和浓厚的兴趣。据说在十岁那年,一天,天色已黑,学校早就放学了,孩子们都回了家。他的父亲正在等待着儿子回来,但是左等右等都不见他的影子,父母亲着急了,到处寻找,一直寻到掌灯时分才松了口气。原来学校实验室的玻璃窗上映出了一张圆圆的小脸。这不是小海森伯格又是谁呢?他被一个物理现象给迷住了,忘记了回家。
  由于天才和优良的学习环境,这位年轻人很快成了一名科学家。他中学毕业以后,就顺利地进入了慕尼黑大学。1923年,当他第一次获得科学博士学位时,年仅22 岁。他的成长引起了人们的钦佩,他的导师——著名物理学家安诺德·索末菲老教授更是赞叹不已。他说:这几年来,眼看着海森伯格轻易地完成了他的学业和研究,真令人产生智者不难的感觉,在理论的造诣上,我们都自愧不如。
  海森伯格虽然年轻有为,却十分谦逊好学。他对前辈的理论勇于提出自己的看法,这一独立思考的长处深为权威学者们所赏识,他们把他当作不可多得的朋友。有一次,哥丁根大学物理研究所权威学者马克斯·玻恩在慕尼黑大学讲学,课后,海森伯格给他递上了一张纸条,并且谦虚地说:这是我对先生研究的学理提供的一点心得。玻恩先生当时没有把这个毛孩子放在眼里,只是默默地把纸片折起来装进口袋里,连道谢的话也没有说一句。当马克斯·玻恩回到哥丁根以后,有一天,无意中掏口袋,翻出了海森伯格递给他的纸片。这一看,使他十分吃惊,没想到这个毛孩子竟能提出那么深刻的见解,他这才后悔不已,深感在慕尼黑未能与海森伯格当面切磋。海森伯格向他提供的正是他研究不深入,或者是疏忽了的原理。看了这张纸条,使他对这位青年人简直佩服得五体投地。后来,他打听到海森伯格已经荣获博士学位,于是在 1923年秋天,坚决邀请他到哥丁根大学去担任自己的助教。玻恩教授手下有一大批助教,按照哥丁根大学的老规矩,助教至少要当三年才具有升任讲师的资格,而海森伯格到哥丁根大学不到三个月,就被破格提升为讲师。
  海森伯格对原子论和核子论的创新见解引起了学术界的瞩目。不久,他获得了洛克菲勒基金会的助学金,到丹麦哥本哈根大学进修。他的导师是丹麦著名的物理学家尼尔斯·波尔。他们既是师生又是忘年之交。在哥本哈根的三年里,他们经常通宵达旦地讨论问题,这使海森伯格在学术上又大大地向前迈进了一步。在海森伯格六十寿辰时,波尔回忆当年的情景时说:那时候,我们继续进行着在哥丁根大学开始的探讨,无论是在研究所里,还是在散步中,我们都热烈地展开讨论,他那少有的天赋和才能给我留下了强烈的印象。
  1924年,海森伯格和荷兰物理学家克拉摩斯进一步发展了色散理论,提出了克拉摩斯-海森伯格色散公式。这一理论后来成为海森伯格创立一种量子力学的阶梯。海森伯格23 岁就提出了这样高难度的理论,不能不使人对他深为尊敬。
  不久,他在物理学上又有了新的重大突破。他在 1925年引入了一种最为巧妙的形式体系:将力学量表示成厄密矩阵,各矩阵元对应着定态间一切可能的跃迁过程,他发现了可以导出这些定态的能量和相应的跃迁过程的几率。这就是海森伯格创立的矩阵量子力学,它同施罗丁格于次年创立的波动力学都是人们研究微观世界必不可少的强大工具。
  1926年,海森伯格关于氦光谱的奇特双线的解释,对处理电子原子作出了个具有决定意义的贡献。多年来,这种双线性一直是原子构造量子论的主要障碍之一,海森伯格探索了波函数在位形空间中的对称性质,成功地证实了这样一个事实:氦原子的定态分为两类,分别与两组不相并合的谱项相对应,并且分别以和反向电子自旋、平行电子自旋相关联的对称的与反对称的空间波函数来表示。
  当时,正是原子物理学迅速发展的时期,人们的兴趣越来越集中在整理丰富的实验数据上。海森伯格在哥本哈根的最后一年中,在长期考察和反复论证的基础上,发表了著名论文 《量子论中运动学和力学的形象化内容》,第一次提出了测不准关系,这对阐明量子力学的物理内容作出了重要贡献。测不准关系指出:如果同时测量两个正则共轭变量,例如位置和动量,则其测量值的不准确度之乘积不能小于大致为普朗克恒量除以的数。测不准6关系也反映了被观察体系和测量工具之间的相互作用。海森伯格的测不准原理成为量子力学的重要原理,他因此于 1932年荣获诺贝尔物理学奖金。后来,在这一原理的基础上,尼尔斯·波尔又提出了波粒两种观点之间互相补充的并协原理,这种原理后来成为哥本哈根学派的基本观点。
