A. 关于爱因思坦的小传记作文400字
每个人心中都有一个对他而言了不起的人,我心中了不起的人,不是建国功臣——东姑阿都拉曼,也不是创办大家都耳熟能详的面子书的人——马克·扎克伯格,而是大名鼎鼎的阿尔伯特·爱因斯坦。为什么是他呢?就让我与大家说说关于他的事迹吧!
爱因斯坦生于1879年3月14日,在德国呱呱坠地。父亲赫尔曼·爱因斯坦是一名商人。母亲宝琳·柯克从小受到良好教育,是很有造诣的钢琴家。在耳濡目染下,他也渐渐喜欢上了音乐。爱因斯坦的母亲希望他学习小提琴,他便在5岁时便开始接触小提琴,但那时他并不喜欢小提琴。13岁时,他接触到了贝多芬与莫扎特的小提琴奏鸣曲后,便渐渐地爱上小提琴。从那时起,音乐在爱因斯坦的生活中扮演了中心的角色。
在爱因斯坦4岁或5岁时,有一天,他卧病在床,父亲送给他一只罗盘,他深深地被磁针展现出的奇异动作所着迷,这是他以后对于物理学产生浓厚兴趣的原因之一。1896年,爱因斯坦成功通过瑞士高中毕业考试,大部分学科都获得优良成绩,特别是在物理与数学两个学科,都得到了最高分6分。1905年,他发表了关于光电效应、布朗运动、狭义相对论、质量和能量关系的四篇论文,在物理学的四个不同领域中取得了历史性成就。该年被后人称为“爱因斯坦奇迹年”。
B. 企业法人在机械行业中的地位及声望怎么写急!急!急!
程开甲 ,1918年8月3日出生,苏州市吴江区人,中共党员,1953年加入九三学社。核武器技术专家,理论物理学家。中国科学院院士,“两弹一星”功勋科学家,著名物理学家,中国核试验科学技术的创建者和领路人,1941年毕业于浙江大学物理系,1946年赴英国爱丁堡大学留学、工作,1948年获博士学位后任英国皇家化学工业研究所研究员。1950年回国,历任浙江大学物理系副教授,南京大学物理系教授、副主任,二机部核武器研究所(第九研究所)副所长、核武器研究院(第九研究院)副院长,国防科工委中国核试验基地研究所副所长、所长,基地副司令员,国防科工委科技委常任委员、顾问,吉林大学名誉教授。现任中国人民解放军总装备部科技委顾问。
1980年当选中国科学院数学物理学部委员,1999年获“两弹一星”功勋奖章。
2013年国家最高科学技术奖获得者。
1人物生平
程开甲祖籍安徽
程开甲
,1918年8月3日出生于江苏吴江。祖父程敬斋,父亲程侍彤,母亲董云峰。祖辈早年从徽州到江苏吴江的盛泽经商,祖父去世后家境败落。
程开甲7岁丧父,毕业于家乡淘沙弄小学,1931年考入浙江嘉兴秀州中学。程开甲来到秀中后,受教于中国近代教育史上十分出色的教育家顾惠人校长,从此开始了程开甲的人生道路。在秀州中学,程开甲读了伽利略、牛顿、爱因斯坦、巴斯德、居里夫人、詹天佑等名人传记,科学家追求真理、热爱祖国的精神深深地打动了程开甲,程开甲处处以科学家为榜样,在学习上刻苦钻研,肯动脑筋,学习成绩始终名列前茅。秀州中学的六年为程开甲打下了坚实的基础。
程开甲1937年,程开甲高中毕业报考交通大学和浙江大学,两所大学同时向程开甲发出了录取通知书,由于浙江大学给予程开甲的是对个别优秀考生的公费生奖励,于是程开甲最终选择了后被英国著名学者李约瑟称为“东方剑桥”的浙江大学。时值抗日战争爆发,浙江大学开始“流亡”搬迁,从杭州
程开甲
到天目山、建德,到江西吉安、泰和,直至贵州宜山、遵义、湄潭,程开甲也就在颠沛流离、日机轰炸的流亡大学完成了学业。程开甲在浙江大学幸运地遇上了束星北、王淦昌、陈建功、苏步青等学界一流的老师,接触到学术领域前沿的课题,感染到老师们学术研究求真务实、百家争鸣的科学精神,程开甲在导师的培养下,奠定了扎实的功底。还在三年级读数学系陈建功教授的函数论时,就写出了《Oncon formal mapping:theory of complexfunction》一文,由陈建功教授推荐给英国数学家Tischmash教授发表。之后,文章被苏联斯米尔诺夫的《高等数学教程》全文引用。
1941年,程开甲毕业留浙江大学物理系任助教。程开甲边工作边坚持学习研究,并开始钻研相对论和基本粒子。受束星北相对论的启发完成并发表了“用等价原理计算水星近日点移动”。程开甲在量子力学和相对论的基础上用正则运动方程导出物理学权威狄拉克提出的狄拉克方程,完成“对自由粒子的狄拉克方程推导”,这一成果由狄拉克推荐发表于剑桥大学的《剑桥哲学杂志》。1944年,程开甲完成了题为《弱相互作用需要205个质子质量的介子》的论文,英国学者李约瑟亲自对其修改送狄拉克,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”的回信使文章终未发表,这也成为一件憾事,因为以后外国人一个重
20世纪70年代在红山家门的柳树边
要实验获得了1979年度诺贝尔奖,其测得的新粒子质量与程开甲当年的计算值基本一致。程开甲还和王淦昌合作研究,撰写了五维场的论文。1945年,在李约瑟先生的推荐下,程开甲获得英国文化委员会的奖学金。
1946年8月,程开甲抱着“科学救国”的思想赴英国爱丁堡大学留学,成为物理学大师波恩教授的学生。在此期间,程开甲主要从事超导电性理论的研究,与导师共同提出了超导电的双带模型,认为超导电性来源于能带中的空带,由于布里渊区角出现电子的不对称奇异分布。1948年秋,程开甲获哲学博士学位,任英国皇家化学工业研究所研究员。当听到解放军击败阻挠渡江行动的英国“紫石英”号军舰时,程开甲婉谢导师和朋友的好意,购买了建设祖国所需的书籍,整理好行装,于1950年8月回到浙江大学物理系。
