寻找物理学家和科学家的短篇故事

1942 65438+10月8日，霍金出生于英国牛津。这是300年前伟大的物理学家和天文学家伽利略突然去世的日子。伽利略是第一个提出惯性定律(所有物体在不受外力作用时都会保持原来的运动状态)原理的人，后来牛顿系统地总结了这个定律(所以后人也称之为“牛顿第一定律”)，使之成为所有力学定律的基石。爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，彻底改变了人类的时空观念。霍金的成就与他的前辈相比如何？他有资格入选科学名人堂吗？让我们从他在学术界的首次亮相说起:

1970年，28岁的霍金与R. Penrose合作证明了“奇点定理”:在一定条件下，根据广义相对论，BIGBANG必须从一个“奇点”开始。正因如此，他们都获得了1988年的沃尔夫物理学奖。

霍金的贡献——对黑洞本质的研究和量子引力理论——虽然没有牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的两个相对论那么重要，但也足以让他在科学名人堂中占有一席之地。尤其是他的量子引力理论，融合了现代物理学的两大领域，形成了自己的体系，使他能够与创立分子生物学(生物学和量子力学的成功结合)的科学家平起平坐。

在霍金之前，宇宙的所有理论都是基于广义相对论，但只有霍金发现并证明了广义相对论只是一个不完整的理论，它无法告诉我们宇宙起源的细节。因为根据广义相对论的结论，所有的物理理论(包括它本身)在宇宙开始时都会失效。显然，广义相对论只是一个不完整的“部分”理论，所以奇点定理真正展示的是，在非常早期的宇宙中有一个瞬间，当时宇宙是如此之小，以至于人们不得不考虑用20世纪另一个伟大的“部分”理论——量子力学来研究它，量子力学专门描述微观世界。霍金和他的伙伴被迫从极大范围的理论研究转向极小范围的理论研究。

正好有这样一个可能的微小天体可以作为研究对象。正如霍金后来回忆的那样:“研究黑洞的性质有助于我们同时理解大爆炸的奇点，因为它们是如此的相似。”于是他开始致力于黑洞的研究。

名词解释黑洞:内部烧毁的大质量恒星会因自身引力而向中心坍缩，最终形成致密的黑洞。黑洞是宇宙中的固体粒子，体积趋于零，而密度(密度=质量÷体积)几乎无穷大。由于其强大的引力，只要有物体靠近这个粒子，就会被强大的引力所吸引，即使是每秒传播30万公里的光也不能幸免。换句话说，没有信号可以来自黑洞的作用范围。这个作用范围的边界叫做“视界”，人类看不到里面的情况——对于观察者来说，是黑暗的——这也是黑洞名字的由来。

在1971中，霍金指出大爆炸时间可能会产生小到质子(半径10-13 cm)、重约十亿吨的“原生黑洞”，它们的寿命与宇宙寿命大致相同。

1973年，霍金、b .卡特等人严格证明了黑洞的无毛定理:“无论是哪种黑洞，它们的最终性质只由几个物理量(质量、角动量和电荷)决定”。也就是黑洞形成时，只剩下这三个不能变成电磁辐射的守恒量，其他信息(“头发”)全部丢失。“黑洞”之名的J.A .惠勒(J.A. Wheeler)开玩笑地称这种特征为“黑洞无毛”。

中国著名物理学家简介

吴有训

吴老师1916考入南师大理化系，师从留美归来的胡博士。在胡老师的指导下，吴在家里对x光有了一定的了解。1921以优异的成绩获得了赴美留学的机会。今年年底，吴去了美国，并以1922的开头进入了芝加哥大学。当时著名的物理学家A？h？康普顿作为访问学者在芝加哥大学从事研究和教学工作。1923正式成为大学教授。当年5月，康普顿发表论文解释了X射线被石墨散射后频率变化的现象(以下简称康普顿效应)。当时也研究这一现象的美国物理学界重要人物杜安(Duane)有所谓的“盒子效应”和“三重辐射”理论，因此他强烈反对康普顿的工作。吴对作为散射物质的十几种元素做了大量深入的研究，并通过精心设计的实验方案，用无可辩驳的事实对康普顿的理论给予了极大的支持。这些成果引起了国际物理学界的关注和认可。相关数据被一些国际著作引用。吴先生在1926获得博士学位。国外一些物理教材把康普顿效应称为康普顿-吴荀攸效应，是因为尊重吴先生的工作。

严济慈

严先生1923赴法国留学，1927获理学博士学位。1880著名物理学家布尔？居里夫人发现了晶体的压电效应，但压电效应的定量数据是通过严先生的深入研究和精确测量得到的。严济慈的导师是物理学家查理？法布里，他是居里夫妇的好朋友。玛丽吗？居里夫人非常支持严先生的研究，并把四十年前居里夫人用过的水晶样品借给了。著名物理学家朗·万智也很欣赏严济慈，给了他很多指导和帮助。严先生在大量实验的基础上，总结出晶体的压电效应及其逆效应具有各向异性、饱和性和瞬时性的特点，拓展和发展了居里夫人的理论。1927年，法布里当选法国科学院院士。在就职典礼上，他宣读了他的得意门生严济慈的博士论文。严先生于1931回国。1935和著名物理学家F？伊奥里奥-居里和卡皮查同时当选为法国物理学会理事。