  1927年到 1941年,海森伯格担任了莱比锡大学的教授,并且开办理论讲座。这个讲座对于推动德国物理学的研究起了重要作用。当时,德国研究理论物理学中心在普朗克研究院,这个研究院的两个重要研究所分别设在柏林和哥本哈根。他曾先后担任过这两个研究所的所长。在这期间,他又提出了关于韦斯铁磁性理论的量子力学解释,并且把电磁场看作动力学体系,与奥地利物理学家泡利 19001958)共同提出了电子和电磁场相互作用的相对论量子力学,这成为后来发展起来的量子场论的先驱。1932年,海森伯格又提出了两核子间的吸力是交换力,并引入同位旋概念,用以强调这种交换力和电荷无关。
  1941年到 1945年,海森伯格在柏林大学任教授,并兼任马克斯·普朗克物理研究所所长。在这期间,他的理论又有了新的发展,1943年时,提出了粒子相互作用的散射矩阵理论。
  从 1946年到 1958年,海森伯格又受聘于哥丁根大学,担任教授,同时兼任哥丁根的马克斯·普朗克物理学和天体物理学研究所所长。在这期间,他提出了大雷诺数湍流的统计理论,并且对于在 1951年到 1953年期间反对哥本哈根学派量子论解释的各种意见进行了反驳。
  19762 1 日,著名的理论物理学家维尔纳 ·海森伯格在慕尼黑逝世,终年 75 岁。
  为了探索物质结构的秘密,成千上万名物理学家、化学家进行了精确而有说服力的实验。如果说过去这些实验是在黑暗中进行的话,那么自从有了相对论和量子力学以后,现代物理学就有了强大的探照灯,这强大的物理学理论的灯光照亮了科学向前发展的道路。
 
伽利略
伽利略(1564—1642意大利物理学家、天文学家、数学家。伽利略可能比任何其他的人更有资格称为近代科学的奠基人。其与天主教会名闻遐迩的冲突是他哲学的中心事件。这是因为伽利略是作如下论断最早的人之一:人类有望理解世界是怎样运行的,而且我们还能通过观察现实世界来做到这一点。伽利略很早就相信哥白尼理论(即行星绕太阳公转),但只有当他发现了证据来支持这一学说时,才公开表示支持。他用意大利文写有关哥白尼理论的文章(没有用普通的学院式拉丁文) ,并且他的观点很快就广泛地得到大学界之外的支持。这惹怒了亚里士多德派的教授们,他们联合起来反对他,并极力说服天主教会禁止哥白尼主义。伽利略为此而担心,他赶到罗马去向天主教权威当面申诉。他争辩道,《圣经》并未试图告诉我们任何关于科学理论的东西,通常都是假定,当《圣经》和常识发生矛盾时,就成为比喻。但是教会害怕这丑闻可能伤害它对新教徒的斗争,所以采取了镇压的 手段。1616年,它宣布哥白尼主义是虚伪的、错误的,并命令伽利略不准再保卫 或坚持这一学说。伽利略勉强接受了。
    1623年,伽利略的一位长期朋友成为教皇。伽利略立即试图为1616年的判决翻案。他失败了,但他设法获得了准许,在两个前提下写一本叙述亚里士多德派和哥白尼派理论的书:他不能有倾向,同时要得出结论,人类在任何情况下都无法决定世界是如何运行的,因为上帝会以人类不能想像的方法来达到同样的效果,而人类不能限制上帝的万能。这本题为《关于两个主要世界体系的对话》的书,于1632年在检查官的全面支持下完成并出版了,并且立刻被全欧洲欢呼为文学和哲学的杰作。不久教皇就意识到,人们把这本书看作是确认哥白尼主义的论证,后悔允许该书出版。教皇指出,虽有检查官正式批准出版该书,但伽利略依然违背了1616年的禁令。他把伽利略带到宗教法庭面前, 宣布他终身软禁,并命令他公开放弃哥白尼主义。伽利略又第二次被迫从命。
    伽利略始终是一个忠实的天主教徒,但是他对科学独立的信仰从来未被动摇过。1642年,即他逝世前4年,当他仍然被软禁时,他第二本主要著作的手稿被私下交给一个荷兰的出版商。正是这本被称为《两种新科学》的书,甚至比支持哥白尼更进一步,成为现代物理学的起源。
 
卢瑟福
一、生平简介
  欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford, 1871—1937)英国物理学家,1908年度诺贝尔化学奖的获得者。
  1871830日生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭。并在新西兰长大。他进入新西兰的坎特伯雷学院学习。23岁时获得了三个学位(文学学士、文学硕士、理学学士)。1895年在新西兰大学毕业后,获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室,成为汤姆孙的研究生。1898年,在汤姆孙的推荐下,担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。他在那儿呆了9年。于1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。1919年接替退休的汤姆孙,担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会主席。1931年受封为纳尔逊男爵,19371019日因病在剑桥逝世,与牛顿法拉第并排安葬,享年66岁。