1952年,全国高等学校院系调整时,程开甲被调到南京大学物理系任副教授,一直从事理论物理的教学和研究。为了国家建设,程开甲全身心地投入金属物理教研室的筹建和金属物理专业的建设,编写金属物理和固体物理等教材,亲自上课讲授。1953年加入九三学社。1959年出版了我国第一本《固体物理学》专著。该书对中国固体物理的教学与科研起到了重要作用。同时,程开甲竭力倡导把当时理论物理学的新成果、新方法应用于固体物理。为此,程开甲亲自主持了一个理论讲习班,组织蔡建华、龚昌德等青年教师和研究生参加,为中国固体物理和固体理论的发展与人才的培养做出了贡献。原子能研究所50年代末,程开甲用不可逆过程热力学原理建立了内耗热力学理论,为处理更为复杂的内耗过程提供了有力的理论分析工具。为培养中国原子能研究人才的需要,1958年程开甲再一次改变专业,与施士元一起创建南京大学核物理教研室,又接受任务创建江苏省原子能研究所。程开甲带领几个年轻教师研制出一台双聚焦β谱仪,成功地测量了一些元素的电子衰变能谱。接着又研制出一台直线加速器。1956年,程开甲
程开甲
参加了国家的《一九五六年——一九六七年科学技术发展远景规划纲要(草案)》的制定。1960年,程开甲接到命令,去北京报到,不知道去干什么。直至来到第二机械工业部第九研究所(院)接任副所(院)长时方知被“点将”参加搞原子弹,从此在不为外界所知的情况下工作二十多年。1960年—1962年期间,程开甲仍兼任南京大学教授,为南京大学核物理专业的建立做了大量工作。
在原子弹作用机制的研究中,程开甲分管状态方程理论研究和爆轰物理研究两大块工作。程开甲通过对高压状态方程和化爆试验的研究,在国内第一个计算出原子弹爆炸时弹心的温度和压力,为核武器爆炸威力的设计提供重要依据;在原子弹内爆机理研究中,程开甲解决了原子弹研制中关键问题之一的起爆冲击聚焦设计,为弹体结
程开甲书法
构设计与加工精密度提供依据。程开甲在原子弹研制的开拓性研究中做出了贡献。1962年夏,为两年内进行第一颗原子弹试验,程开甲被调到国防科委(后国防科工委、现总装备部),任国防科委核试验基地研究所副所长、所长。1977年任基地副司令员兼研究所所长。核武器1984年至今,程开甲任国防科工委(总装备部)科技委常任委员、顾问,国家超导专家委员会顾问。程开甲来到国防科委负责核试验科研总体工作,筹备创建核武器试验研究所。程开甲与吕敏、陆祖荫、忻贤杰等人,夜以继日地工作,拟定并论证原子弹爆炸试验的总体方案,研制原子弹爆炸测试所需的有关仪器和设备,为第一颗原子弹的试验作准备。核试验是大规模、综合性、多学科交叉的科学试验,涉及到多种学科及各种实验方法和测试手段,在中国准备核试验的初期,国内没有人懂、也不知道怎样干,没有仪器、没有设备,又无可借鉴。程开甲就亲自编写冲击波、电磁波理论等方面的教材为科研人员讲课,阐述核爆炸的各种物理、力学的作用和过程。他带领科技人员有针对性地钻研核试验的理论和技术问题:点爆的流体力学和空气动力学理论,核爆炸链式反应的测量技术和设施;微秒级示波器、快速传输电缆、射线探测和记录系统;每秒几千次到百万次的远距离长焦距高速摄影机;在爆炸后高空烟云之中收取放射性样品和进行放化分析;保证下风方向居民点不受裂变碎片沉降的放射危害的气象预报;高精度、高可靠性的全系统同步控制系统研制等。在国防科委机关的协调下,开展了大规模的联合攻关。短短的两年中他到科学院、研究所、院校、各军兵种召开了一两百次任务会,提出一个个具体科研要求。经过辛勤努力和刻苦研究,逐步完善给出了一个全面的、在
程开甲
科学技术上广泛交叉的、有高度预见性、准确性和创造性、切实可行的试验方案;提出了有定量分析的爆炸图像;研制出1000多台测试仪器。程开甲遵照周总理提出的要求——“严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失”,做到“一次试验,全面收效”,做到“保响、保测量、保安全、保取样”,坚持“一切通过实践”。
终于在1964年10月16日圆满地完成第一次核试验任务,让蘑菇云在罗布泊上空升起,并拿到了全部测试数据。中国第一个核武器研制基地程开甲在技术上领导创建核武器试验研究所,带出了一支高水平的科研和技术队伍,是中国核武器试验事业的开创者之一。程开甲从1963年第一次踏进罗布泊到1985年,一直生活在核试验基地,为开创中国核武器研究和核试验事业,倾注了全部心血和才智。程开甲在20多年中主持决策、直接从事核试验及测试的全局技术工作和研究,解决了许多具体关键技术问题,使核试验成为原子弹的设计、改进和武器化不可缺少的组成部分。程开甲设计的中国第一个具有创造性和准确性的核试验方案,确保了首次核试验任务的圆满完成。还在第一颗原子弹爆炸之前,程开甲就根据周总理的询问,提出并一再坚持向地下核试验方式的决策性转变,对武器水平的提高和试验事业的发展具有决定性意义。程开甲成功地设计和主持包括首次原子弹、氢弹,导弹核武器、平洞、竖井和增强型原子弹在内的几十次试验。程开甲创立中国自己的系统核爆炸理论和效应研究,主持、参与和指导核爆炸效应的全面总结,为核武器应用奠定坚实基础。程开甲是中国指挥核试验次数最多的科学家,人们称为程开甲是“核司令”。
1980年当选为中国科学院数学物理学部委员。
程开甲是第三、四、五届全国人大代表,第六、七届全国政协委员。
2人物故事首次试验圆满成功
60年代初,中央部署要在两年内进行第一颗原子弹爆炸试验。当时在我国,无论是理论,还是技术都是一片空白。
