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史上最牛物理學(xué)盛會(索爾維1927):真正的全明星夢之隊(duì)
2014-06-17 |文章來源: | 瀏覽次數(shù):  |

  20世紀(jì)初,比利時化學(xué)家、業(yè)余學(xué)者、企業(yè)家、政治家和慈善家歐內(nèi)斯特·索爾維創(chuàng)立了索爾維會議。索爾維是一個很像諾貝爾的人,本身既是科學(xué)家又是家底雄厚的實(shí)業(yè)家,萬貫家財(cái)都捐給科學(xué)事業(yè)。諾貝爾是設(shè)立了以自己名字命名的科學(xué)獎金,索爾維則是提供了召開世界最高水平學(xué)術(shù)會議——“索爾維會議”的經(jīng)費(fèi)。

      
  1865年,索爾維發(fā)明了以他名字命名的制堿法:索爾維制堿法,產(chǎn)品由于質(zhì)量純凈而被稱為純堿,并在世界上獲得迅速發(fā)展,至今這個過程依然是制作蘇打的最重要的化學(xué)工藝。     
  1911年10月,索爾維邀請包括居里夫人在內(nèi)的當(dāng)時世界上杰出的科學(xué)家們,在布魯塞爾舉行了國際性的索爾維會議,探討物理學(xué)和化學(xué)發(fā)展中尚待解決的重大問題。后來雖然一度被第一次世界大戰(zhàn)所打斷,但從1921年開始又重新恢復(fù),定期3年召開一次。并分為索爾維物理學(xué)會議和索爾維化學(xué)會議。 

  1927年,第五屆索爾維會議在比利時布魯塞爾召開。因?yàn)榘l(fā)軔于這次會議的阿爾伯特·愛因斯坦與尼爾斯·玻爾兩人的大辯論,這次索爾維峰會被冠以“最著名”的稱號。  
  一張匯聚了物理學(xué)界智慧之腦的“明星照”則成了這次會議的見證,數(shù)十個涵蓋了眾多分支的物理學(xué)家都留下了他們的身影,愛因斯坦、玻爾更是照片的靈魂人物。這張照片被稱為是物理學(xué)的“全明星”合影?! ?nbsp; 
  在本次物理界最豪華聚會上,29位與會者中有17人是諾貝爾獎得主,唯一的女性居里夫人得過兩次諾貝爾獎。中國武林小說史上著名的華山論劍,也沒有如此陣容。 

 

    
攝于國際索爾維物理研究所,圖中文字標(biāo)出的為17位諾獎得主。

  第一排:歐文·朗繆爾、馬克斯·普朗克、瑪麗·居里、亨德里克·洛倫茲、阿爾伯特·愛因斯坦、保羅·朗之萬、Ch. E. Guye、C.T.R.威爾遜、O.W.里查森  
  第二排:彼得·德拜、馬丁·努森、威廉·勞倫斯·布拉格、Hendrik Anthony Kramers、保羅·狄拉克、亞瑟·康普頓、路易·德布羅意、馬克斯·波恩、尼爾斯·玻爾  
  第三排:奧古斯特·皮卡爾德、E. Henriot、保羅·埃倫費(fèi)斯特、Ed. Herzen、Théophile de Donder、埃爾溫·薛定諤、E. Verschaffelt、沃爾夫?qū)づ堇?、沃納·海森堡、R.H.福勒、里昂·布里淵      
    