二、科学成就
  卢瑟福是二十世纪最伟大的实验物理学家之一,在放射性原子结构等方面,都做出了重大的贡献。被称为近代原子核物理学之父。
  1他关于放射性的研究确立了放射性是发自原子内部的变化。放射性能使一种原子改变成另一种原子,而这是一般物理和化学变化所达不到的;这一发现打破了元素不会变化的传统观念,使人们对物质结构的研究进入到原子内部这一新的层次,为开辟一个新的科学领域——原子物理学,做了开创性的工作。
  2. 1912年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型。该实验被评为物理最美实验之一。
  3质子的发现 1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验。他从氮核中打出的一种粒子,并测定了它的电荷与质量,它的电荷量为一个单位,质量也为一个单位,卢瑟福将之命名为质子。
  4他通过α粒子为物质所散射的研究,无可辩驳的论证了原子的核模型,因而一举把原子结构的研究引上了正确的轨道,于是他被誉为原子物理学之父。由于电子轨道也就是原子结构的稳定性和经典电动力学的矛盾,才导致玻尔提出背离经典物理学的革命性的量子假设,成为量子力学的先驱。
  5人工核反应的实现是卢瑟福的另一项重大贡献。自从元素的放射性衰变被确证以后,人们一直试图用各种手段,如用电弧放电,来实现元素的人工衰变,而只有卢瑟福找到了实现这种衰变的正确途径。这种用粒子或γ射线轰击原子核来引起核反应的方法,很快就成为人们研究原子核和应用核技术的重要手段。在卢瑟福的晚年,他已能在实验室中用人工加速的粒子来引起核反应。
三、桃李满天下
  当人们评论卢瑟福的成就时,总要提到他桃李满天下。在卢瑟福的悉心培养下,他的学生和助手有多人获得了诺贝尔奖金:
  1921年,卢瑟福的助手索迪获诺贝尔化学奖;
  1922年,卢瑟福的学生阿斯顿获诺贝尔化学奖;
  1922年,卢瑟福的学生玻尔获诺贝尔物理奖;
  1927年,卢瑟福的助手威尔逊获诺贝尔物理奖;
  1935年,卢瑟福的学生查德威克获诺贝尔物理奖;
  1948年,卢瑟福的助手布莱克特获诺贝尔物理奖;
  1951年,卢瑟福的学生科克拉夫特和瓦耳顿,共同获得诺贝尔物理奖;
  1978年,卢瑟福的学生卡皮茨获诺贝尔物理奖。
  有人说,如果世界上设立培养人才的诺贝尔奖金的话,那么卢瑟福是第一号候选人。
四、趣闻轶事
  1、有个外号叫鳄鱼
  卢瑟福从小家境贫寒,通过自己的刻苦努力,这个穷孩子完成了他的学业。这段艰苦求学的经历培养了卢瑟福一种认准了目标就百折不回勇往直前的精神。后来学生为他起了一个外号——鳄鱼,并把鳄鱼徽章装饰在他的实验室门口。因为鳄鱼从不回头,他张开吞食一切的大口,不断前进。
  2、摇身一变成为化学家
  1908年,卢瑟福获得该年度的诺贝尔化学奖,他对自己不是获得物理学奖感到有些意外,他风趣地说:我竟摇身一变,成为一位化学家了。”“这是我一生中绝妙的一次玩笑!
  3、杰出的学科带头人
  卢瑟福还是一位杰出的学科带头人,被誉为从来没有树立过一个敌人,也从来没有失去一位朋友的人。在他的助手和学生中,先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人。1912年度诺贝尔物理学奖的获得者玻尔曾深情地称卢瑟福是我的第二个父亲 科学界中,至今还传颂着许多卢瑟福精心培养学生的小故事。
  4、是我制造了波浪
  卢瑟福属于那种性格极为外露的人,他总是给那些见过他的人留下深刻的印象。他个子很高,声音洪亮,精力充沛,信心十足,并且极不谦虚。当他的同事评论他有不可思议的能力并总是处在科学研究的浪尖上时,他迅速回答道:说的很对,为什么不这样?不管怎么说,是我制造了波浪,难道不是吗?几乎所有的科学家都同意这一评价。
  5、最后一个土豆
  1895年,在农场挖土豆的卢瑟福收到了英国剑桥大学发来的通知书,通知他已被录取为伦敦国际博览会的奖学金生。卢瑟福接到通知书后扔掉挖土豆的锄头喊道:这是我挖的最后一个土豆啦!
