A. 關於愛因思坦的小傳記作文400字
每個人心中都有一個對他而言了不起的人,我心中了不起的人,不是建國功臣——東姑阿都拉曼,也不是創辦大家都耳熟能詳的面子書的人——馬克·扎克伯格,而是大名鼎鼎的阿爾伯特·愛因斯坦。為什麼是他呢?就讓我與大家說說關於他的事跡吧!
愛因斯坦生於1879年3月14日,在德國呱呱墜地。父親赫爾曼·愛因斯坦是一名商人。母親寶琳·柯克從小受到良好教育,是很有造詣的鋼琴家。在耳濡目染下,他也漸漸喜歡上了音樂。愛因斯坦的母親希望他學習小提琴,他便在5歲時便開始接觸小提琴,但那時他並不喜歡小提琴。13歲時,他接觸到了貝多芬與莫扎特的小提琴奏鳴曲後,便漸漸地愛上小提琴。從那時起,音樂在愛因斯坦的生活中扮演了中心的角色。
在愛因斯坦4歲或5歲時,有一天,他卧病在床,父親送給他一隻羅盤,他深深地被磁針展現出的奇異動作所著迷,這是他以後對於物理學產生濃厚興趣的原因之一。1896年,愛因斯坦成功通過瑞士高中畢業考試,大部分學科都獲得優良成績,特別是在物理與數學兩個學科,都得到了最高分6分。1905年,他發表了關於光電效應、布朗運動、狹義相對論、質量和能量關系的四篇論文,在物理學的四個不同領域中取得了歷史性成就。該年被後人稱為「愛因斯坦奇跡年」。
B. 企業法人在機械行業中的地位及聲望怎麼寫急!急!急!
程開甲 ,1918年8月3日出生,蘇州市吳江區人,中共黨員,1953年加入九三學社。核武器技術專家,理論物理學家。中國科學院院士,「兩彈一星」功勛科學家,著名物理學家,中國核試驗科學技術的創建者和領路人,1941年畢業於浙江大學物理系,1946年赴英國愛丁堡大學留學、工作,1948年獲博士學位後任英國皇家化學工業研究所研究員。1950年回國,歷任浙江大學物理系副教授,南京大學物理系教授、副主任,二機部核武器研究所(第九研究所)副所長、核武器研究院(第九研究院)副院長,國防科工委中國核試驗基地研究所副所長、所長,基地副司令員,國防科工委科技委常任委員、顧問,吉林大學名譽教授。現任中國人民解放軍總裝備部科技委顧問。
1980年當選中國科學院數學物理學部委員,1999年獲「兩彈一星」功勛獎章。
2013年國家最高科學技術獎獲得者。
1人物生平
程開甲祖籍安徽
程開甲
,1918年8月3日出生於江蘇吳江。祖父程敬齋,父親程侍彤,母親董雲峰。祖輩早年從徽州到江蘇吳江的盛澤經商,祖父去世後家境敗落。
程開甲7歲喪父,畢業於家鄉淘沙弄小學,1931年考入浙江嘉興秀州中學。程開甲來到秀中後,受教於中國近代教育史上十分出色的教育家顧惠人校長,從此開始了程開甲的人生道路。在秀州中學,程開甲讀了伽利略、牛頓、愛因斯坦、巴斯德、居里夫人、詹天佑等名人傳記,科學家追求真理、熱愛祖國的精神深深地打動了程開甲,程開甲處處以科學家為榜樣,在學習上刻苦鑽研,肯動腦筋,學習成績始終名列前茅。秀州中學的六年為程開甲打下了堅實的基礎。
程開甲1937年,程開甲高中畢業報考交通大學和浙江大學,兩所大學同時向程開甲發出了錄取通知書,由於浙江大學給予程開甲的是對個別優秀考生的公費生獎勵,於是程開甲最終選擇了後被英國著名學者李約瑟稱為「東方劍橋」的浙江大學。時值抗日戰爭爆發,浙江大學開始「流亡」搬遷,從杭州
程開甲
到天目山、建德,到江西吉安、泰和,直至貴州宜山、遵義、湄潭,程開甲也就在顛沛流離、日機轟炸的流亡大學完成了學業。程開甲在浙江大學幸運地遇上了束星北、王淦昌、陳建功、蘇步青等學界一流的老師,接觸到學術領域前沿的課題,感染到老師們學術研究求真務實、百家爭鳴的科學精神,程開甲在導師的培養下,奠定了扎實的功底。還在三年級讀數學系陳建功教授的函數論時,就寫出了《Oncon formal mapping:theory of complexfunction》一文,由陳建功教授推薦給英國數學家Tischmash教授發表。之後,文章被蘇聯斯米爾諾夫的《高等數學教程》全文引用。
1941年,程開甲畢業留浙江大學物理系任助教。程開甲邊工作邊堅持學習研究,並開始鑽研相對論和基本粒子。受束星北相對論的啟發完成並發表了「用等價原理計算水星近日點移動」。程開甲在量子力學和相對論的基礎上用正則運動方程導出物理學權威狄拉克提出的狄拉克方程,完成「對自由粒子的狄拉克方程推導」,這一成果由狄拉克推薦發表於劍橋大學的《劍橋哲學雜志》。1944年,程開甲完成了題為《弱相互作用需要205個質子質量的介子》的論文,英國學者李約瑟親自對其修改送狄拉克,狄拉克「目前基本粒子太多,不再需要更多的新粒子,更不需要重介子」的回信使文章終未發表,這也成為一件憾事,因為以後外國人一個重
20世紀70年代在紅山家門的柳樹邊
要實驗獲得了1979年度諾貝爾獎,其測得的新粒子質量與程開甲當年的計算值基本一致。程開甲還和王淦昌合作研究,撰寫了五維場的論文。1945年,在李約瑟先生的推薦下,程開甲獲得英國文化委員會的獎學金。
1946年8月,程開甲抱著「科學救國」的思想赴英國愛丁堡大學留學,成為物理學大師波恩教授的學生。在此期間,程開甲主要從事超導電性理論的研究,與導師共同提出了超導電的雙帶模型,認為超導電性來源於能帶中的空帶,由於布里淵區角出現電子的不對稱奇異分布。1948年秋,程開甲獲哲學博士學位,任英國皇家化學工業研究所研究員。當聽到解放軍擊敗阻撓渡江行動的英國「紫石英」號軍艦時,程開甲婉謝導師和朋友的好意,購買了建設祖國所需的書籍,整理好行裝,於1950年8月回到浙江大學物理系。