程开甲受命与吕敏、陆祖荫、忻贤杰等同志一起,起草了首次核试验测试的总体方案,又与其他同志一起把核试验需要解决的问题分成上百个课题,走遍全国各科研院所和各军兵种许多单位,召开了几百次协作会议。在不到两年的时间里,全国上下通力合作,很快研制出上千台测试、取样、控制等各类实验设备和仪器。
我国第一颗原子弹在罗布泊准时爆响,自动控制系统在瞬间启动千台仪器,分秒不差的完成了起爆和全部测试。程开甲很自豪地告诉笔者,当年法国人进行第一次核试验,测试仪器没有拿到任何数据,美国、英国、前苏联也仅仅拿到了很少的一部分数据,而我们拿到了全部数据。
小黑板上算出大方案
1963年的程开甲[1]
长期以来,程开甲养成了一个独特的习惯:总爱在小黑板上演算大课题。他的家里有一块茶几大的小黑板,办公室里也放着一块黑板。后来,他搬了新居,还专门留了一面墙,装上了一块黑板。
程开甲是知名专家,计算机使起来也得心应手,但他对小黑板情有独钟,想起什么问题、思考什么方案,搞一个演算什么的,总爱在小黑板上写写画画。久而久之,在小黑板上还真蹦出了他许多灵感。
第一颗原子弹采取何种方式爆炸?最初的方案是用飞机投掷。程开甲经分析研究否定了原定的空爆方案,他认为:第一次试验就用飞机投掷,一会增加测试同步和瞄准上的困难,难以测量原子弹的各种效应。二是保证投弹飞机安全的难度太大。程开甲在他的小黑板上又是一番精心计算,终于提出当时切实可行的采用百米高塔爆炸原子弹的方案。
进入地下爆心作考察
在首次地下核爆炸成功后,为了掌握地下核爆炸各方面的第一手材料,程开甲和朱光亚等科学家决定进入地下爆心去考察。
到原子弹爆心作考察,在我国还是开天辟地第一次,谁也说不清洞里辐射的剂量,其危险可想而知。但程开甲经过细心计算,认为采取多种防护措施后,可以进入。他们在刚刚开挖的直径只有80厘米的小管洞中匍匐爬行,最后进到爆炸形成的一个巨大空间。洞里温度很高,科学家们忙乎得汗流浃背,把所有考察工作做完,取得了我国地下核试验现象学的第一手资料。
学普通话没有完成
一次,程开甲在北京汇报氢弹空投试验的安全问题。周总理问:“飞机安全是否有把握?”在场的一
两弹元勋 程开甲题词.
位空军副司令指着程开甲说:“他知道。”周总理的目光转向程开甲。“安全绝对没有问题。”程开甲回答得很干脆。周总理问得很仔细,他对答如流,但就是方言太重。程开甲话音一落,总理又突然发问:“程开甲同志,你今年多大啦?”程开甲猛的一愣,一时竟然没有答出来。总理笑笑把话岔开:“程开甲同志,你要学普通话呀,你那‘吴语’人家听不懂啊!”
今年,程开甲已经82岁了,步履依然匆匆,说话依然带着浓重的吴江口音。谈起这些,程开甲不免有几分遗憾:“总理交给我的科研任务,我都完成了,学普通话的任务却没有完成。”
父女同著《超导机理》
前些年,程开甲与他的大女儿程漱玉天各一方,开始合作著书———《超导机理》。
超导是当今材料科学的一个崭新课题,它研究的对象是材料在导电时,实现“0”电阻。50年代,国外有3位科学家提出了“BCS”电子成对理论,解决了材料在低温条件下实现“0”电阻的难题,获得了诺贝尔奖。后来,高温超导材料出现,但还没有这方面的超导理论。程开甲与他的导师———诺贝尔奖得主玻恩教授共同提出了超导电性双带理论,初步建立起了一套“超导机理”的研究理论。
研究中,程开甲在电脑上打出英文书稿,女儿协助做计算和校对,近20万字的英文专著终于问世。接着,程漱玉又用中文整理出版。程开甲仍不倦地对材料科学的理论和应用开展创新性研究,建立了程氏“TFD”电子理论,并在一系列的试验中取得了重要进展。[1]
3人物贡献
江主席为程开甲院士授勋
中国第一颗原子弹研制的开拓者之一,中国核武器试验事业的创始人之一。在国内第一个计算出原子弹爆炸的弹心温度和压力,其内爆机理研究解决了原子弹的关键问题,为原子弹爆炸威力、弹体结构设计提供了重要依据。他创建了核试验研究所,成功地设计和主持了首次原子弹、氢弹、导弹核武器和增强型原子弹等不同方式的几十次核试验,推动了核武器设计、改进和试验技术协调发展。他是核试验总体技术的设计者,及时提出了向地下核试验方式转变的建议并在较短的时间里组织实现了大气层试验向平洞与竖井试验的转变。创立我国自己的系统核爆炸及其效应理论,为我军的核武器应用奠定了基础。开创了核爆炸的测试研究,对武器的研制及改进、效应及其防护研究起到重要作用。开创了抗核加固技术新领域并完成首次抗加试验。1985年获国家科技进步奖特等奖。上世纪90年代,他组织了吉林大学超硬材料国家重点实验室等单位的自然科学基金委的集团管理项目,用程氏TFD理论指导超硬材料研究,对发展人造金刚石的铁基催化剂做出了重要贡献。
4研究方向
程开甲还开创了抗辐射加固技术新领域。
程开甲
程开甲起草中国战略核武器的第一个加固方案规则,领导辐射加固技术研究,并完成首次抗辐射加固试验。程开甲组织、开创中国国定向能高功率微波研究的新领域,亲自讲课、报告,为其应用研究打下重要基础。1986年以来,程来甲进一步发展和完善了超导电性的双带理论,证明了BCS的电子成对理论是错误的,出版了超导专著《》和《超导机理》;近年来程开甲提出了凝聚态的新的电子理论,被称为TFDC理论并得到实验验证,为材料性能研究和新材料设计提供新的理论依据。现在年逾八十的程开甲仍活跃在科学研究的第一线。
5学术兼职
程开甲曾任中国物理学会理事、中国力学学会理事、中国核学会常务理事。
6成就荣誉
20世纪50年代获江苏省教学先进工作者荣誉称号;