四、传记
  苏格兰农民的憨厚造就了一代伟人的高尚品德
  欧内斯特·卢瑟福祖籍苏格兰,祖辈皆务农,1871830日欧内斯特?卢瑟福出生了。卢瑟福兄弟姐妹一共12人,他排行老四。
  自然是美丽的,农村的生活是艰苦的。12个兄弟姐妹的生计全靠父母的劳作。卢瑟福的父亲作过车轮工匠、木工和农民,他不停地劳动,再加上母亲作小学教师的收入养活这样一个庞大家族是非常吃力的。卢瑟福的兄弟姐妹从小就知道生活的艰难,无需什么人教育,他们都知道要想生活得好一点就得自己动手、动脑去创造,需要踏踏实实的做事。春天耕地、播种,秋天收割庄稼都是全家出动:每一个成员都要分担一些责任,卢瑟福通常都去干农场上的一些杂务像劈柴、帮忙挤牛奶以充当差使等。全家人在劳动中互相帮助团结协作,很少发生争吵,劳动成果作为作家收获的一部分,谁也不会据为已有。卢瑟福在这种家庭中成长起来,养成了相互协作、尊重别人的良好品质。后来卢瑟福成名之后,他的这种品质仍然保留着。他被科学界誉为从来没有树立过一个敌人,也从来没有失去过一个朋友的人。在他的助手和学生中,先后诺贝尔奖的竟多达11人。
  俄罗斯物理学家、1978年诺贝尔物理奖获得者卡皮查,曾在卢瑟福领导下工作了14年。卡皮查是个能干而很有思想的年轻人,卢瑟福很喜欢这个年轻人,两人情同父子。卢瑟福专门建立一个叫蒙德的实验室用于研究强磁场,任命卡皮查为实验室主任。卡皮查在实验室的墙上雕了一条大鳄鱼,因为卡皮查非常敬重卢瑟福勇往直前,不怕困难的精神而在英国鳄鱼一词,就含有这种意思。在背后卡皮查经常把卢瑟福叫做鳄鱼,师徒之间就用这种玩笑来表示敬重和亲密无间。
  但是,1934年秋,卡皮查回国探亲时被苏联政府留在国内不许他再回英国了。没有实验室卡皮查的才能就发挥不出来,一连3年卡皮查无事可做。卢瑟福决心帮助卡皮查,他利用自己的威望说服了苏、英两国政府,把蒙德实验室的全部设备和仪器从英国搬到莫斯科,并派一名得力助手帮助卡皮查安装。卢瑟福就是这样帮助别人的。
  1937年,卢瑟福去世时,卡皮查万分悲痛。他在一篇悼念的文章中写道:卢瑟福不仅是一位伟大的科学家,而且也是一位伟大的导师,在他的实验室中培养出如此众多杰出物理学家,恐怕没有一位同时代的科学家能与卢瑟福相比。科学史告诉我们,一位杰出科学家不一定是一位伟人,而一位伟大的导师则必须是伟人而这位伟人的伟大品格就是在苏格兰的农舍中培育出来的。
  父亲的心灵手巧,母亲的乐观向上、勤劳、朴实是卢瑟福的榜样
  卢瑟福的父亲是一个聪明又肯动脑子的人,他勤奋又有创造性。在开办亚麻厂时,他试验用几种不同的方法浸渍亚麻利用水力去驱动机器,选用本地的优良品种,结果他的产品被认为是新西兰最好的一类。他还设计过一些装置能提高工作效率。
  卢瑟福的父亲的潜移默化的熏陶下,也喜欢动手动脑,显示出他非同寻常的创造天赋。他家里有一个用了多年的钟,经常停下来,很耽误事,大家都认为无法修理了。但是卢瑟福却不肯轻易把它丢掉,他把旧钟拆开,把每一个零件重新调整到位,清理钟内多年的油泥,重新装好。结果,不仅修好了,而且还走得很准。 当时照相机还是比较贵重的商品,卢瑟福竟然自己动手制作起来。他买来几个透镜,七拼八凑居然制成了一台照相机。他自己拍摄自己冲洗,成了一个小摄影迷。卢瑟福这种自己动手制作、修理的本领,对他后来的科学研究工作极为有用。在很多场合显得高人一筹。
  当卢瑟福远渡重洋到英国从事研究工作取得了一引进成绩后,他应邀到英国学术协会作报告,正当他以实验来证明自己的说法时,仪器突然出了故障。卢瑟福不慌不忙地抬起头来,对观众说:出了一点小毛病,请大家休息5分钟,散散步或抽支香烟,你们回来时仪器就可以恢复正常了。果然几分钟后又能看他的实验了。没有多年培养起来的动手能力和经验是很难有这样的自信心的。当时在场的一位一流物理学家对此颇有感慨:这位年轻人(指卢瑟福)的前程将是无比远大的。
  卢瑟福的母亲出身于知识家庭,她的父亲是一位很有才能的数学家,母亲也是一位教师。
  作为教师的母亲对孩子们的教育起着关键的作用。她的一举一动始终影响着孩子们的情绪。所以在
