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汇集全球三分之一智慧的照片

2012-07-22  闲之寻味

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爱因斯坦与玻尔两人的大辩论,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,十数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。参加这次会议的二十九人中有十七人获得或后来获得诺贝尔奖。


        此张就是摄于国际索尔维物理研究所,也就是号称汇集全球三分之一智慧的照片

        第三排:奥古斯特·皮卡尔德、E. Henriot、保罗·埃伦费斯特、Ed. Herzen、Théophile de Donder、欧文·薛定谔、E. Verschaffelt、沃尔夫冈·泡利、沃纳·海森堡、R.H.福勒、里昂·布里渊,
        第二排:彼得·德拜、马丁·努森、威廉·劳伦斯·布拉格、Hendrik Anthony Kramers、保罗·狄拉克、亚瑟·康普顿、路易·德布罗意、马克斯·波恩、尼尔斯·玻尔,
        第一排:欧文·朗缪尔、马克斯·普朗克、玛丽·居里、亨得里克·洛仑兹、阿尔伯特·爱因斯坦、保罗·朗之万、Ch. E. Guye、C.T.R.威尔逊、O.W.里查森

       照片的前排,坐着的都是当时老一辈的科学巨匠,中间那位当然谁都认识,那就是爱因斯坦,他其实应该算一个“跨辈份”的人物。左起第三位那个白头发老太太就是居里夫人,她是这张照片里唯一的女性。1867年出生的居里夫人(Marie Curie,1867-1934)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。

        在爱因斯坦和居里夫人当中那位老者是真正的元老级人物荷兰物理学家亨德瑞克·安图恩·洛仑兹(Hendrik Antoon Lorentz,1853—1928,前排左四),电动力学里的洛伦兹力公式,是与麦克斯韦方程组同等重要的基本原理,爱因斯坦狭义相对论里的“洛伦兹变换”也是他最先提出的。在莱顿大学任教期间他创立了电子论,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。他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。


        左起第二位则是量子论的奠基者马克斯·普朗克(MaxPlanck1858~1947,前排左二),德国物理学家,“量子力学之父”,他在解释黑体辐射问题时第一次提出了 “量子”的概念。参加这届索尔维会议时他已经69岁,德高望重,是当然的前辈。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。

        这一排里还有提出原子结合能理论的保罗·朗之万(Paul Langevin,1872—1946,前排右四)。他生于巴黎,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。朗之万本人也成为中国物理学会第一位名誉会员。


        发明云雾室的威尔逊也在这一 排,同样堪称德高望重。

        第二排右起第一人是与爱因斯坦齐名的“哥本哈根学派”领袖尼尔斯·玻尔,玻尔第一个提出量子化的氢原子模型,后来又提出过互补原理和哲学上的对应原理,他与爱因斯坦的世纪大辩论更是为人们津津乐道。

        玻尔旁边是德国大物理学家马克斯·玻恩(MaxBorn,1882-1970,中排右二),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。他提出了量子力学的概率解释。


        再往左,是法国“革命王子”德布罗意(Louls-Victorde Broglie,1892-1987,中排右三),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。

        德布罗意左边,是因发现了原子的康普顿效应而著称的美国物理学家康普顿(AHCompton,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·布喇格则做了关于 X射线的实验报告。


       再左边,则是英国杰出的理论物理学家保 罗·A·M·狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac,1902-1984,中排左五)。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。1935年他曾来中国,在清华大学讲学,并曾被选为中国物理学会名誉会员。

        这一排里,还有发明粒子回旋加速器的布喇格。出现在照片中的威廉·亨利·布喇格(W.H.Bragg,1862-1942,中排左三)是康普顿的父亲,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。.


    第三排右起第三人,就是量子力学的矩阵形式的创立者海 森堡(Werner Karl Heisenberg,1907-1976,后排右三),他更是为后人留下了一个神秘诡谲的“海森堡之谜”,测不准原理也是他提出来的。。“二战”期间,纳粹德国召集众多科学家研制原子弹,海森堡是其中核心人物,但最后德国并没有造出原子弹,有一说法正是海森堡没有尽全力,但海森堡本人一直拒绝披露其中的真相。

       他的左边,是他的大学同学兼挚友泡利。美籍奥地利科学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli,1900-1958,后排右四)是迎着20世纪的曙光来到世界的,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。泡利是“泡利不相容原理”和微观粒子自旋理论泡利矩阵的始作俑者。他与海森堡同在索末菲门下学习时,经常不按老师的要求循序渐进,而是自搞一套,老师竟也完全同意并鼓励他们这样做。


       右起第六人,就是量子力学的波动形式的创立者薛 定谔(Erwin Schrodinger,1887-1961,后排右六),量子力学里薛定谔方程,就像经典力学里的牛顿运动方程一样重要。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。


       以上这些人物,是二十世纪物理科学的最杰出代表,他们在量子论和相对论两个方向上所做的贡献,不仅彻底改变了人们的物质生活,而且改变了人类的思维方式和时空观念。在知识界可以这样说,不懂得这些思想的人,基本上可以视为落后于这个时代。
  他们都先后获得过诺贝尔物理奖。诺贝尔奖金之所以被公认为科学界的最高荣誉,实际上正是因为在二十世纪前期,年年都授予这些人,从而确立了这项奖金的威信。



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