1978年获全国科技大会重大贡献先进工作者、国防科工委科技工作者标兵等荣誉称号;
历年来获国家科技进步奖特等奖一项、一等奖二项、二等奖一项、三等奖一项,国家发明奖二等、四等奖各一项,全国科学大会奖一项,国防科技进步奖一等奖四项、二等奖二项。
1999年9月,程开甲获党中央、国务院、中央军委颁发的“两弹一星功勋奖章”。
长期从事核试验及核科学技术的研究、开发和利用工作,并作出了重要贡献。
曾获国防科委先进科技工作者称号。 著有《固体物理学》,撰有《狄拉克方程的推导》、《汤末斯费密状态方程式》等论文。
2013年国家最高科学技术奖得主,著名物理学家,中国核试验科学技术的创建者和领路人,“两弹一星”功勋科学家程开甲院士,荣获2013年度国家最高科学技术奖。[2-3]
C. 二战以来最有影响力的七位科学家
海森堡
海森堡(Werner Heisenberg,1901年-1976年),德国著名物理学家,量子力学的创立人。他于20世纪20年代创立的量子力学,可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动,从而引发了物理界的巨大变化,开辟了20世纪物理时代的新纪元。为此,1932年,他获得诺贝尔物理奖,成为继爱因斯坦和波尔之后的世界级的伟大科学家。
海森堡出生于德国的维尔茨堡,在慕尼黑长大,父亲是一名普通的希腊语教师。早在中学时海森堡就已展现出了他的天赋,老师曾评价说:他能看到事物的本质,而不仅仅拘泥于表象和细节。后来,海森堡成为慕尼黑的马克斯米里扬天才基金会成员。“世界只在两件事情上还会想到我:一是我于1941年到哥本哈根拜访过尼尔斯·玻尔,二是我的则不准原理”。这是海森堡经常挂在嘴边的话。的确,由海森堡创立的理论奠定了现代量子物理的基础,它可通过数学计算将每个物理问题转化成实实在在的、可以测量的量;它阐明了由量子力学解释的理论局限性;它指出某些成双的物理变量如位置和动量永远是相互影响的,虽可测量,但其有效性不可能同时测出精确值等。他的主要贡献,是帮助科学家更深入地了解世界。
海森堡曾在自传中说,1925年5月,他在哥廷根给马克斯伯尔恩当助手时,开始酝酿他的理论。当时,这位23岁的年轻科学家正患枯草热,医生建议他到赫尔戈兰岛休息两周,他就是利用这段时间完成了自己的事业。他说,那时他根本就不想睡觉,每天用1/3的时间来计算量子力学、1/3的时间攀岩,余下的时间背诵近东国家的诗集。他当时的想法,就是要让旧理论完全让位于新理论。除散步外,他一直在思考解决问题的数学方式,几天后他终于搞明白,在物理中所观察到的量应当起作用,它可取代传统理论中的量子条件。
海森堡的理论公布之后,曾遭到纳粹的猛烈批判。当时的德国结束了其科学黄金时代,最为惨烈的是大批犹太科学家被迫害,致使德国的科学和文化从一流下降到了五流水平,因此海森堡的理论也不断遭到攻击。纳粹把犹太人赶出德国还不算,还要对付“白色犹太人”,即“精神犹太”和同情犹太人的人,即像海森堡之流的名人。正如他的一名同事所说的,只要是他们不懂的东西都是犹太的东西。“很遗憾,当时正是物理将要取得重大突破的大好时机,可惜被政治断送了”。海森堡对此感到痛心。希特勒发动波兰战争时,命令海森堡来柏林,并要他写出核裂变可利用报告。他花了半个月的时间写了出来,但是,他本人虽然不公开反纳粹,却反对使用原子武器。二战结束后,他积极促进和平利用核能。1957年,他和其他科学家一道极力反对德国装备核武器,受到了德国人的爱戴。
海森堡不仅对量子力学感兴趣,对艺术和音乐也十分在行。他的研究风格与达·芬奇作画时尽量利用素描、色彩和光线的明暗等手段相似,力求达到客观与主观的协调一致。海森堡对音乐的解释是,音乐如同语言,极具个性化;而物理研究也如同作曲,古典物理犹如巴赫的交响曲。
海森堡把物理当成了作曲。不同的时,作曲家使用的是音符,海森堡则使用数学符号。他了解的是物理的自然法则,在其理论的声音里没有游离“音”,在他的证明空间里发出的“音调”是原子法则,其目的是为了完善原子理论
详细介绍:
一. 海森堡的青少年时代 (1901–1924年)
W.K.海森堡1901年12月5日出生于巴伐利亚州小城乌尔兹堡。1910年海森堡一家迁居巴伐利亚州首府慕尼黑市。他的父亲A.海森堡在慕尼黑大学担任中世纪及现代希腊语言学终身教授。
1911年海森堡进入久负盛名的慕尼黑马克希米廉斯中学,并获得巴伐利亚州马克希米廉斯基金会颁发的奖学金。他的外祖父曾任该校校长。海森堡的中学时代恰逢第一次世界大战。1917年至1919年间他作为志愿者服务于战争后方从事救助工作。1920年海森堡以优异成绩完成了中学学业,转入路易.马克希米廉斯大学(即慕尼黑大学)开始学习物理,数学,化学和天文学。
在大学第一学期海森堡想加入数学家F.林德曼的研讨班,却被拒绝了。他转而选择物理学家A.索末菲作为导师。索末菲教授精通原子理论,引导海森堡进入了新兴的量子论最前沿领域。1922年冬季索末菲带领海森堡来到哥廷根大学聆听物理学大师N.玻尔关于原子结构的系列讲座。年轻的海森堡给玻尔留下了深刻印象,两人的师生友谊也从此开始。
索末菲为海森堡选定的博士学位研究课题是一个经典难题—湍流。经过深入研究,海森堡提出了一种巧妙独到的解决湍流问题的方案。索末菲对海森堡的才能青睐有加,曾写信给他的父亲A.海森堡称赞道,“你的家庭出了一位物理学与数学奇才”。尽管受到实验物理学家W.韦恩的刁难,海森堡还是通过了博士论文答辩,于1923年夏天毕业。