生活的重负面前,她始终都保持乐观的母亲任劳任怨,以自己对待生活中困难的态度教育孩子们,正是这种行动的教育使得卢瑟福始终保持刻苦学习和热爱劳动的本色。即使在成名之后,仍然保持着这种纯朴的本色。难怪有的记者在采访他之后称,卢瑟福除了那双充满智慧的眼睛之外,其余的地方和典型的农民几乎没有什么区别。
  幼年的卢瑟福与他的兄弟姐妹没有什么太明显的区别。如果说有什么不同之处,那就是喜欢思考、喜欢读书。
  在卢瑟福一生中曾起过重要作用的一本书,便是他10岁的时候从他母亲那儿得到的、由曼彻斯特大学教授巴尔佛?司徒华写的教科书《物理学入门》,这本书开始把他引上研究科学的道路。这本书不单单给读者一些知识,为了训练智力,书中还描述了一系列简单的实验过程。卢瑟福为书中的内容所吸引并从中悟出了一些道理。即从简单的实验中探索出重要的自然规律,这些对卢瑟福一生的研究工作都产生了重大的影响。读完书之后,卢瑟福将自己的年龄和名字歪歪斜斜地写在书页上,那时他差1个月满11岁,推算起来是18827月。卢瑟福的母亲一直珍藏着这本教科书,并且常常自豪地捧着这本书向孩子讲述当年的故事。特别值得一提的是《物理学入门》一书的作者恰巧是汤姆逊在曼彻斯特时的老师,而汤姆逊又是卢瑟福在剑桥大学读研究生的导师。 读书和思考一直伴随着卢瑟福一生。他成为一个硕果累累的大科学家之后,仍然很重视读书和思考。有一天深夜,卢瑟福看到实验室亮着灯,就推门进去,看见一个学生在那里,问道:这么晚了,你还在干什么?”学生回答说:我在工作。当他得知学生从早到晚都在工作时,很不满意地反问:那你什么时间思考问题呢?”
  靠奖学金读书的孩子
  卢瑟福5岁时上了泉林村小学,他的母亲和外祖母都曾在此任教,后来由于家庭搬迁,他又转学到福克斯希尔村小学。
  卢瑟福的父母很重视子女的教育尽管家庭收入仅够糊口还是钱供他读书。为此一家人节衣缩食,在生活上非常刻苦,一直供他念完大学。许多年后,在一个很隆重的宴会上,卢瑟福十分感慨的说:如果不是我的父亲和母亲,我永远也不会有今天的成绩。
  由于家庭的收有限,相当一部分学费要靠自己来解决。上小学的时候,卢瑟福就利用暑假参加劳动。兄弟几人一个期就赚了13英镑。这些钱差不多够一个学期的学费了。卢瑟福深深地理解父母的困难。他知道,要想上学就要靠自己劳动挣钱,后来他听说学习成绩优秀就可以得到奖学金,就更加努力学习。他学习的时候特别专心致志,即使有人用书本敲他的脑袋也不会分散他的注意力。
  离开小学之后,卢瑟福大部分的学费要靠奖学金了,他参加了竞争一项州政府奖学金的考试获得奖学金就可以进入纳尔逊学院读书,可以免交学费并提供食宿,结果卢瑟福以580(满分600)的成绩赢得了这项奖学金。在纳尔逊学院学习期间,他获得了很多奖励并在最后一年获得进入新西兰大学深造的奖学金。在获奖的10人中,他名列第4名。
  进入新西兰大学坎特伯雷学院之后,卢瑟福更加努力学习,他的数学和物理成绩都是名列前茅。
  由于学习成绩优秀,大学毕业时卢瑟福获得了文学学士、理科学士和硕士学位,要想挣钱养家已经是足够了,但是卢瑟福决心在科学研究中取得更大的成绩。在校学习的时候他已经申请了进入剑桥深造的奖学金,因为该项奖学金是隔年一次的,所以他大学毕业后又在学校里继续研究一年。 卢瑟福申请的是大英博览会奖学金,它是由1851年在英国伦敦海德公园水晶宫举办的国际博览会所赚来的钱设立的奖学金。这项奖学金的目的是授予学习成绩特别出色,具有培养前途的学生,使他们能够进入久享盛名的英国高等学府深造。凡属英联邦国家的学生,都有机会得到这笔奖学金。
  卢瑟福参加了这项考试,结果卢瑟福和一个叫麦克劳林的人都具备了录取条件,但名额只有一个。基金委员会经过争论决定把奖学金授予麦克劳林。卢瑟福只好回家等待以后的机会了。 18954月的一天,卢瑟福正在菜园里挖马铃薯。母亲高兴地向菜园跑去,手里拿着电报纸,并在空中不断摇动,用劲地叫喊:你取上啦!你取上啦!”卢瑟福不明白母亲在干什么,谁取上了?取上什么了?”卢瑟福不解地问道。等他看到了电报才明白,基金委员会改变了主意把这项奖学金授予他了。他立即扔下手中的铁锹,高兴得跳起来:这也许是我要挖的最后一个马铃薯吧!”