1952年,全國高等學校院系調整時,程開甲被調到南京大學物理系任副教授,一直從事理論物理的教學和研究。為了國家建設,程開甲全身心地投入金屬物理教研室的籌建和金屬物理專業的建設,編寫金屬物理和固體物理等教材,親自上課講授。1953年加入九三學社。1959年出版了我國第一本《固體物理學》專著。該書對中國固體物理的教學與科研起到了重要作用。同時,程開甲竭力倡導把當時理論物理學的新成果、新方法應用於固體物理。為此,程開甲親自主持了一個理論講習班,組織蔡建華、龔昌德等青年教師和研究生參加,為中國固體物理和固體理論的發展與人才的培養做出了貢獻。原子能研究所50年代末,程開甲用不可逆過程熱力學原理建立了內耗熱力學理論,為處理更為復雜的內耗過程提供了有力的理論分析工具。為培養中國原子能研究人才的需要,1958年程開甲再一次改變專業,與施士元一起創建南京大學核物理教研室,又接受任務創建江蘇省原子能研究所。程開甲帶領幾個年輕教師研製出一台雙聚焦β譜儀,成功地測量了一些元素的電子衰變能譜。接著又研製出一台直線加速器。1956年,程開甲
程開甲
參加了國家的《一九五六年——一九六七年科學技術發展遠景規劃綱要(草案)》的制定。1960年,程開甲接到命令,去北京報到,不知道去干什麼。直至來到第二機械工業部第九研究所(院)接任副所(院)長時方知被「點將」參加搞原子彈,從此在不為外界所知的情況下工作二十多年。1960年—1962年期間,程開甲仍兼任南京大學教授,為南京大學核物理專業的建立做了大量工作。
在原子彈作用機制的研究中,程開甲分管狀態方程理論研究和爆轟物理研究兩大塊工作。程開甲通過對高壓狀態方程和化爆試驗的研究,在國內第一個計算出原子彈爆炸時彈心的溫度和壓力,為核武器爆炸威力的設計提供重要依據;在原子彈內爆機理研究中,程開甲解決了原子彈研製中關鍵問題之一的起爆沖擊聚焦設計,為彈體結
程開甲書法
構設計與加工精密度提供依據。程開甲在原子彈研製的開拓性研究中做出了貢獻。1962年夏,為兩年內進行第一顆原子彈試驗,程開甲被調到國防科委(後國防科工委、現總裝備部),任國防科委核試驗基地研究所副所長、所長。1977年任基地副司令員兼研究所所長。核武器1984年至今,程開甲任國防科工委(總裝備部)科技委常任委員、顧問,國家超導專家委員會顧問。程開甲來到國防科委負責核試驗科研總體工作,籌備創建核武器試驗研究所。程開甲與呂敏、陸祖蔭、忻賢傑等人,夜以繼日地工作,擬定並論證原子彈爆炸試驗的總體方案,研製原子彈爆炸測試所需的有關儀器和設備,為第一顆原子彈的試驗作準備。核試驗是大規模、綜合性、多學科交叉的科學試驗,涉及到多種學科及各種實驗方法和測試手段,在中國准備核試驗的初期,國內沒有人懂、也不知道怎樣干,沒有儀器、沒有設備,又無可借鑒。程開甲就親自編寫沖擊波、電磁波理論等方面的教材為科研人員講課,闡述核爆炸的各種物理、力學的作用和過程。他帶領科技人員有針對性地鑽研核試驗的理論和技術問題:點爆的流體力學和空氣動力學理論,核爆炸鏈式反應的測量技術和設施;微秒級示波器、快速傳輸電纜、射線探測和記錄系統;每秒幾千次到百萬次的遠距離長焦距高速攝影機;在爆炸後高空煙雲之中收取放射性樣品和進行放化分析;保證下風方向居民點不受裂變碎片沉降的放射危害的氣象預報;高精度、高可靠性的全系統同步控制系統研製等。在國防科委機關的協調下,開展了大規模的聯合攻關。短短的兩年中他到科學院、研究所、院校、各軍兵種召開了一兩百次任務會,提出一個個具體科研要求。經過辛勤努力和刻苦研究,逐步完善給出了一個全面的、在
程開甲
科學技術上廣泛交叉的、有高度預見性、准確性和創造性、切實可行的試驗方案;提出了有定量分析的爆炸圖像;研製出1000多台測試儀器。程開甲遵照周總理提出的要求——「嚴肅認真,周到細致,穩妥可靠,萬無一失」,做到「一次試驗,全面收效」,做到「保響、保測量、保安全、保取樣」,堅持「一切通過實踐」。
終於在1964年10月16日圓滿地完成第一次核試驗任務,讓蘑菇雲在羅布泊上空升起,並拿到了全部測試數據。中國第一個核武器研製基地程開甲在技術上領導創建核武器試驗研究所,帶出了一支高水平的科研和技術隊伍,是中國核武器試驗事業的開創者之一。程開甲從1963年第一次踏進羅布泊到1985年,一直生活在核試驗基地,為開創中國核武器研究和核試驗事業,傾注了全部心血和才智。程開甲在20多年中主持決策、直接從事核試驗及測試的全局技術工作和研究,解決了許多具體關鍵技術問題,使核試驗成為原子彈的設計、改進和武器化不可缺少的組成部分。程開甲設計的中國第一個具有創造性和准確性的核試驗方案,確保了首次核試驗任務的圓滿完成。還在第一顆原子彈爆炸之前,程開甲就根據周總理的詢問,提出並一再堅持向地下核試驗方式的決策性轉變,對武器水平的提高和試驗事業的發展具有決定性意義。程開甲成功地設計和主持包括首次原子彈、氫彈,導彈核武器、平洞、豎井和增強型原子彈在內的幾十次試驗。程開甲創立中國自己的系統核爆炸理論和效應研究,主持、參與和指導核爆炸效應的全面總結,為核武器應用奠定堅實基礎。程開甲是中國指揮核試驗次數最多的科學家,人們稱為程開甲是「核司令」。
1980年當選為中國科學院數學物理學部委員。
程開甲是第三、四、五屆全國人大代表,第六、七屆全國政協委員。
2人物故事首次試驗圓滿成功