获得博士学位后,海森堡受聘于哥廷根大学,担任物理学家M.玻恩的助手。 这时他的主要研究兴趣转到了量子理论。经过一年的努力,海森堡在哥廷根顺利通过了申请终身教授职位的资格考试。1924年9月海森堡离开哥廷根,以洛克菲勒基金会研究员的身份奔赴他向往已久的理论物理学圣地—哥本哈根大学玻尔研究所。这是他人生的一个重要转折点。
二. 量子力学的诞生 (1924 – 1927年)
在哥本哈根访问工作数月后,海森堡于1925年5月返回德国,暂时任教于哥廷根大学。
1926年5月他再次访问哥本哈根大学,担任理论物理学讲师和玻尔的主要研究助手。作为量子力学的创始人之一,1924至1927年是年轻的海森堡学术生涯的第一个颠峰期。
玻尔与索末菲的半经典原子理论假设电子在围绕原子核的固定轨道上转动。这一理论取得了很大成功,但在解释几个关键实验结果(如光谱的反常拉曼效应和辐射性质)时却彻底失败了。为了克服玻尔-索末菲模型的缺陷,玻恩、海森堡和W.泡利在德国以及玻尔等在丹麦分别展开了深入细致的研究工作。1925年6月在海格兰岛养病期间,海森堡的研究有了突破性进展,从而导致了全新自洽的原子理论—量子力学的诞生。之后不久,玻恩、P.约丹和海森堡在哥廷根大学建立了量子力学的完备数学体系,称为矩阵力学。
当时量子力学有五种不同的数学体系:(1)矩阵力学,由玻恩、约丹和海森堡在哥廷根建立;(2)Q-代数,由P.狄拉克在剑桥建立;(3)积分方程理论,由K.兰酋斯在法兰克福建立;(4)算符力学,由玻恩和N.维也纳合作完成;(5)波动力学,由苏黎世大学的E.薛定谔于1926年根据L.德布勒意在1923年提出的物质波思想推导建立。在这五种不同表述中,薛定谔的波动力学最为实用,因为它的数学形式直观简洁,可以计算当时所有的原子问题。
如何诠释量子力学波函数的概念是1926年理论物理学界的一大焦点。经过一番辩论,薛定谔的“连续诠释”观点被玻恩的“统计诠释”观点和狄拉克-约丹的“统计变换理论”驳倒了。1927年海森堡首次提出并证明了量子力学的“测不准原理”。紧接着玻尔发展了“互补性原理”。至此量子力学的基本概念得到了完备自洽的物理解释。
三. 莱比锡—原子理论的新中心 (1927 – 1933年)
早在1926年春天海森堡就收到邀请,莱比锡大学有意提供给他一个特聘教授职位。但是他放弃了这个难得的机会,赴哥本哈根访问并同玻尔一起工作。莱比锡大学的教授职位后来给了索末菲的另一个得意门生G.温奇尔。1927年年关前后,莱比锡大学的两位物理学终身教授T.德司考蒂意斯和O.维也纳相继去世。他们空出的实验物理学教授职位由索末菲的第一个博士生P.德拜填补上,而理论物理学教授职位则给了海森堡。
海森堡于1927年10月到莱比锡任职后,立即吸引了许多天才后生前来求学。海森堡带领学生们开始了凝聚态量子力学的研究工作,并同其它原子理论研究中心(比如哥本哈根,哥廷根,慕尼黑和苏黎世)一直保持密切的学术交流。他与苏黎世的关系尤其特殊,因为他的密友泡利在苏黎世高等工业大学工作。泡利于1928年获得了理论物理学终身教授职位。
当1928年夏天温奇尔离开莱比锡去苏黎世大学接替薛定谔时(后者已于早些时候赴柏林大学就任以量子论的创始人M.普朗克命名的终身教授职位),罗斯道克大学的F.洪特加盟海森堡的研究所并担任数学物理终身教授。洪特与海森堡早在哥廷根就是好朋友,两人在为人与教学等方面相得益彰,吸引了大批年轻学生和著名学者从世界各地前来莱比锡参加他们的讲座与研讨会。此外,与数学家们的密切合作使海森堡进一步巩固了量子力学的数学基础。
名噪一时的“莱比锡大学周”是由德拜组织的。这一活动促进了现代物理和化学的理论与实验方法的广泛交流。在第一次大学周活动中,狄拉克做了关于相对论电子的全新量子理论的讲演。
四. 周游世界及荣获诺贝尔奖 (1929 – 1933年)
1929年3月初海森堡完成了一篇重要的研究手稿,概括了他两年来推导相对论性量子场论的尝试和结果。之后他开始访问美国,首先到达东海岸的麻省理工学院(波士顿)和哥伦比亚大学(纽约),接着来到芝加哥大学并做了题为“量子理论的物理原理”的系列讲座。
当时海森堡的朋友狄拉克正在威斯康星大学访问工作。两人相约一道去了美国西部,游览了著名的黄石国家公园和加州大学。后来他们经由夏威夷访问日本。海森堡和狄拉克向
汤川秀树等日本同行介绍了他们各自在量子力学方面的最新研究工作。最后海森堡取道中国和印度返回了莱比锡,而狄拉克则穿越了苏联经由莫斯科回到剑桥。
这趟世界之旅大大提高了海森堡本人和量子力学的知名度。1932年他再次应邀访问美国。许多美国和日本学生及学者频繁来莱比锡求学或讲学。国际著名的物理学大会(如1930年和1933年在布鲁塞尔召开的索尔维会议和1931年在罗马召开的核物理大会)也纷纷邀请海森堡参加并做报告。这些国际大会以及玻尔研究所举办的精英荟萃的小型研讨会激发了海森堡的物理思想也同时传播了他的最新研究成果,其中包括关于原子核结构的理论和关于宇宙线中的高能基本粒子过程的理论。
1933年底海森堡名至实归,荣获1932年度的诺贝尔物理学奖—该奖项肯定了他对量子力学理论及其应用的创造性贡献。与此同时,诺贝尔奖评委会宣布将1933年度的物理学奖颁发给狄拉克和薛定谔,以表彰他们对新的原子理论的杰出贡献。
五.“犹太物理学”与“德意志家庭”(1933 – 1939年)