  原来情况发生了变化,麦克劳林已经结婚,而基金会所给的奖学金无论如何也不能养活两个人,麦克劳林决定留在新西兰。
  这年9月,卢瑟福筹借了路费,告别了双亲,登上了开往英国的客轮,开始了他献身科学的航程。
  1898年,卢瑟福被指派担任加拿大麦吉尔大学物理系主任,在那里的工作使他获得了1908年的诺贝尔化学奖。他证明了放射性是原子的自然衰变。但他不是很高兴,因为他自认为是物理学家,而非化学家。他的一个名言是,科学只有物理一个学科,其他不过相当于集邮活动而已。他注意到在一个放射性物质样本里,一半的样本衰变的时间几乎是不变的, 这就是该物质的半衰期,并且他还就此现象建立了一个实用的方法,以物质半衰期作为时钟来检测地球的年龄,结果证明地球要比大多数科学间认为的老的多。
  1909年卢瑟福在英国曼彻斯特大学同他的学生 Marsden α粒子撞击一片薄金箔,他发现大部分的粒子都能通过金箔,只有极少数会跳回。他笑说这是海军用15吋巨炮射击一张纸,但炮弹却会被弹回而打到自己。最后他提出了一个类似于大阳系行星系统的原子模型,认为原子空间大都是空的,电子像行星围绕原子核旋转,推翻了当时所使用的梅子布丁原子模型。19113 月,卢瑟福在曼彻斯特文学与哲学学会的会议上宣布他的意外发现,同年5月,他将论文发表于哲学杂志
  1919年,汤姆孙在升任三一学院院长时,推荐卢瑟福回到剑桥大学出任卡文迪许实验室的主任,在那里他培育出大批的诺贝尔奖得主,他的学生有丹麦的波尔(N. H. D. Bohr)、德国的哈恩、新西兰的马斯顿、前苏联的卡皮察(P.L. Kapitsa)、澳大利亚的奥立芬特,以及英国的乍得威克和考克饶夫(J. P.Cockcroft)等十一位诺贝尔奖得主。卢瑟福是一位伟大的导师,1933年他的学生狄拉克与薛定谔共同获得诺贝尔物理奖。狄拉克却对卢瑟福说他不想出名,他想拒绝这个荣誉。卢瑟福对他说:如果你做这样做,你会更出名,人家更要来麻烦你。
  卢瑟福的名言
  卢瑟福有很多有趣的名言,反映了他对科学的独特理解和幽默的语言
  It was quite the most incredible event that ever happened to me in my life. It was almost as incredible as if you fired a 15-inch shell at a piece of tissue paper and it came back and hit you.
  这是我一生中碰到的最不可思议的事情。就好像你用一颗15英寸大炮去轰击一张纸而你竟被反弹回的炮弹击中一样。很生动地叙述了汤姆逊模型碰到的困难,即原子不可能是质量均匀分布大小为1埃的球。
  All science is either physics or stamp collecting.