60年代初,中央部署要在兩年內進行第一顆原子彈爆炸試驗。當時在我國,無論是理論,還是技術都是一片空白。
程開甲受命與呂敏、陸祖蔭、忻賢傑等同志一起,起草了首次核試驗測試的總體方案,又與其他同志一起把核試驗需要解決的問題分成上百個課題,走遍全國各科研院所和各軍兵種許多單位,召開了幾百次協作會議。在不到兩年的時間里,全國上下通力合作,很快研製出上千台測試、取樣、控制等各類實驗設備和儀器。
我國第一顆原子彈在羅布泊准時爆響,自動控制系統在瞬間啟動千台儀器,分秒不差的完成了起爆和全部測試。程開甲很自豪地告訴筆者,當年法國人進行第一次核試驗,測試儀器沒有拿到任何數據,美國、英國、前蘇聯也僅僅拿到了很少的一部分數據,而我們拿到了全部數據。
小黑板上算出大方案
1963年的程開甲[1]
長期以來,程開甲養成了一個獨特的習慣:總愛在小黑板上演算大課題。他的家裡有一塊茶幾大的小黑板,辦公室里也放著一塊黑板。後來,他搬了新居,還專門留了一面牆,裝上了一塊黑板。
程開甲是知名專家,計算機使起來也得心應手,但他對小黑板情有獨鍾,想起什麼問題、思考什麼方案,搞一個演算什麼的,總愛在小黑板上寫寫畫畫。久而久之,在小黑板上還真蹦出了他許多靈感。
第一顆原子彈採取何種方式爆炸?最初的方案是用飛機投擲。程開甲經分析研究否定了原定的空爆方案,他認為:第一次試驗就用飛機投擲,一會增加測試同步和瞄準上的困難,難以測量原子彈的各種效應。二是保證投彈飛機安全的難度太大。程開甲在他的小黑板上又是一番精心計算,終於提出當時切實可行的採用百米高塔爆炸原子彈的方案。
進入地下爆心作考察
在首次地下核爆炸成功後,為了掌握地下核爆炸各方面的第一手材料,程開甲和朱光亞等科學家決定進入地下爆心去考察。
到原子彈爆心作考察,在我國還是開天闢地第一次,誰也說不清洞里輻射的劑量,其危險可想而知。但程開甲經過細心計算,認為採取多種防護措施後,可以進入。他們在剛剛開挖的直徑只有80厘米的小管洞中匍匐爬行,最後進到爆炸形成的一個巨大空間。洞里溫度很高,科學家們忙乎得汗流浹背,把所有考察工作做完,取得了我國地下核試驗現象學的第一手資料。
學普通話沒有完成
一次,程開甲在北京匯報氫彈空投試驗的安全問題。周總理問:「飛機安全是否有把握?」在場的一
兩彈元勛 程開甲題詞.
位空軍副司令指著程開甲說:「他知道。」周總理的目光轉向程開甲。「安全絕對沒有問題。」程開甲回答得很乾脆。周總理問得很仔細,他對答如流,但就是方言太重。程開甲話音一落,總理又突然發問:「程開甲同志,你今年多大啦?」程開甲猛的一愣,一時竟然沒有答出來。總理笑笑把話岔開:「程開甲同志,你要學普通話呀,你那『吳語』人家聽不懂啊!」
今年,程開甲已經82歲了,步履依然匆匆,說話依然帶著濃重的吳江口音。談起這些,程開甲不免有幾分遺憾:「總理交給我的科研任務,我都完成了,學普通話的任務卻沒有完成。」
父女同著《超導機理》
前些年,程開甲與他的大女兒程漱玉天各一方,開始合作著書———《超導機理》。
超導是當今材料科學的一個嶄新課題,它研究的對象是材料在導電時,實現「0」電阻。50年代,國外有3位科學家提出了「BCS」電子成對理論,解決了材料在低溫條件下實現「0」電阻的難題,獲得了諾貝爾獎。後來,高溫超導材料出現,但還沒有這方面的超導理論。程開甲與他的導師———諾貝爾獎得主玻恩教授共同提出了超導電性雙帶理論,初步建立起了一套「超導機理」的研究理論。
研究中,程開甲在電腦上打出英文書稿,女兒協助做計算和校對,近20萬字的英文專著終於問世。接著,程漱玉又用中文整理出版。程開甲仍不倦地對材料科學的理論和應用開展創新性研究,建立了程氏「TFD」電子理論,並在一系列的試驗中取得了重要進展。[1]
3人物貢獻
江主席為程開甲院士授勛
中國第一顆原子彈研製的開拓者之一,中國核武器試驗事業的創始人之一。在國內第一個計算出原子彈爆炸的彈心溫度和壓力,其內爆機理研究解決了原子彈的關鍵問題,為原子彈爆炸威力、彈體結構設計提供了重要依據。他創建了核試驗研究所,成功地設計和主持了首次原子彈、氫彈、導彈核武器和增強型原子彈等不同方式的幾十次核試驗,推動了核武器設計、改進和試驗技術協調發展。他是核試驗總體技術的設計者,及時提出了向地下核試驗方式轉變的建議並在較短的時間里組織實現了大氣層試驗向平洞與豎井試驗的轉變。創立我國自己的系統核爆炸及其效應理論,為我軍的核武器應用奠定了基礎。開創了核爆炸的測試研究,對武器的研製及改進、效應及其防護研究起到重要作用。開創了抗核加固技術新領域並完成首次抗加試驗。1985年獲國家科技進步獎特等獎。上世紀90年代,他組織了吉林大學超硬材料國家重點實驗室等單位的自然科學基金委的集團管理項目,用程氏TFD理論指導超硬材料研究,對發展人造金剛石的鐵基催化劑做出了重要貢獻。
4研究方向
程開甲還開創了抗輻射加固技術新領域。
程開甲
程開甲起草中國戰略核武器的第一個加固方案規則,領導輻射加固技術研究,並完成首次抗輻射加固試驗。程開甲組織、開創中國國定向能高功率微波研究的新領域,親自講課、報告,為其應用研究打下重要基礎。1986年以來,程來甲進一步發展和完善了超導電性的雙帶理論,證明了BCS的電子成對理論是錯誤的,出版了超導專著《》和《超導機理》;近年來程開甲提出了凝聚態的新的電子理論,被稱為TFDC理論並得到實驗驗證,為材料性能研究和新材料設計提供新的理論依據。現在年逾八十的程開甲仍活躍在科學研究的第一線。
