科学史上的今天——3月21日

老庄. 2014-03-21

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2006年3月21日
Twitter上发出第一条推文。
2006年：Twitter上发出第一条推文。
1906年3月21日
朝永振一郎
1906年3月21日，日本著名物理学家朝永振一郎生于东京。1937年留学德国，在海森伯的领导下研究原子核理论和量子理论。1941年任东京文理科大学物理学教授，提出量子场论的超多时理论，二战期间曾研究雷达技术中磁控管的理论，发表了《分割阳极磁电管理论》的论文，战后继续研究和发展他的超多理论和介子耦合理论，同时参与《理论物理进展》的创办工作，他以超多时理论为基础，找到了一种避开量子电动学发散困难的重正化方法，利用这种方法，可以成功地解释兰姆位移和电子反常磁柜的实验。1947年朝永振一郎完成了重正化理论，很好地说明了电子的反常磁效应，促进了量子电动力学的发展。他的工作几乎与施温格和费曼同时，他们独立地完成了类似的研究，达到了同样的目的。为此，他和费曼、施温格三人共同获得1965年诺贝尔物理学奖。
1903年3月21日
色谱法分析
色谱法（层析法）是现代分析化学中重要的分离、分析技术，它是由俄国植物学家茨维特（Mихаил Семёнович Цвет，1872～1919）发明的。茨维特早年曾在日内瓦大学学习物理学、化学。回国后，他致力于用物理学和化学的理论和方法研究植物学，强调深入细胞内部研究。
茨维特的研究课题是叶绿体，他认为叶绿体是叶绿素和清蛋白的混合物——叶绿蛋白，成分复杂，含有不止一种绿色色素，这个观点当时还不被认同。茨维特力图通过实验来证明自己的结论。经过多次实验后，他发现存在两种叶绿素：叶绿素a和b。叶绿素a当时已经被提纯了，但叶绿素b尚无法制得。为使理论更有说服力，茨维特决心将叶绿素b从溶液中分离出来。1906年，他用碳酸钙（或氧化铝）填充竖立的玻璃管，以石油醚洗脱植物色素的提取液，经过一段时间洗脱之后，植物色素在碳酸钙柱中实现分离，由一条色带分散为数条平行的色带。不同物质在流动相中有不同的吸附系数，含有多种组成成分的物质通过吸附柱依次有规律地排列，这样就可以将物质分离出来而且不改变化学结构。茨维特把此方法与多色光通过棱镜分色相类比，由于这一实验将混合的植物色素分离为不同的色带，茨维特将此法称之为“色谱法”。利用色谱法，茨维特顺利分离出了叶绿素b，证实了自己的理论。
　　
　1903年3月21日，茨维特公开提及了他的研究成果。
遗憾的是，色谱法直到茨维特去世也没得到普遍推广。由于一战等原因，色谱法问世后十余年间不为学术界所知，直到1931年德国柏林威廉皇帝研究所的库恩将茨维特的方法应用于叶红素和叶黄素的研究，库恩的研究获得了广泛的承认，也让科学界接受了色谱法，此后的一段时间内，以氧化铝为固定相的色谱法在有色物质的分离中取得了广泛的应用，这就是今天的吸附色谱。现在，色谱技术已经被广泛应用于化学、生物学、医药学、石油化工等领域，在科学研究和工业技术中发挥着重要作用。
1884年3月21日
伯克霍夫
美国数学家伯克霍夫（George David Birkhoff,1884、3 、21-1944、11、12）出生。伯克霍夫作为第二次世界大战期间美国数学界公认的领袖人物，为美国数学的发展作了许多组织工作。
伯克霍夫最重要的工作是在动力系统方面，1913年他证明了庞加莱最后定理；他还引进动力系统的运动极小集、回归集等概念，证明其存在性，开辟了动力系统研究的新时代。1922年他与O.D.凯洛格合写的《函数空间的不动点》一文启发了J.P.绍德尔和J.勒雷关于不动点理论的工作。1928年又提出的极小极大原理推动了H.M.莫尔斯的大范围变分法的产生。1931年他证明了逐点遍历性定理，导致遍历理论的产生。他在边值问题、奇异微分方程、奇异差分方程等方面有许多贡献。
1853年3月21日
滑翔机与航空学开端
1853年3月21日，英国航空科学家乔治·凯利（George Cayley，1773年12月27日-1857年）研制的滑翔机首次进行了载人自由飞行。
在凯利10岁的时候，法国人罗齐尔做了历史上第一次载人气球飞行，这对年幼的凯利产生了极大地影响。1792年，他使用“中国飞陀螺”（竹蜻蜓）做了一连串空气动力学实验，于1804年写出了第一篇有关飞行原理的论文。在论文中，凯利提出，现代飞机应采用固定翼+推进器的模式，而不是去模仿鸟类煽动翅膀。他用文字详细勾勒了现代飞机的轮廓，指出，适当的安定性是在制造翼面时取得一些角度（反角）而产生的。他还指出飞机机尾必须有垂直和水平的舵面，外形是流线型。他还研究了速度与升力的关系、翼负荷、如何减轻飞行器重量的问题。1799年，凯利把自己的飞机设计方案刻在了一个银盘上（现藏于伦敦科学博物馆），一面刻着有关机翼上各种作用力的说明，另一面刻着飞机草图。
奥维尔·莱特（动力飞机发明人）曾说：“我们的成功完全要感谢那位英国绅士乔治·凯利，他写的有关航空的原理，他出版的著作，可以说毫无错误，是科学上最伟大的文献。”西方一些研究空气动力学的专家称乔治·凯利为空气动力学之父。他1809年的论文《论空中航行》被后人视为航空学说的起跑线。
凯利23岁时，制造了一个直升飞机模型；通过研究鸟翼推动力，他又添加了旋转臂，制成了第一架滑翔机模型。后来，经过不断改进终于在1853年3月21日，凯利带着他的马夫乘着这个滑翔机飞行了几百米，圆了人类“重于空气飞行器”载人飞行的梦想。
1768年3月21日
傅里叶分析
3月21日是法国数学家、物理学家傅里叶（Joseph Fourier，1768年3月21日－1830年5月16日）出生纪念日。傅里叶的名字是所有从事自然科学的人都熟悉的。以他的姓氏命名的傅里叶变换可以把时间函数变换为频率函数。在物理学中诸如时间-能量、坐标-动量之间都可以通过傅氏变换来改变函数表达，傅里叶变换还在控制论等众多领域成为非常有力的分析工具。傅里叶提出任何函数都可以表示为三角函数之和的“傅里叶级数”，以及欧拉、伯努利等人的研究而形成的傅里叶分析，是数学、物理的极其重要的工具。
傅里叶分析和傅里叶级数的出现都是因为有一些亟待解决的物理问题，而同时又在数学分析发展史上占有重要地位。例如，函数的概念、积分的概念等也都是在研究傅里叶级数时产生的。傅里叶分析在物理学中用于频率分析，可以得到哪些频率的波（如声波）参与了某个合声。在光学中还形成了一个独特的分支学科——傅里叶光学，它可以把原来模糊不清的图像经过空间滤波处理成为清晰的图像。在通信理论中，傅里叶分析的应用也非常普遍。

除了提出傅里叶级数，并将其应用于热传导理论与振动理论，傅里叶变换也以他命名。他还被归功为温室效应的发现者。