  科学研究,除了物理就是集邮。在卢瑟福的时代仅物理学形成了严密的体系和理论架构,而其他科学如生物学很大程度上还停留在分类和猜测的阶段。
  The only possible conclusion the social sciences can draw is: some do, some don't
  社会科学能够得到仅是:一些可以,另一些不可以。即认为社会科学是描述性的,是分类性的。
  Don't let me catch anyone talking about the universe in my department
  不要让我看到任何人在我们(物理)系里谈论宇宙。反映了卢瑟福反对空谈,强调实际的工作态度,但具有讽刺意味的是正是卢瑟福开创的量子物理开启了谈论宇宙的大门,在今天的物理系里,宇宙论是标准的话题而非离经叛道。
  If your result needs a statistician then you should design a better experiment
  如果你的实验结果需要一个统计员,那你就需要重新设计一个实验了。好的实验应当是明晰,清楚的。不过今天大型实验所获得的数据不但需要统计员,还需要大型计算机的帮助。
 
费曼的故事
在物理学上取得的成就跟早年在家庭中得到的教育有密切的关系。虽然费曼的父母亲教育小孩的信念跟邻居家都一样,虽然大家很少把教条挂在嘴边,但是关键的是他们能自己认真地去遵守。他们认为孩子以后要去面对的是一个又艰苦又充满竞争的世界,所以他们教导孩子的目标就是:全面了解和面对外面的世界。而且为了生存,能耐得住激烈的竞争。费曼的父亲认为,小孩长大后,要自己找到一个栖身之地,做个对社会有贡献的人。其实在这一方面,每一位家长都有望子成龙的心理,因为唯有子女成功,才能使他们感到对未来的希望。费曼父亲有一次写道:小孩表现好且不寻常时,得意的是家长。因此,不管自己付出多么大的代价,也宁可让子女转向充满求知和文化的精神世界。
成年的费曼很擅长说自己的故事,从他讲的故事里,知道父亲曾教过他很多科学知识,这些教诲既纯真又充满智慧。这对以后费曼在科学上的成就影响很深。父亲很重视好奇心的作用,却鄙视只看事物外表而不去研究其具体情况的浮躁态度。他教导费曼擅长于说理,既形象又深刻。比如他告诉儿子不要太信任人家身上穿的制服或嘴中说的话,作为一个卖制服的人,他眼中的制服是空的,因为表面的衣着并不能说明这一个人怎么样。父子俩出去散步时,父亲有时就翻开石头,告诉费曼有关蚂蚁或毛毛虫的事情,还有星星和波浪等。父亲觉得学习过程比事实表象更重要,他想要解释这些事情给儿子听,但他自身的知识水平却毕竟是有限的。费曼长大后,才逐渐体会到父亲的教导是潜移默化的。这使他受益匪浅。这些指点的核心思想是教人去思考什么是科学知识。在德洛克威读高中时,费曼看到一套数字入门书,其标题也很诱人:《实用算术,实用代数》,于是他把书一口气看完了。后来,原校成立了校际代数联盟,费曼学得很出色。不仅如此,他还和物理俱乐部的朋友研究各种现象。他们研究光的波动性质;他们也复制了物理史上很重要的密立根实验,这是加利福尼亚州物理学家密立根提出的,用漂浮的油滴来测量单一电子所带的电荷量。费曼在这些非同一般的学习活动中表现得很出色。他的超常思维也令人们吃惊,比如在一次竞赛时有这样一道题:你正在划船逆流而上,水流速度每小时3 英里,你对水流相对速度是4.25 之一英里,你的帽子掉到水里去了,45 分钟后你才发现,于是马上把船掉头,要多久才能追回帽子。这个题目看起来再简单不过,如果给几分钟来计算,这个计算可以很快完成。但是,如果拿到竞赛场上,就必须要求队员脑子反应机敏。这个题目的重点在参考坐标,水流的运动根本不相关,就像地球对太阳、太阳对银河系速度一样,毫不重要。其实,题目中讲到的速度都是枝节,可以不去考虑它们,把你的参考点放在漂浮在水中的帽子上,然后看看那条船,你马上知道,船花了45 分钟划向对方,现在就要花同样时间才能回来。费曼就是这样算的,其实如果知道物理学上的参考坐标一类的道理,这道题想都不用想就能算出来。在这种时候,做题的秘诀就是不要用力去想,不要把简单的东西复杂化。费曼常常是在题目还未念完时,就已经看透了问题的实质,因而能轻松地得出答案,然后自豪地拿起笔写一个数字。高三那一年,全市公、私立高中在纽约大学举行物理年度大赛,费曼得了冠军。在科学领域里,费曼总是显得灵活自如很轻松地就能进入一个更自由、更多采多姿简直可以称为娱乐的世界。就像小船渡过想象的河流,任意转向却永远不会撞到什么东西,更不会翻船。其实科学上很多带有娱乐性的题目,看来似乎简单有趣,但却包含着深刻的道理。如一只猴子爬绳子,绳子顶端穿过滑轮,另外一端有个重量跟它平衡的球,问猴子如何能爬得上去等等。又比如概率理论也是到处存在于游戏中,翻一枚硬币,玩扑克牌等。费曼正是这样带着轻松愉悦的心情一步步走进了科学殿堂的大门。这个丰富多采的世界到处都充满了神秘,也充满了智慧,学校里的学习,生活里的刻苦探索,一点一滴地把他引入到科学世界。最初并没仔细、认真地考虑,但随着问题的增多,费曼逐渐坚定了一个信念:他要从事科学研究工作。虽然科学研究听起来是那么崇高、那么正式的一个字眼。但他已经决定一步步解开谜题,主动积极地探索真正的未知领域,而不是被动地接受一些过去的、陈旧的思维方式与零星的知识。