  現(xiàn)代物理學(xué)奠基人愛因斯坦  
  愛因斯坦,美籍德國猶太裔,理論物理學(xué)家,相對論的創(chuàng)立者,現(xiàn)代物理學(xué)奠基人?! ?nbsp; 
  1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎,1999年被美國《時代周刊》評選為“世紀(jì)偉人”。  
  愛因斯坦曾經(jīng)是量子力學(xué)的催生者之一,但是他不滿意量子力學(xué)的后續(xù)發(fā)展,愛因斯坦始終認(rèn)為“量子力學(xué)(以波爾為首的哥本哈根詮釋:“基本上,量子系統(tǒng)的描述是機(jī)率的。一個事件的機(jī)率是波函數(shù)的絕對值平方。”)不完備”,但苦于沒有好的解說樣板,也就有了著名的“上帝不擲骰子”的否定式吶喊!愛因斯坦到過世前都沒有接受量子力學(xué)是一個完備的理論。愛因斯坦還有另一個名言:“月亮是否只在你看著他的時候才存在?”  
   1927年10月參加第五屆布魯塞爾索爾維物理討論會,開始同哥本哈根學(xué)派就量子力學(xué)的解釋問題進(jìn)行激烈論戰(zhàn)。發(fā)表《牛頓力學(xué)及其對理論物理學(xué)發(fā)展的影響》。 

     
  量子力學(xué)前輩馬克斯·普朗克  
  第五屆索爾維會議討論的核心是有關(guān)量子力學(xué)的,而追溯量子力學(xué)就不得不提及一個人,那便是馬克斯·普朗克(MaxPlanck1858~1947,前排左二),德國物理學(xué)家,“量子力學(xué)之父”。參加這屆索爾維會議時他已經(jīng)69歲,德高望重,是當(dāng)然的前輩。

    19世紀(jì)末,揚(yáng)棄古典物理學(xué)的觀念已提上日程。因而消除牛頓力學(xué)和麥克斯韋電磁場這兩大理論之間的不一致,就成為二十世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的前提。普朗克此時提出了一個大膽的假說,在科學(xué)界一鳴驚人。這一假說認(rèn)為輻射能(即光波能)不是一種連續(xù)的流,而是由小微粒組成的。他把這種小微粒叫做量子。普朗克的假說與經(jīng)典的光學(xué)學(xué)說和電磁學(xué)說相對立,使物理學(xué)發(fā)生了一場革命,使人們對物質(zhì)性和放射性有了更為深刻的了解?!?/p>

   
  反叛的哥本哈根學(xué)派  
  該屆索爾維會議上有三大陣營。以玻爾為中心的便是哥本哈根學(xué)派,年輕、激情是他們的標(biāo)簽,因而被稱為反叛的一群。其中有尼爾斯·玻爾、馬克斯·玻恩、海森堡、沃爾夫?qū)づ堇取! ?nbsp; 
  尼爾斯·玻爾(NielsBohr,1885-1962,中排右一),在量子力學(xué)的發(fā)展上提出了具有突破性的“對應(yīng)理論”,成為量子力學(xué)的奠基人之一,哥本哈根學(xué)派的掌門人。    
  馬克斯·玻恩(MaxBorn,1882-1970,中排右二)是德國理論物理學(xué)家,量子力學(xué)的奠基人之一。從1923年開始,他致力于發(fā)展量子理論。由于他從具體的碰撞問題的分析出發(fā),提出了波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)詮釋波函數(shù)的二次方代表粒子出現(xiàn)的概率,于1954年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。    
  同為德國人的海森堡(WernerKarlHeisenberg,1907-1976,后排右三)是量子力學(xué)第一種有效形式(矩陣力學(xué))的創(chuàng)建者,他更是為后人留下了一個神秘詭譎的“海森堡之謎”?!岸?zhàn)”期間,納粹德國召集眾多科學(xué)家研制原子彈,海森堡是其中核心人物,但最后德國并沒有造出原子彈,有一說法正是海森堡沒有盡全力,但海森堡本人一直拒絕披露其中的真相。     
  美籍奧地利科學(xué)家沃爾夫?qū)づ堇╓olfgangPauli,1900-1958,后排右四)是迎著20世紀(jì)的曙光來到世界的,父親、教父堅(jiān)深的物理學(xué)背景使其從小在物理學(xué)的潤“物”細(xì)無聲中成長。泡利是上世紀(jì)主要的理論物理學(xué)家之一。不相容原理、核子自旋的假設(shè)、中微子的假設(shè),以及粒子自旋和統(tǒng)計(jì)之間關(guān)系的闡述,都是他對物理學(xué)的發(fā)展作出的卓越的貢獻(xiàn)。