5學術兼職
程開甲曾任中國物理學會理事、中國力學學會理事、中國核學會常務理事。
6成就榮譽
20世紀50年代獲江蘇省教學先進工作者榮譽稱號;
1978年獲全國科技大會重大貢獻先進工作者、國防科工委科技工作者標兵等榮譽稱號;
歷年來獲國家科技進步獎特等獎一項、一等獎二項、二等獎一項、三等獎一項,國家發明獎二等、四等獎各一項,全國科學大會獎一項,國防科技進步獎一等獎四項、二等獎二項。
1999年9月,程開甲獲黨中央、國務院、中央軍委頒發的「兩彈一星功勛獎章」。
長期從事核試驗及核科學技術的研究、開發和利用工作,並作出了重要貢獻。
曾獲國防科委先進科技工作者稱號。 著有《固體物理學》,撰有《狄拉克方程的推導》、《湯末斯費密狀態方程式》等論文。
2013年國家最高科學技術獎得主,著名物理學家,中國核試驗科學技術的創建者和領路人,「兩彈一星」功勛科學家程開甲院士,榮獲2013年度國家最高科學技術獎。[2-3]
C. 二戰以來最有影響力的七位科學家
海森堡
海森堡(Werner Heisenberg,1901年-1976年),德國著名物理學家,量子力學的創立人。他於20世紀20年代創立的量子力學,可用於研究電子、質子、中子以及原子和分子內部的其它粒子的運動,從而引發了物理界的巨大變化,開辟了20世紀物理時代的新紀元。為此,1932年,他獲得諾貝爾物理獎,成為繼愛因斯坦和波爾之後的世界級的偉大科學家。
海森堡出生於德國的維爾茨堡,在慕尼黑長大,父親是一名普通的希臘語教師。早在中學時海森堡就已展現出了他的天賦,老師曾評價說:他能看到事物的本質,而不僅僅拘泥於表象和細節。後來,海森堡成為慕尼黑的馬克斯米里揚天才基金會成員。「世界只在兩件事情上還會想到我:一是我於1941年到哥本哈根拜訪過尼爾斯·玻爾,二是我的則不準原理」。這是海森堡經常掛在嘴邊的話。的確,由海森堡創立的理論奠定了現代量子物理的基礎,它可通過數學計算將每個物理問題轉化成實實在在的、可以測量的量;它闡明了由量子力學解釋的理論局限性;它指出某些成雙的物理變數如位置和動量永遠是相互影響的,雖可測量,但其有效性不可能同時測出精確值等。他的主要貢獻,是幫助科學家更深入地了解世界。
海森堡曾在自傳中說,1925年5月,他在哥廷根給馬克斯伯爾恩當助手時,開始醞釀他的理論。當時,這位23歲的年輕科學家正患枯草熱,醫生建議他到赫爾戈蘭島休息兩周,他就是利用這段時間完成了自己的事業。他說,那時他根本就不想睡覺,每天用1/3的時間來計算量子力學、1/3的時間攀岩,餘下的時間背誦近東國家的詩集。他當時的想法,就是要讓舊理論完全讓位於新理論。除散步外,他一直在思考解決問題的數學方式,幾天後他終於搞明白,在物理中所觀察到的量應當起作用,它可取代傳統理論中的量子條件。
海森堡的理論公布之後,曾遭到納粹的猛烈批判。當時的德國結束了其科學黃金時代,最為慘烈的是大批猶太科學家被迫害,致使德國的科學和文化從一流下降到了五流水平,因此海森堡的理論也不斷遭到攻擊。納粹把猶太人趕出德國還不算,還要對付「白色猶太人」,即「精神猶太」和同情猶太人的人,即像海森堡之流的名人。正如他的一名同事所說的,只要是他們不懂的東西都是猶太的東西。「很遺憾,當時正是物理將要取得重大突破的大好時機,可惜被政治斷送了」。海森堡對此感到痛心。希特勒發動波蘭戰爭時,命令海森堡來柏林,並要他寫出核裂變可利用報告。他花了半個月的時間寫了出來,但是,他本人雖然不公開反納粹,卻反對使用原子武器。二戰結束後,他積極促進和平利用核能。1957年,他和其他科學家一道極力反對德國裝備核武器,受到了德國人的愛戴。
海森堡不僅對量子力學感興趣,對藝術和音樂也十分在行。他的研究風格與達·芬奇作畫時盡量利用素描、色彩和光線的明暗等手段相似,力求達到客觀與主觀的協調一致。海森堡對音樂的解釋是,音樂如同語言,極具個性化;而物理研究也如同作曲,古典物理猶如巴赫的交響曲。
海森堡把物理當成了作曲。不同的時,作曲家使用的是音符,海森堡則使用數學符號。他了解的是物理的自然法則,在其理論的聲音里沒有游離「音」,在他的證明空間里發出的「音調」是原子法則,其目的是為了完善原子理論
詳細介紹:
一. 海森堡的青少年時代 (1901–1924年)
W.K.海森堡1901年12月5日出生於巴伐利亞州小城烏爾茲堡。1910年海森堡一家遷居巴伐利亞州首府慕尼黑市。他的父親A.海森堡在慕尼黑大學擔任中世紀及現代希臘語言學終身教授。
1911年海森堡進入久負盛名的慕尼黑馬克希米廉斯中學,並獲得巴伐利亞州馬克希米廉斯基金會頒發的獎學金。他的外祖父曾任該校校長。海森堡的中學時代恰逢第一次世界大戰。1917年至1919年間他作為志願者服務於戰爭後方從事救助工作。1920年海森堡以優異成績完成了中學學業,轉入路易.馬克希米廉斯大學(即慕尼黑大學)開始學習物理,數學,化學和天文學。
在大學第一學期海森堡想加入數學家F.林德曼的研討班,卻被拒絕了。他轉而選擇物理學家A.索末菲作為導師。索末菲教授精通原子理論,引導海森堡進入了新興的量子論最前沿領域。1922年冬季索末菲帶領海森堡來到哥廷根大學聆聽物理學大師N.玻爾關於原子結構的系列講座。年輕的海森堡給玻爾留下了深刻印象,兩人的師生友誼也從此開始。
