FUN|物理学界的神仙聚会

爱因斯坦、居里夫人、康普顿、玻尔、普朗克、洛伦兹、薛定谔……,这名字是不是很熟悉,这些大咖在一起开会讨论该有多么震撼;让我们跨越时空,与他们相识,激励我们更努力地学习物理。

应该是最牛物理学盛会,29位与会者中有17人是诺贝尔奖得主,唯一的女性居里夫人还得过两次,一个物理,一个化学。

索尔维会议是20世纪初一位比利时的实业家欧内斯特·索尔维创立的物理、化学领域讨论的会议。

1927年,第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开了,因为发轫于这次会议的阿尔伯特·爱因斯坦与尼尔斯·玻尔两人的大辩论,这次索尔维峰会被冠之以“最著名”的称号。

一张汇聚了物理学界智慧之脑的“明星照”则成了这次会议的见证,数十个涵盖了众多分支的物理学家都留下了他们的身影,爱因斯坦、玻尔更是照片的灵魂人物,被称为是物理学的“全明星”合影!

1921年获诺贝尔物理学奖,1999年被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。

爱因斯坦曾经是量子力学的催生者之一,但是他不满意量子力学的后续发展,爱因斯坦始终认为“量子力学不完备”,(以波尔为首的哥本哈根学派诠释:“基本上,量子系统的描述是机率的。一个事件的机率是波函数的绝对值平方。”)但苦于没有好的解说样板,也就有了著名的“上帝不掷骰子”的否定式呐喊!爱因斯坦到过世前都没有接受量子力学是一个完备的理论。爱因斯坦还有另一个名言:“月亮是否只在你看着他的时候才存在?”

第五届索尔维会议讨论的核心是有关量子力学的,而追溯量子力学就不得不提及一个人,那便是马克斯·普朗克(Max Planck1858~1947,前排左二),德国物理学家,“量子力学之父”。

19世纪末,扬弃古典物理学的观念已提上日程。因而消除牛顿力学和麦克斯韦电磁场这两大理论之间的不一致,就成为二十世纪物理学发展的前提。普朗克此时提出了一个大胆的假说,在科学界一鸣惊人。这一假说认为辐射能(即光波能)不是一种连续的流,而是由小微粒组成的。他把这种小微粒叫做量子。普朗克的假说与经典的光学学说和电磁学说相对立,使物理学发生了一场革命,使人们对物质性和放射性有了更为深刻的了解。

荷兰物理学家亨德瑞克·安图恩·洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,1853—1928,前排左四),在莱顿大学任教期间创立了电子论,并与塞曼因研究磁场对辐射现象的影响,发现塞曼效应,分享了1902年度诺贝尔物理学奖。

1904年他提出著名的洛仑兹变换公式,并指出光速是物体相对于以太运动速度的极限。

洛伦兹不仅是物理学界的明星人物,由于其通晓人文地理,且掌握多门外语,是国际物理学界的各种集会很受欢迎的主持人,此次物理学家的峰会便是由其主持。

(Niels Bohr,1885-1962,中排右一),在量子力学的发展上提出了具有突破性的“对应理论”,成为量子力学的奠基人之一,哥本哈根学派的掌门人。

(MaxBorn,1882-1970,中排右二)是德国理论物理学家,量子力学的奠基人之一。从1923年开始,他致力于发展量子理论。由于他从具体的碰撞问题的分析出发,提出了波函数的统计诠释波函数的二次方代表粒子出现的概率,于1954年获得了诺贝尔物理学奖。

(Werner Karl Heisenberg,1901-1976,后排右三)是量子力学第一种有效形式(矩阵力学)的创建者,他更是为后人留下了一个神秘诡谲的“海森堡之谜”(后称为“不确定关系”)。1929年,他同W.E.泡利一道曾为量子场论的建立打下基础 ,首先提出基本粒子中同位旋的概念。1932年获诺贝尔物理学奖。

(Wolfgang Pauli,1900-1958,后排右四),美籍奥地利科学家。他的父亲、教父坚深的物理学背景使其从小在物理学的润“物”细无声中成长。泡利是上世纪主要的理论物理学家之一。不相容原理、核子自旋的假设、中微子的假设,以及粒子自旋和统计之间关系的阐述,都是他对物理学的发展作出的卓越的贡献。