     
  哥本哈根學(xué)派的質(zhì)疑者  
  盡管哥本哈根學(xué)派所提出的量子力學(xué)有無窮的魅力,但愛因斯坦、薛定諤、德布羅意等人還是對此提出了質(zhì)疑,這些質(zhì)疑同樣促進(jìn)了量子力學(xué)的發(fā)展。     
  阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein,1879-1955,前排正中)的名字與相對論是截然不可分的,不過這位20世紀(jì)最有智慧的頭腦還提出過光量子,他和馬克斯·普朗克、尼爾斯·玻爾一樣為量子力學(xué)最初的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。在這張照片中,他居于最突出的位置,可見他當(dāng)時的地位?! ?nbsp; 
  埃爾溫·薛定諤(Erwin Schrodinger,1887-1961,后排右六)是奧地利理論物理學(xué)家。20世紀(jì)20年代,因?yàn)榱孔恿W(xué)的發(fā)展,薛定諤的名字與愛因斯坦、玻爾、玻恩、海森堡等捆在了一起,而那只半死半活的“薛定諤的貓”更是科學(xué)史上著名的怪異形象之一。1933年,薛定諤因建立描述電子和其他亞原子粒子的運(yùn)動的波動方程,獲得諾貝爾物理獎。在愛因斯坦和玻爾的論戰(zhàn)中,他是支持愛因斯坦最有力的科學(xué)家。     
  路易·德布羅意(Louls-Victorde Broglie,1892-1987,中排右三)是法國著名理論物理學(xué)家,物質(zhì)波理論的創(chuàng)立者。1924年11月,德布羅意在博士論文中闡述了著名的物質(zhì)波理論,并指出電子的波動性。這一理論為建立波動力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。由于這一劃時代的研究成果,使他獲得1929年的諾貝爾物理學(xué)獎,同時也使他成為第一個以學(xué)位論文獲得諾貝爾獎金的學(xué)者。 

   
  實(shí)驗(yàn)派:我走我的獨(dú)木橋  
  照片中,除以愛因斯坦和玻爾為軸心人物的兩大陣營外,還有另一派,那是只關(guān)心實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)派,包括布拉格和康普敦。     
  康普頓(A.H.Compton,1892—1962,中排右四),他于1922—1923年間研究了X射線經(jīng)金屬或石墨等物質(zhì)散射后的光譜。在索爾維的峰會上,他傾心于他的實(shí)驗(yàn)成果,報(bào)告了康普頓實(shí)驗(yàn)以及其和經(jīng)典電磁理論的不一致,而勞倫斯·布拉格則做了關(guān)于X射線的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。出現(xiàn)在照片中的威廉·亨利·布拉格(W.H.Bragg,1862-1942,中排左三)便是其父親,現(xiàn)代固體物理學(xué)的奠基人之一。由于在使用X射線衍射研究晶體原子和分子結(jié)構(gòu)方面所作出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn),他與兒子分享了1915年諾貝爾物理學(xué)獎。   

 
  物理學(xué)界的明星主持人  
  荷蘭物理學(xué)家亨德里克·安東·洛倫茲(HendrikAntoonLorentz,1853—1928,前排左四),在萊頓大學(xué)任教期間創(chuàng)立了電子論,并與塞曼因研究磁場對輻射現(xiàn)象的影響,發(fā)現(xiàn)塞曼效應(yīng),分享了1902年度諾貝爾物理學(xué)獎。1904年他提出著名的洛侖茲變換公式,并指出光速是物體相對于以太運(yùn)動速度的極限。      
  洛侖茲不僅是物理學(xué)界的明星人物,由于其通曉人文地理,且掌握多門外語,是國際物理學(xué)界的各種集會很受歡迎的主持人,此次物理學(xué)家的峰會便是由其主持。  