1933年初由新纳粹政府蓄意煽动的第一波种族歧视浪潮对德国各大学造成严重冲击。海森堡在哥廷根的老师玻恩和J.弗兰克不得不移居国外,他的助手F.布劳赫离开了莱比锡,原先的学生如R.佩尔斯和E.泰勒以及原来的助手G.贝克等都无法在德国的大学保留原职。1933年11月,首次针对海森堡的人身攻击开始了,原因是他拒绝在一篇向A.希特勒献媚的致词中签名。然而海森堡依旧公开反对政府强行解雇更多的犹太同事,尽管他和他的朋友们的这种努力在残酷的现实面前是徒劳的。
在犹太学者被驱逐出德国各大学和研究所之后,科学界的纳粹帮凶们加强了他们反对普朗克、M.冯劳厄和索末菲的活动。更有甚者,他们把矛头指向年轻的海森堡,因为在这些人眼中海森堡是“犹太物理学”(特别是相对论和量子力学)的主要代表人物之一。海森堡成功地抵制了用心险恶的诽谤,但最终他没有被当局允许去接任他的导师索末菲在慕尼黑大学的终身教授职位。此后,现代物理学的研究环境在德国急剧恶化,而美国则在许多方面取代德国处于领先地位。
许多莱比锡的同事在这段困难时期给予了海森堡巨大帮助和安慰。1937年4月,海森堡与E.苏玛赫结婚,组成了一个典型的“德意志家庭”。两人共生育了七个孩子。有限的国外旅行以及那仍旧具有国际水准的莱比锡理论物理研讨会使得海森堡能够和世界范围的量子物理学家们保持一定程度的联系和交流。尽管战争的阴云笼罩欧洲,尽管收到名声卓著的美国大学的高薪聘请,海森堡经过一个夏天在巴伐利亚的阿尔卑斯山避难之后依然于1939年8月返回莱比锡。
六. 从和平到战争:核物理与核能源 (1935 – 1945年)
在三十年代海森堡继续探索一个能够满足相对论的量子场理论。他为此与泡利和其他苏黎世的同行开展了合作研究。海森堡和他的学生在高能宇宙线和介子理论方面也做了大量工作,并和日本著名物理学家汤川秀树就有关问题通过书信进行探讨。他成功地创立了莱比锡理论核物理讲习班, 在国际上久负盛誉。这个讲习班直到第二次世界大战爆发后才被迫停办。
1938年12月O.哈恩和F.思特拉斯曼发现了铀裂变。这一发现使得原子能的开发和利用成为可能。1939年9月战争在欧洲爆发,德国军械局把利用铀裂变制造核武器的研究立项,并招海森堡来领导这个项目。海森堡首先在理论上分析了“铀裂变机器”的工作原理,然后和他的莱比锡同事进行了实验研究。1942年春天他们相当肯定地得出结论, 建立以天然铀为燃料和以重水为缓冲剂的核反应堆是现实可行的。
到了1942年年中,纳粹军械局将上述铀裂变项目转交民用部门负责。海森堡被任命为凯萨-威海姆物理研究所所长兼柏林大学教授,计划在柏林进行核武器的具体研制和大规模实验。由于战争条件的限制,该计划直到1945年初才在德国南部小城海格劳赫实施并近乎取得成功。
尽管海森堡肩负战时秘密使命,他仍被允许数次出访国外,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将德国的核武器计划泄露给了玻尔已成为一个历史谜团。就海森堡本人而言,他希望访问交流能使自己与丹麦、荷兰、匈牙利以及瑞士的同事和朋友保持学术联系。
在欧洲战事即将结束时,一个美国特别分队逮捕了海森堡和其他九位德国原子物理学家。他们被拘留在英国将近一年,接受盟军的秘密审讯。在拘留所里,海森堡等人获悉了日本广岛和长琦被美军原子弹摧毁的消息。第二次世界大战以核武器的研制成功和毁灭性使用后果而告终。
七. 重建德国和欧洲的物理事业 (1945 – 1957年)
1945年10月,和海森堡一同被拘留在英国的德国物理学家哈恩荣获1944年度的诺贝尔化学奖—该奖项肯定了他率先发现铀裂变的科学意义。在这之前,英国物理学家及政府科学顾问P.布拉克特已经同哈恩,海森堡和冯劳厄讨论了重建德国科学事业的可能性。
重建工作是在盟军的严格监督和限制下展开的。由于饱受战火的摧残,德国当时一片废墟。几个前凯撒-威海姆学会所属的研究所迁到英美控制区,由马克思-普朗克学会统一领导。这样海森堡将他的物理研究所从柏林迁至哥廷根,并增加了基本粒子物理和天体物理等新学科。不久以后海森堡与英国、意大利、瑞士和西班牙的同行恢复了密切的学术交流。日益广泛的国际交流慢慢冲淡了盟军原定的对德国科学家从事原子和原子核物理研究的种种限制。
在重振西德的科学事业过程中,海森堡和时任马普学会主席的哈恩起了关键作用。1949至1951年间,海森堡担任德意志研究院院长。他同时是西德政府处理核问题的科学顾问。到了五十年代中期,西德也参加了一些开发利用核能的项目。然而海森堡、哈恩、冯魏茨塞克和其他科学家坚决反对政府生产制造任何核武器。他们为此于1957年4月发表了著名的哥廷根限制核武器宣言。
1952年6月,由海森堡等人倡议的西欧核子研究中心(CERN)在日内瓦正式创建。这是一个以研究基本粒子和原子核的性质与相互作用为目标的国际物理中心,海森堡是该中心的首任科学政策委员会主席。德国的许多科研机构(如海森堡任所长的哥廷根物理研究所)都参加了西欧核子中心的合作项目。
1953年海森堡担任战后重建的A.冯洪堡基金会主席,邀请世界各国的优秀青年学者到西德的大学和研究所从事科学研究和交流。他担当这一职务达二十七年之久,直到去世。如今冯洪堡基金会名声显赫,受它资助过的学者遍布全世界。
八. 科学、政治、哲学和艺术 (1955 – 1976年)
通过战后的各种活动,海森堡逐步规划和重组了德国的基础科学研究。特别是在马普学会内部和涉及所谓“大规模科学研究”计划方面,海森堡起的作用影响深远。1958年9月海森堡回到慕尼黑,将他原先的研究所扩展为国际著名的马克思-普朗克物理和天体物理研究所,并与L.比尔曼共同担任所长。以此为模式,海森堡又在慕尼黑附近的伽兴市推动成立了马普等离子体研究所和马普大气物理所,在斯坦堡市推动成立了马普生态环境研究所。