索末菲為海森堡選定的博士學位研究課題是一個經典難題—湍流。經過深入研究,海森堡提出了一種巧妙獨到的解決湍流問題的方案。索末菲對海森堡的才能青睞有加,曾寫信給他的父親A.海森堡稱贊道,「你的家庭出了一位物理學與數學奇才」。盡管受到實驗物理學家W.韋恩的刁難,海森堡還是通過了博士論文答辯,於1923年夏天畢業。
獲得博士學位後,海森堡受聘於哥廷根大學,擔任物理學家M.玻恩的助手。 這時他的主要研究興趣轉到了量子理論。經過一年的努力,海森堡在哥廷根順利通過了申請終身教授職位的資格考試。1924年9月海森堡離開哥廷根,以洛克菲勒基金會研究員的身份奔赴他嚮往已久的理論物理學聖地—哥本哈根大學玻爾研究所。這是他人生的一個重要轉折點。
二. 量子力學的誕生 (1924 – 1927年)
在哥本哈根訪問工作數月後,海森堡於1925年5月返回德國,暫時任教於哥廷根大學。
1926年5月他再次訪問哥本哈根大學,擔任理論物理學講師和玻爾的主要研究助手。作為量子力學的創始人之一,1924至1927年是年輕的海森堡學術生涯的第一個顛峰期。
玻爾與索末菲的半經典原子理論假設電子在圍繞原子核的固定軌道上轉動。這一理論取得了很大成功,但在解釋幾個關鍵實驗結果(如光譜的反常拉曼效應和輻射性質)時卻徹底失敗了。為了克服玻爾-索末菲模型的缺陷,玻恩、海森堡和W.泡利在德國以及玻爾等在丹麥分別展開了深入細致的研究工作。1925年6月在海格蘭島養病期間,海森堡的研究有了突破性進展,從而導致了全新自洽的原子理論—量子力學的誕生。之後不久,玻恩、P.約丹和海森堡在哥廷根大學建立了量子力學的完備數學體系,稱為矩陣力學。
當時量子力學有五種不同的數學體系:(1)矩陣力學,由玻恩、約丹和海森堡在哥廷根建立;(2)Q-代數,由P.狄拉克在劍橋建立;(3)積分方程理論,由K.蘭酋斯在法蘭克福建立;(4)算符力學,由玻恩和N.維也納合作完成;(5)波動力學,由蘇黎世大學的E.薛定諤於1926年根據L.德布勒意在1923年提出的物質波思想推導建立。在這五種不同表述中,薛定諤的波動力學最為實用,因為它的數學形式直觀簡潔,可以計算當時所有的原子問題。
如何詮釋量子力學波函數的概念是1926年理論物理學界的一大焦點。經過一番辯論,薛定諤的「連續詮釋」觀點被玻恩的「統計詮釋」觀點和狄拉克-約丹的「統計變換理論」駁倒了。1927年海森堡首次提出並證明了量子力學的「測不準原理」。緊接著玻爾發展了「互補性原理」。至此量子力學的基本概念得到了完備自洽的物理解釋。
三. 萊比錫—原子理論的新中心 (1927 – 1933年)
早在1926年春天海森堡就收到邀請,萊比錫大學有意提供給他一個特聘教授職位。但是他放棄了這個難得的機會,赴哥本哈根訪問並同玻爾一起工作。萊比錫大學的教授職位後來給了索末菲的另一個得意門生G.溫奇爾。1927年年關前後,萊比錫大學的兩位物理學終身教授T.德司考蒂意斯和O.維也納相繼去世。他們空出的實驗物理學教授職位由索末菲的第一個博士生P.德拜填補上,而理論物理學教授職位則給了海森堡。
海森堡於1927年10月到萊比錫任職後,立即吸引了許多天才後生前來求學。海森堡帶領學生們開始了凝聚態量子力學的研究工作,並同其它原子理論研究中心(比如哥本哈根,哥廷根,慕尼黑和蘇黎世)一直保持密切的學術交流。他與蘇黎世的關系尤其特殊,因為他的密友泡利在蘇黎世高等工業大學工作。泡利於1928年獲得了理論物理學終身教授職位。
當1928年夏天溫奇爾離開萊比錫去蘇黎世大學接替薛定諤時(後者已於早些時候赴柏林大學就任以量子論的創始人M.普朗克命名的終身教授職位),羅斯道克大學的F.洪特加盟海森堡的研究所並擔任數學物理終身教授。洪特與海森堡早在哥廷根就是好朋友,兩人在為人與教學等方面相得益彰,吸引了大批年輕學生和著名學者從世界各地前來萊比錫參加他們的講座與研討會。此外,與數學家們的密切合作使海森堡進一步鞏固了量子力學的數學基礎。
名噪一時的「萊比錫大學周」是由德拜組織的。這一活動促進了現代物理和化學的理論與實驗方法的廣泛交流。在第一次大學周活動中,狄拉克做了關於相對論電子的全新量子理論的講演。
四. 周遊世界及榮獲諾貝爾獎 (1929 – 1933年)
1929年3月初海森堡完成了一篇重要的研究手稿,概括了他兩年來推導相對論性量子場論的嘗試和結果。之後他開始訪問美國,首先到達東海岸的麻省理工學院(波士頓)和哥倫比亞大學(紐約),接著來到芝加哥大學並做了題為「量子理論的物理原理」的系列講座。
當時海森堡的朋友狄拉克正在威斯康星大學訪問工作。兩人相約一道去了美國西部,游覽了著名的黃石國家公園和加州大學。後來他們經由夏威夷訪問日本。海森堡和狄拉克向
湯川秀樹等日本同行介紹了他們各自在量子力學方面的最新研究工作。最後海森堡取道中國和印度返回了萊比錫,而狄拉克則穿越了蘇聯經由莫斯科回到劍橋。
這趟世界之旅大大提高了海森堡本人和量子力學的知名度。1932年他再次應邀訪問美國。許多美國和日本學生及學者頻繁來萊比錫求學或講學。國際著名的物理學大會(如1930年和1933年在布魯塞爾召開的索爾維會議和1931年在羅馬召開的核物理大會)也紛紛邀請海森堡參加並做報告。這些國際大會以及玻爾研究所舉辦的精英薈萃的小型研討會激發了海森堡的物理思想也同時傳播了他的最新研究成果,其中包括關於原子核結構的理論和關於宇宙線中的高能基本粒子過程的理論。