   
  中國物理學(xué)會的“催化劑”  
  這些物理界的明星人物中,有一人還對中國物理學(xué)會的成立起過積極的作用,那便是保羅·朗之萬(PaulLangevin,1872—1946,前排右四)。朗之萬生于巴黎,1905年他看到愛因斯坦的論文后,對相對論表示了濃烈的興趣,并和愛因斯坦結(jié)下了深摯的友誼。他形象地闡述相對論并作了大量宣傳工作,因而有“朗之萬炮彈”的美稱。      
  1931年,正值“九一八事變”發(fā)生,朗之萬受國際聯(lián)盟委托來中國考察教育,對中國人民的抗日活動表示聲援。他甚至呼吁中國物理學(xué)界聯(lián)系起來,催化了當(dāng)時醞釀已久的中國物理學(xué)會成立。朗之萬本人也成為中國物理學(xué)會第一位名譽(yù)會員。  

    
  埃倫費(fèi)斯特、狄拉克和德拜  
  三人中埃倫費(fèi)斯特對量子力學(xué)的發(fā)展也起過積極的作用。埃倫費(fèi)斯特(P.Ehrenfest,1880-1933,后排左三),荷蘭物理學(xué)家。如果說,玻爾的對應(yīng)原理是在經(jīng)典物理學(xué)和量子力學(xué)之間架起的一座橋梁,那么,埃倫費(fèi)斯特的浸漸原理則是兩者之間的又一座橋梁?! ?nbsp; 
  1906年,埃倫費(fèi)斯特開始研究普朗克輻射定律的統(tǒng)計(jì)力學(xué)基礎(chǔ)。愛因斯坦對他的思想評價(jià)頗高,1914年稱埃倫費(fèi)斯特的原理為“浸漸假說”。玻爾也充分肯定埃倫費(fèi)斯特的貢獻(xiàn),承認(rèn)在自己后來的工作中浸漸原理起了很重要的作用。      
  保羅·A·M·狄拉克(PaulAdrienMauriceDirac,1902-1984,中排左五)是一位英國物理學(xué)家。他長期從事科學(xué)研究,創(chuàng)立量子電動力學(xué);1928年建立“狄拉克方程”,即相對論形式的薛定諤方程;這個貌似簡單的方程式從理論上預(yù)言了正電子的存在,具有劃時代的意義;它對原子結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)都給予了新的詮釋。     
  1935年他曾來中國,在清華大學(xué)講學(xué),并曾被選為中國物理學(xué)會名譽(yù)會員?! ?nbsp; 
  彼得·德拜(PeterDebye,1884-1966,中排左一),是出生于荷蘭的美國物理化學(xué)家。因通過偶極矩研究及X射線衍射研究對分子結(jié)構(gòu)學(xué)科所作貢獻(xiàn)而于1936年獲諾貝爾化學(xué)獎金。

    
  居里夫人  
  物理學(xué),在通常的認(rèn)識中是被男性占據(jù)的領(lǐng)地。夢之隊(duì)差一點(diǎn)又將佐證這一常識,但偏偏就有那么個“出格”的人打破了這一“神話”,那便是居里夫人。  
  1867年出生的居里夫人(MarieCurie,1867-1934,前排左三)盡管受教育較晚,卻一點(diǎn)都沒阻攔她在物理學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域的研究和所作的貢獻(xiàn)。居里夫人憑著堅(jiān)韌的精神前進(jìn)在嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)領(lǐng)地中,她選擇“放射性”作為其一生要攻克的領(lǐng)地,研究了許多物質(zhì),發(fā)現(xiàn)釷及其化合物的特性與鈾相同。研究瀝青鈾礦時,她發(fā)現(xiàn)了鐳和釙。1910年她成功地分離了純鐳。因居里夫人的突出貢獻(xiàn),她曾兩次獲諾貝爾獎,1903年的物理獎,1911年的化學(xué)獎。    
    
  本文摘編自:百度百科、小林漫步163博客、邢志忠科學(xué)網(wǎng)博客


  


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