(Erwin Schrodinger,1887-1961,后排右六)是奥地利理论物理学家。20世纪20年代,因为量子力学的发展,薛定谔的名字与爱因斯坦、玻尔、玻恩、海森堡等捆在了一起,而那只半死半活的“薛定谔的猫”更是科学史上著名的怪异形象之一。1933年,薛定谔因建立描述电子和其他亚原子粒子的运动的波动方程,获得诺贝尔物理奖。在爱因斯坦和玻尔的论战中,他是支持爱因斯坦最有力的科学家。

(Louls-Victorde Broglie,1892-1987,中排右三)是法国著名理论物理学家,物质波理论的创立者。1924年11月,德布罗意在博士论文中阐述了著名的物质波理论,并指出电子的波动性。这一理论为建立波动力学奠定了坚实基础。由于这一划时代的研究成果,使他获得1929年的诺贝尔物理学奖,同时也使他成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖金的学者。

(ton,1892—1962,中排右四),他于1922—1923年间研究了X射线经金属或石墨等物质散射后的光谱。在索尔维的峰会上,他倾心于他的实验成果,报告了康普顿实验以及其和经典电磁理论的不一致,而劳伦斯·布拉格则做了关于X射线的实验报告。

出现在照片中的威廉·亨利·布拉格(W.H.Bragg,1862-1942,中排左三)便是其父亲,现代固体物理学的奠基人之一。由于在使用X射线衍射研究晶体原子和分子结构方面所作出的开创性贡献,他与儿子分享了1915年诺贝尔物理学奖。

这些物理界的明星人物中,有一人还对中国物理学会的成立起过积极的作用,那便是保罗·朗之万(Paul Langevin,1872—1946,前排右四)。

朗之万生于巴黎,1905年他看到爱因斯坦的论文后,对相对论表示了浓烈的兴趣,并和爱因斯坦结下了深挚的友谊。他形象地阐述相对论并作了大量宣传工作,因而有“朗之万炮弹”的美称。

1931年,正值“九一八事变”发生,朗之万受国际联盟委托来中国考察教育,对中国人民的抗日活动表示声援。他甚至呼吁中国物理学界联系起来,催化了当时酝酿已久的中国物理学会成立。

埃伦费斯特(P.Ehrenfest,1880-1933,后排左三),荷兰物理学家。如果说,玻尔的对应原理是在经典物理学和量子力学之间架起的一座桥梁,那么埃伦费斯特的浸渐原理则是两者之间的又一座桥梁。

1906年,埃伦费斯特开始研究普朗克辐射定律的统计力学基础。爱因斯坦对他的思想评价颇高,1914年称埃伦费斯特的原理为“浸渐假说”。玻尔也充分肯定埃伦费斯特的贡献,承认在自己后来的工作中浸渐原理起了很重要的作用。

保罗·阿德里·莫里斯·狄拉克(Paul Adrien MauriceDirac,1902-1984,中排左五)是一位英国物理学家。他长期从事科学研究,创立量子电动力学;1928年建立“狄拉克方程”,即相对论形式的薛定谔方程;这个貌似简单的方程式从理论上预言了正电子的存在,具有划时代的意义;它对原子结构及分子结构都给予了新的诠释。

彼得·德拜(Peter Debye,1884-1966,中排左一),是出生于荷兰的美国物理化学家,发明了著名的德拜相机,使得X光材料分析成为一门课程。

1936年,因通过偶极矩研究及X射线衍射研究对分子结构学科所作贡献而获诺贝尔化学奖。

1867年出生的玛丽·斯可罗多夫斯·居里(MarieCurie,1867-1934,前排左三)尽管受教育较晚,却一点都没阻拦她在物理学、化学等领域的研究和所作的贡献。

居里夫人凭着坚韧的精神前进在严肃的学术领地中,她选择“放射性”作为其一生要攻克的领地,研究了许多物质,发现钍及其化合物的特性与铀相同。研究沥青铀矿时,她发现了镭和钋。

1910年她成功地分离了纯镭。因居里夫人的突出贡献,她曾两次获诺贝尔奖,1903年的物理奖,1911年的化学奖。

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