对于海森堡来说,一个关于物质的最基本组份的理论应该基于对称性、简单性和完整性。这不仅反映了他作为物理学家的深邃洞察力,也是他的世界观的思想基础。他认为对称性、简单性和完整性是概括物质世界的普遍规律的出发点,可以从物理学、化学和生物学延伸到人类意识、社会秩序、宗教行为和艺术活动的各个方面。
海森堡晚年致力于建立一个描述基本粒子及其相互作用的统一量子场论。他的研究工作最初得到了泡利的支持,但是后来泡利开始怀疑海森堡的物理想法并最终退出了合作。海森堡的有关研究结果虽然在1959年后陆续发表,却没有被物理学界广泛接受。这种情况是他以往不曾遇到的,也很令他失望。尽管如此,海森堡的所谓非线性旋量场理论包含了许多具有创新意义的物理思想,启发后人最终成功地建立了电磁和弱相互作用的统一量子理论。
虽然战后德国分裂成东西两个不同的政治实体,这并没有影响海森堡偶尔从西德造访属于东德的莱比锡。他于1958年在莱比锡物理研究所和1967年在萨克逊科学院的讲演吸引了大批听众,造成了广泛的影响。
1976年2月1日,一代物理学宗师海森堡在慕尼黑逝世,享年七十五岁
D. 霍金是哪国人
霍金是英国人。
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生于英国牛津,出生当天正好是伽利略逝世300年忌日。父亲法兰克是毕业于牛津大学的热带病专家,母亲伊莎贝尔1930年于牛津研究哲学、政治和经济。
霍金是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一,被世人誉为“宇宙之王”。2017年4月,霍金接访采访表示,他比以前更加坚定地认为人类应该在2117年之前离开地球。
2018年3月14日,斯蒂芬·霍金去世,享年76岁,他的骨灰被安放在伦敦的威斯敏斯特教堂内,与牛顿和达尔文为邻。
斯蒂芬·威廉·霍金,ALS患者,英国著名物理学家和宇宙学家。肌肉萎缩性侧索硬化症患者,全身瘫痪,不能发音。霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。
E. 写一段霍金简介
霍金简介:
斯蒂芬.霍金,是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,现年60岁,出生于伽利略逝世周年纪念日,剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家。70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家”。他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。
他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务,那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。他因患卢伽雷氏症(肌萎缩性侧索硬化症),禁锢在一张轮椅上达20年之久,他却身残志不残,使之化为优势,克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写,甚至口齿不清,但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到光袤的时空,解开了宇宙之谜。
霍金教授是现代科普小说家,他的代表作是1988年撰写的《时间简史》,这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富,构思奇妙,语言优美,字字珠玑,更让人咋惊,世界之外,未来之变,是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达,世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。
本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作,它改变了人类对宇宙的观念。本书一出版 即在全世界引起巨大反响。《时间简史》对我们这些喜用言语表达甚于方程表达的读者而言是一本里程碑式的佳书。她长于一个对人类思想有接触贡献者之手,这是一本对知识无限追求之作,是对时空本质之谜不懈探讨之作。
《时间简史续编》 作为宇宙学无可争议的权威,霍金的研究成就和生平一直吸引着广大的读者,《时间简史续篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以坦白真挚的私人访谈形式,叙述了霍金教授的生平历程和研究工作,展现了在巨大的理论架构后面真实的“人”。该书不是一部寻常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为感人又迷人的画像和描述。对于非专业读者,本书无疑是他们享受人类文明成果的机会和滋生宝贵灵感的源泉。
《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚时间、有黑洞引起的婴儿宇宙的诞生以及科学家寻求完全统一理论的努力,并对自由意志、生活价值和死亡作出了独到的见解。