1933年底海森堡名至實歸,榮獲1932年度的諾貝爾物理學獎—該獎項肯定了他對量子力學理論及其應用的創造性貢獻。與此同時,諾貝爾獎評委會宣布將1933年度的物理學獎頒發給狄拉克和薛定諤,以表彰他們對新的原子理論的傑出貢獻。
五.「猶太物理學」與「德意志家庭」(1933 – 1939年)
1933年初由新納粹政府蓄意煽動的第一波種族歧視浪潮對德國各大學造成嚴重沖擊。海森堡在哥廷根的老師玻恩和J.弗蘭克不得不移居國外,他的助手F.布勞赫離開了萊比錫,原先的學生如R.佩爾斯和E.泰勒以及原來的助手G.貝克等都無法在德國的大學保留原職。1933年11月,首次針對海森堡的人身攻擊開始了,原因是他拒絕在一篇向A.希特勒獻媚的致詞中簽名。然而海森堡依舊公開反對政府強行解僱更多的猶太同事,盡管他和他的朋友們的這種努力在殘酷的現實面前是徒勞的。
在猶太學者被驅逐出德國各大學和研究所之後,科學界的納粹幫凶們加強了他們反對普朗克、M.馮勞厄和索末菲的活動。更有甚者,他們把矛頭指向年輕的海森堡,因為在這些人眼中海森堡是「猶太物理學」(特別是相對論和量子力學)的主要代表人物之一。海森堡成功地抵制了用心險惡的誹謗,但最終他沒有被當局允許去接任他的導師索末菲在慕尼黑大學的終身教授職位。此後,現代物理學的研究環境在德國急劇惡化,而美國則在許多方面取代德國處於領先地位。
許多萊比錫的同事在這段困難時期給予了海森堡巨大幫助和安慰。1937年4月,海森堡與E.蘇瑪赫結婚,組成了一個典型的「德意志家庭」。兩人共生育了七個孩子。有限的國外旅行以及那仍舊具有國際水準的萊比錫理論物理研討會使得海森堡能夠和世界范圍的量子物理學家們保持一定程度的聯系和交流。盡管戰爭的陰雲籠罩歐洲,盡管收到名聲卓著的美國大學的高薪聘請,海森堡經過一個夏天在巴伐利亞的阿爾卑斯山避難之後依然於1939年8月返回萊比錫。
六. 從和平到戰爭:核物理與核能源 (1935 – 1945年)
在三十年代海森堡繼續探索一個能夠滿足相對論的量子場理論。他為此與泡利和其他蘇黎世的同行開展了合作研究。海森堡和他的學生在高能宇宙線和介子理論方面也做了大量工作,並和日本著名物理學家湯川秀樹就有關問題通過書信進行探討。他成功地創立了萊比錫理論核物理講習班, 在國際上久負盛譽。這個講習班直到第二次世界大戰爆發後才被迫停辦。
1938年12月O.哈恩和F.思特拉斯曼發現了鈾裂變。這一發現使得原子能的開發和利用成為可能。1939年9月戰爭在歐洲爆發,德國軍械局把利用鈾裂變製造核武器的研究立項,並招海森堡來領導這個項目。海森堡首先在理論上分析了「鈾裂變機器」的工作原理,然後和他的萊比錫同事進行了實驗研究。1942年春天他們相當肯定地得出結論, 建立以天然鈾為燃料和以重水為緩沖劑的核反應堆是現實可行的。
到了1942年年中,納粹軍械局將上述鈾裂變項目轉交民用部門負責。海森堡被任命為凱薩-威海姆物理研究所所長兼柏林大學教授,計劃在柏林進行核武器的具體研製和大規模實驗。由於戰爭條件的限制,該計劃直到1945年初才在德國南部小城海格勞赫實施並近乎取得成功。
盡管海森堡肩負戰時秘密使命,他仍被允許數次出訪國外,其中包括1941年9月的哥本哈根之行。海森堡是否在哥本哈根將德國的核武器計劃泄露給了玻爾已成為一個歷史謎團。就海森堡本人而言,他希望訪問交流能使自己與丹麥、荷蘭、匈牙利以及瑞士的同事和朋友保持學術聯系。
在歐洲戰事即將結束時,一個美國特別分隊逮捕了海森堡和其他九位德國原子物理學家。他們被拘留在英國將近一年,接受盟軍的秘密審訊。在拘留所里,海森堡等人獲悉了日本廣島和長琦被美軍原子彈摧毀的消息。第二次世界大戰以核武器的研製成功和毀滅性使用後果而告終。
七. 重建德國和歐洲的物理事業 (1945 – 1957年)
1945年10月,和海森堡一同被拘留在英國的德國物理學家哈恩榮獲1944年度的諾貝爾化學獎—該獎項肯定了他率先發現鈾裂變的科學意義。在這之前,英國物理學家及政府科學顧問P.布拉克特已經同哈恩,海森堡和馮勞厄討論了重建德國科學事業的可能性。
重建工作是在盟軍的嚴格監督和限制下展開的。由於飽受戰火的摧殘,德國當時一片廢墟。幾個前凱撒-威海姆學會所屬的研究所遷到英美控制區,由馬克思-普朗克學會統一領導。這樣海森堡將他的物理研究所從柏林遷至哥廷根,並增加了基本粒子物理和天體物理等新學科。不久以後海森堡與英國、義大利、瑞士和西班牙的同行恢復了密切的學術交流。日益廣泛的國際交流慢慢沖淡了盟軍原定的對德國科學家從事原子和原子核物理研究的種種限制。
在重振西德的科學事業過程中,海森堡和時任馬普學會主席的哈恩起了關鍵作用。1949至1951年間,海森堡擔任德意志研究院院長。他同時是西德政府處理核問題的科學顧問。到了五十年代中期,西德也參加了一些開發利用核能的項目。然而海森堡、哈恩、馮魏茨塞克和其他科學家堅決反對政府生產製造任何核武器。他們為此於1957年4月發表了著名的哥廷根限制核武器宣言。
1952年6月,由海森堡等人倡議的西歐核子研究中心(CERN)在日內瓦正式創建。這是一個以研究基本粒子和原子核的性質與相互作用為目標的國際物理中心,海森堡是該中心的首任科學政策委員會主席。德國的許多科研機構(如海森堡任所長的哥廷根物理研究所)都參加了西歐核子中心的合作項目。
1953年海森堡擔任戰後重建的A.馮洪堡基金會主席,邀請世界各國的優秀青年學者到西德的大學和研究所從事科學研究和交流。他擔當這一職務達二十七年之久,直到去世。如今馮洪堡基金會名聲顯赫,受它資助過的學者遍布全世界。