费曼的天才逐渐崭露出了头角。在研究数学时,他发现三角函数的符号不合逻辑,他自己大胆地发明了新的符号,而没有受到常人所受到的权威的控制。他很自由,不愿意受约束,像小时候在海滩上自由奔跑一样,但他并非漫无目的,他很讲究研究的方法。他把三角函数表背下来,然后练习用心算算出中间的函数值。他的笔记本里开始填满了数学式子和连续的分数级数。
很快,费曼已经在三角和微积分领域里获得了很精通的学问。他的老师看得出来这个学生不简单。新学期上了3 天几何课后,奥斯伯瑞老师自动让位,坐下来把脚放在桌上,很激动地让费曼来负责指导。此时,他已自学过了圆锥曲线和复数。在这些领域里,解方程式已经带有几何的含义了方程式中的符号已经跟平面或空间的曲线搭上关系。他把这些知识都弄得很实用,笔记本里记的不只是这些项目的解题原则,还有很完备的三角函数表和积分表,这些表不是从哪个地方抄来的,而是费曼自己一笔一笔地用科学的方法计算出来的。对于这一本笔记的标题,他借用了当初热切研读的那些书的名称,称之为《实用微积分》。同学们在毕业时彼此互封绰号,他并不是最有可能成就大业的人选,也不是最聪明的人的人选,大家经过热烈而充满激动气氛的讨论后一致同意给他起了个疯狂天才的称号。
费曼的成就更主要的是在物理学领域里。这一点跟他幼年时对自然界的水、土、石等自然物体的浓厚兴趣有关。但是费曼对物体的研究却非常精细,直至最基本的物体构成单位——原子。在这个世界上,所有东西都是原子构成的。在物体内部有一种不能再分割的最基本的单位可以说就是原子。早在2500 年前就有人考虑过这个问题。物理也是靠着这个观念而慢慢诞生的。因为如果少了这个基础,就不容易了解水、土、火和空气了。这种观念当初一定让人半信半疑,因为泥土、石头、树叶、水、肌肉甚至骨头等,没有一样东西表面上看起来是那样的,而这正是物理的神秘之处。2 年以后,费曼以其超人的物理知识参加了美国发展原子核武器的研究工作。二战以后,他到康奈尔大学任理论物理学教授。他是美国物理学会会员和英国皇家学会会员。1957 年后到加州理工学院任教授。在物理学上费曼作出了惊人的贡献,费曼于40 年代发展了用路径积分表达量子振幅的方法,并于1948 年提出量子动力学新的理论形式。提出了新的计算方法和研究方法,从而避免了量子动力学中的发散困难。由于这一贡献,他和美国的J·S·施温格,日本的朝永振一郎共同获得了1965 年的诺贝尔物理学奖。目前,量子场理论中的费因曼图费因曼振幅费因曼传播子以及费因曼规则等均以他的姓氏命名,以纪念这位伟大的物理学家。1958 年他和M·盖尔·曼合作提出了弱相互作用的矢量、赝矢量型理论(即V——A理论,又称普适费密型弱相互作用理论)。这是经过20 年曲折发展以后所达到的关于弱相互作用的正确理论。这一理论为以后S·温伯格、A·萨拉姆和S·L·格拉肖建立的电磁相互作用和弱相互作用的统一的理论开辟了道路。在50 年代前期,费曼曾从事于发展液氮的微观理论的研究工作。60 年代末期,在高能电子和核子的深度非弹性碰撞的实验的基础上,他还提出了强子结构的模型理论。费曼的重要著作有《量子电动力学》、《费曼物理学讲义》三卷、《量子力学和路径积分》、与A·R·希布斯合著的《光子强相互作用》等,这些著作中凝聚了这位伟大的物理学家的心血,这些著作将与费曼这个名字一起成为物理学发展史上一块醒目的界碑,它表明费曼对物理学,对人类科技水平的发展与提高作出了永不磨灭的贡献。
费曼,这位天才的科学家给了我们很深刻的启发,在他成才的道路上,最最重要的是他对科学精神的执着。年轻的时候,费曼曾写过一首诗,充分表达了他对科学的敬仰和执着的精神,也让我们以这首诗来表达我们对费曼这位科学伟人的尊敬:
科学令我们迷茫,
天涯海角浪迹广,
此时应须常提醒,
我们该把骄傲藏。
..
格物思辩雷贯耳,
致知启开吾心眼,
日思夜想皆格致,
科学令人疑怀添。
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