《时空本性》80年前广义相对论就以完整的数学形式表达出来,量子理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整个物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最著名的两位物理学家就此问题展开一场辩论。本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的6次演讲和最后辩论而成。
《未来的魅力》本书以斯蒂芬·霍金预测宇宙今后十亿年前景开头,以唐·库比特最后的审判的领悟为结尾,介绍了预言的发展历程,及我们今天预测未来的方法。该书文字通俗易懂,作者在阐述自己观点的同时,还穿插解答了一些有趣的问题,读来饶有趣味。
霍金黑洞理论:
据《每日电讯报》报道,7月21日,在爱尔兰都柏林举行的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上,英国传奇科学家斯蒂芬·霍金教授将宣布他对宇宙黑洞的最新研究结果:黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样,对其周遭的一切“完全吞食”,事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息实际上可能会在某个时候释放出来。
宇宙学家相信,太空中有许多类型的黑洞,从质量相当于一座山的小黑洞,到位于星系中央的超级黑洞,不一而足。科学家过去认为,从巨大的星体到星际尘埃等,一旦掉进去,就再不能逃出,就连光也不能“幸免于难”。而霍金教授关于黑洞的最新研究有可能打破这一结论。经过长时间的研究,他发现,一些被黑洞吞没的物质随着时间的推移,慢慢地从黑洞中“流淌”出来。
霍金关于黑洞的这一新理论解决了关于黑洞信息的一个似是而非的观点,他的剑桥大学的同行都为此兴奋不已。过去,黑洞一直被认为是一种纯粹的破坏力量,而现在的最新研究表明,黑洞在星系形成过程中可能扮演了重要角色。
自认“黑洞悖论”错误
1976年,霍金称自己通过计算得出结论,他认为黑洞在形成过程中,其质量减少的同时还不断在以能量的形式向外界发出辐射。这就是著名的“霍金辐射”理论。但是,理论中提到的黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息,一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后,其中的所有信息就都随之消失了。这便是所谓的“黑洞悖论”。
这种说法与量子力学的相关理论出现相互矛盾之处。因为现代量子物理学认定这种物质信息是永远不会完全消失的。近30年来,霍金试图以各种推测来解释这一自相矛盾的观点。霍金曾表示,黑洞中量子运动是一种特殊情况,由于黑洞中的引力非常强烈,量子力学在此时已经不再适用了。但是霍金的这种说法并没有得到科学界众多持怀疑态度学者的信服。
如今,霍金终于给了这个当年自相矛盾观点一个更具有说服力的答案。霍金称,黑洞从来都不会完全关闭自身,他们在一段漫长的时间里逐步向外界辐射出越来越多的热量,随后黑洞将最终开放自己并释放出其中包含的物质信息。
新成果令人振奋
尽管这一重大研究成果还没有公开以论文的形式发表,已经在学术界引起了轩然大波。霍金在剑桥大学的同事、著名的物理理论学家马尔科姆·佩里博士表示,“霍金在这次研讨会上提出的观点也许是一种可行的解决方案。但是具体是否能得到最终认可,我看还需要由大家说了算。”但他认为,霍金最新的研究成果将可以和30年前发表的“霍金辐射”相媲美。
另一位物理学家科特·卡特勒在接受《新科学家》杂志的访问时说:“霍金发出了一个信息,他似乎在说‘我已经解决了黑洞理论中的矛盾之处,我想就此发表一些新的看法’。但是我们作为该信息的接受者,预先却并没有看到任何有关的书面阐述。作为对霍金本人的尊重,根据他的名誉,我只能暂且先接受这种说法。”科学家们都期待着明天的学术会议上,霍金教授对他全新成果的完整阐释。
新理论有待证实
对于霍金教授抛出的黑洞新论,本报记者采访了我国黑洞研究专家,北京师范大学的赵峥教授。赵教授说,目前霍金关于黑洞的最新研究成果只有媒体消息,学术论文还没有发表,所以这一新的理论还有待证实。专家指出,上世纪70年代,霍金提出的“黑洞热辐射”理论是20世纪最杰出的理论物理成就之一,但当时这一理论的一些观点受到了量子物理学者的质疑,科学家们认为被黑洞“吞掉”的物质的信息最终将会随黑洞一起消失,在量子物理的角度上是无法解释的。为此,30年来学术界一直存在着争论,此次霍金提出的新观点―――黑洞在某一时间,将会把它吞掉的信息释放出来,从表面上看弥补了他以前理论的缺陷,但是这也不足以肯定这一理论就是正确的。赵教授解释,物质所包含的信息并不像质量或能量一样具有守恒的性质,因此霍金此前的信息消失理论并不是完全无法接受的。
赵峥教授强调,目前由于霍金的学术论文还没有发表,一切都难有定论。对于1974年提出的“霍金辐射”理论,在学术界得到了广泛的肯定,这一理论为黑洞研究做出了杰出的贡献,霍金教授也因此受到学术界的推崇,但他的新理论是否正确还要经过多方的验证。对于黑洞的研究也如是,从最初提出黑洞概念至今已经有200多年的历史,上世纪60年代开始的黑洞研究热潮也已经持续了近半个世纪,但时至今日黑洞仍然还是一个谜,人们相信黑洞的存在,期待着有一天能够彻底破解黑洞之谜。