八. 科學、政治、哲學和藝術 (1955 – 1976年)
通過戰後的各種活動,海森堡逐步規劃和重組了德國的基礎科學研究。特別是在馬普學會內部和涉及所謂「大規模科學研究」計劃方面,海森堡起的作用影響深遠。1958年9月海森堡回到慕尼黑,將他原先的研究所擴展為國際著名的馬克思-普朗克物理和天體物理研究所,並與L.比爾曼共同擔任所長。以此為模式,海森堡又在慕尼黑附近的伽興市推動成立了馬普等離子體研究所和馬普大氣物理所,在斯坦堡市推動成立了馬普生態環境研究所。
對於海森堡來說,一個關於物質的最基本組份的理論應該基於對稱性、簡單性和完整性。這不僅反映了他作為物理學家的深邃洞察力,也是他的世界觀的思想基礎。他認為對稱性、簡單性和完整性是概括物質世界的普遍規律的出發點,可以從物理學、化學和生物學延伸到人類意識、社會秩序、宗教行為和藝術活動的各個方面。
海森堡晚年致力於建立一個描述基本粒子及其相互作用的統一量子場論。他的研究工作最初得到了泡利的支持,但是後來泡利開始懷疑海森堡的物理想法並最終退出了合作。海森堡的有關研究結果雖然在1959年後陸續發表,卻沒有被物理學界廣泛接受。這種情況是他以往不曾遇到的,也很令他失望。盡管如此,海森堡的所謂非線性旋量場理論包含了許多具有創新意義的物理思想,啟發後人最終成功地建立了電磁和弱相互作用的統一量子理論。
雖然戰後德國分裂成東西兩個不同的政治實體,這並沒有影響海森堡偶爾從西德造訪屬於東德的萊比錫。他於1958年在萊比錫物理研究所和1967年在薩克遜科學院的講演吸引了大批聽眾,造成了廣泛的影響。
1976年2月1日,一代物理學宗師海森堡在慕尼黑逝世,享年七十五歲
D. 霍金是哪國人
霍金是英國人。
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生於英國牛津,出生當天正好是伽利略逝世300年忌日。父親法蘭克是畢業於牛津大學的熱帶病專家,母親伊莎貝爾1930年於牛津研究哲學、政治和經濟。
霍金是繼牛頓和愛因斯坦之後最傑出的物理學家之一,被世人譽為「宇宙之王」。2017年4月,霍金接訪采訪表示,他比以前更加堅定地認為人類應該在2117年之前離開地球。
2018年3月14日,斯蒂芬·霍金去世,享年76歲,他的骨灰被安放在倫敦的威斯敏斯特教堂內,與牛頓和達爾文為鄰。
斯蒂芬·威廉·霍金,ALS患者,英國著名物理學家和宇宙學家。肌肉萎縮性側索硬化症患者,全身癱瘓,不能發音。霍金的主要研究領域是宇宙論和黑洞,證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發現象和無邊界的霍金宇宙模型,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創立的相對論和普朗克創立的量子力學方面走出了重要一步。
E. 寫一段霍金簡介
霍金簡介:
斯蒂芬.霍金,是本世紀享有國際盛譽的偉人之一,現年60歲,出生於伽利略逝世周年紀念日,劍橋大學應用數學及理論物理學系教授,當代最重要的廣義相對論和宇宙論家。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家」。他還證明了黑洞的面積定理。霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一。
他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務,那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數學教授。他擁有幾個榮譽學位,是皇家學會會員。他因患盧伽雷氏症(肌萎縮性側索硬化症),禁錮在一張輪椅上達20年之久,他卻身殘志不殘,使之化為優勢,克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫,甚至口齒不清,但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到光袤的時空,解開了宇宙之謎。
霍金教授是現代科普小說家,他的代表作是1988年撰寫的《時間簡史》,這是一篇優秀的天文科普小說。作者想像豐富,構思奇妙,語言優美,字字珠璣,更讓人咋驚,世界之外,未來之變,是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發行量已達2500萬冊,被譯成近 40種語言。1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世。霍金堅信關於宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數學來表達,世人應當可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深奧莫測的學說。
本書是關於探索時間本質和宇宙最前沿的通俗讀物,是一本當代有關宇宙科學思想最重要的經典著作,它改變了人類對宇宙的觀念。本書一出版 即在全世界引起巨大反響。《時間簡史》對我們這些喜用言語表達甚於方程表達的讀者而言是一本里程碑式的佳書。她長於一個對人類思想有接觸貢獻者之手,這是一本對知識無限追求之作,是對時空本質之謎不懈探討之作。
《時間簡史續編》 作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續篇》是為想更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。
《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解。
《時空本性》80年前廣義相對論就以完整的數學形式表達出來,量子理論的基本原理在70年前也已出現,然而這兩種整個物理學中最精確、最成功的理論能被統一在單獨的量子引力中嗎?世界上最著名的兩位物理學家就此問題展開一場辯論。本書是基於霍金和彭羅斯在劍橋大學的6次演講和最後辯論而成。
《未來的魅力》本書以斯蒂芬·霍金預測宇宙今後十億年前景開頭,以唐·庫比特最後的審判的領悟為結尾,介紹了預言的發展歷程,及我們今天預測未來的方法。該書文字通俗易懂,作者在闡述自己觀點的同時,還穿插解答了一些有趣的問題,讀來饒有趣味。
霍金黑洞理論:
據《每日電訊報》報道,7月21日,在愛爾蘭都柏林舉行的「第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會」上,英國傳奇科學家斯蒂芬·霍金教授將宣布他對宇宙黑洞的最新研究結果:黑洞並非如他和其他大多數物理學家以前認為的那樣,對其周遭的一切「完全吞食」,事實上被吸入黑洞深處的物質的某些信息實際上可能會在某個時候釋放出來。
宇宙學家相信,太空中有許多類型的黑洞,從質量相當於一座山的小黑洞,到位於星系中央的超級黑洞,不一而足。科學家過去認為,從巨大的星體到星際塵埃等,一旦掉進去,就再不能逃出,就連光也不能「倖免於難」。而霍金教授關於黑洞的最新研究有可能打破這一結論。經過長時間的研究,他發現,一些被黑洞吞沒的物質隨著時間的推移,慢慢地從黑洞中「流淌」出來。
霍金關於黑洞的這一新理論解決了關於黑洞信息的一個似是而非的觀點,他的劍橋大學的同行都為此興奮不已。過去,黑洞一直被認為是一種純粹的破壞力量,而現在的最新研究表明,黑洞在星系形成過程中可能扮演了重要角色。
自認「黑洞悖論」錯誤
1976年,霍金稱自己通過計算得出結論,他認為黑洞在形成過程中,其質量減少的同時還不斷在以能量的形式向外界發出輻射。這就是著名的「霍金輻射」理論。但是,理論中提到的黑洞輻射中並不包括黑洞內部物質的任何信息,一旦這個黑洞濃縮並蒸發消失後,其中的所有信息就都隨之消失了。這便是所謂的「黑洞悖論」。
這種說法與量子力學的相關理論出現相互矛盾之處。因為現代量子物理學認定這種物質信息是永遠不會完全消失的。近30年來,霍金試圖以各種推測來解釋這一自相矛盾的觀點。霍金曾表示,黑洞中量子運動是一種特殊情況,由於黑洞中的引力非常強烈,量子力學在此時已經不再適用了。但是霍金的這種說法並沒有得到科學界眾多持懷疑態度學者的信服。
如今,霍金終於給了這個當年自相矛盾觀點一個更具有說服力的答案。霍金稱,黑洞從來都不會完全關閉自身,他們在一段漫長的時間里逐步向外界輻射出越來越多的熱量,隨後黑洞將最終開放自己並釋放出其中包含的物質信息。
新成果令人振奮
盡管這一重大研究成果還沒有公開以論文的形式發表,已經在學術界引起了軒然大波。霍金在劍橋大學的同事、著名的物理理論學家馬爾科姆·佩里博士表示,「霍金在這次研討會上提出的觀點也許是一種可行的解決方案。但是具體是否能得到最終認可,我看還需要由大家說了算。」但他認為,霍金最新的研究成果將可以和30年前發表的「霍金輻射」相媲美。
另一位物理學家科特·卡特勒在接受《新科學家》雜志的訪問時說:「霍金發出了一個信息,他似乎在說『我已經解決了黑洞理論中的矛盾之處,我想就此發表一些新的看法』。但是我們作為該信息的接受者,預先卻並沒有看到任何有關的書面闡述。作為對霍金本人的尊重,根據他的名譽,我只能暫且先接受這種說法。」科學家們都期待著明天的學術會議上,霍金教授對他全新成果的完整闡釋。
新理論有待證實
對於霍金教授拋出的黑洞新論,本報記者采訪了我國黑洞研究專家,北京師范大學的趙崢教授。趙教授說,目前霍金關於黑洞的最新研究成果只有媒體消息,學術論文還沒有發表,所以這一新的理論還有待證實。專家指出,上世紀70年代,霍金提出的「黑洞熱輻射」理論是20世紀最傑出的理論物理成就之一,但當時這一理論的一些觀點受到了量子物理學者的質疑,科學家們認為被黑洞「吞掉」的物質的信息最終將會隨黑洞一起消失,在量子物理的角度上是無法解釋的。為此,30年來學術界一直存在著爭論,此次霍金提出的新觀點―――黑洞在某一時間,將會把它吞掉的信息釋放出來,從表面上看彌補了他以前理論的缺陷,但是這也不足以肯定這一理論就是正確的。趙教授解釋,物質所包含的信息並不像質量或能量一樣具有守恆的性質,因此霍金此前的信息消失理論並不是完全無法接受的。
趙崢教授強調,目前由於霍金的學術論文還沒有發表,一切都難有定論。對於1974年提出的「霍金輻射」理論,在學術界得到了廣泛的肯定,這一理論為黑洞研究做出了傑出的貢獻,霍金教授也因此受到學術界的推崇,但他的新理論是否正確還要經過多方的驗證。對於黑洞的研究也如是,從最初提出黑洞概念至今已經有200多年的歷史,上世紀60年代開始的黑洞研究熱潮也已經持續了近半個世紀,但時至今日黑洞仍然還是一個謎,人們相信黑洞的存在,期待著有一天能夠徹底破解黑洞之謎。