赵忠尧

赵忠尧先生1927年赴加州理工学院任教，1923年获米利根诺贝尔奖，1930年获博士学位。1979年，丁肇中在西德同步辐射中心为佩特拉加速器举行落成典礼时，向来自十多个国家的数百名科学家介绍了赵忠尧:“这是正电子和电子产生和湮灭的最早发现者。没有他的发现就没有现在的正电子对撞机”，指的是赵先生在米利根的研究中给出的第二个课题(第一个课题被赵先生否决)“硬γ射线通过物质的吸收系数”。所谓反常，与当时公认的克莱因-仁科公式有很大不同，即只有轻元素上的散射才符合，但穿过重元素时就大不相同了。比如硬伽马射线被铅散射时，吸收系数比公式结果大40%左右。米利根相信克莱恩-仁科公式的结果，但不相信赵先生的结果，所以他把论文搁置了两个多月。后来因为博文教授对赵先生的工作非常了解，并向米利根做了保证，文章发表在美国《国家科学院院刊》5月号1930。在接下来的实验中，赵忠尧发现γ射线被铅散射时，除了康普顿散射外，还有一种特殊的光辐射伴随着异常吸收。因为当时使用的方法不能显示详细的机制，所以只能断定这两种现象不是原子核外壳的电子引起的，而是原子核引起的。实际上，反常吸收是原子核周围γ射线产生的正负电子对数量减少的结果，特殊辐射是一个正电子和一个负电子碰撞湮灭产生的两个(或多个)光子的湮灭辐射。

王

先生说:“我国老一辈物理学家能在科学史上留名，如和王等。”

1930，王老师被录取为正式学生，赴德国柏林大学皇家化学研究所，师从迈特那兹。他有幸在哥廷根和柏林大学听过玻恩、米塞斯、海、诺塞姆、弗兰克、薛定谔和德拜的讲座。1933年，26岁的王先生完成了著名物理学家冯的博士论文《的β谱+C+C11》？劳厄、、迈特纳斯组成的答辩委员会审议通过了王的博士论文。1934 65438+10月王参观卡文迪许实验室，拜会卢瑟福、查德威克等物理学家。1934四月回国。

王先生的科学贡献主要有:提出了验证中微子存在的实验方案；用宇宙线研究μ介子的衰变特性。首次发现了反适马负超子。首次观测到了基本粒子相互作用中产生的带有奇异夸克的反粒子，1982获国家发明一等奖。

王先生参与了我国两弹研制的实验研究和组织领导，是我国核武器研制的主要奠基人之一。

钱学森

钱学森(1911-)，中国科学家、火箭专家，191+12+0出生于上海，3岁随父亲来到北京，1938。之后留美担任讲师、副教授、教授、超音速实验室主任、古根海姆喷气推进研究中心主任。1950年开始努力回到祖国，被美国政府迫害，失去自由。1955年回国，历时五年，自1958年起，长期担任火箭、导弹、航天器研制技术负责人。1959，加入中国* * *产党。他现任中国科学技术协会名誉主席。

钱学森于1935进入麻省理工学院航空工程系。当时，加州理工学院是美国唯一拥有空气动力学实验室的学院，其主任是匈牙利著名学者冯？卡门(又译冯？卡曼)。冯？卡门早年也是一位有成就的物理学家。是麦克斯吗？玻恩的好朋友和伙伴之一。后来，卡门专攻流体动力学和空气动力学，成为这两方面非常著名的权威。1936年秋天，钱先生拜访了加州的卡门。卡门非常欣赏钱学森思维敏捷聪明，建议钱学森来找他读博士。从此，钱学森在卡门的指导下专攻高速空气动力学。中国学生赢得了卡门的特别喜爱。除钱先生外，他还培养了、钱伟长、郭永怀等著名的数学家和科学家。他常说:“世界上有两个最聪明的人，一个是匈牙利人，一个是中国人”。

在卡门的指导下，钱学森于1933-1945期间在《航空科学》和《应用力学》杂志上发表了8篇论文，提出了卡门-钱学森公式、跨音速流相似律等多项开创性工作。从65438年到0945年，卡门是美国空军科学顾问团团长，被授予少将军衔，而钱学森是顾问团火箭组团长，上校军衔。二战结束后，美国空军当局高度评价钱学森的工作，认为他为战争胜利做出了巨大贡献。卡门甚至重视他最喜欢的学生，称他为最有效的火箭专家。钱学森历经1955的几番磨难才得以回国，为新中国火箭、导弹、航天技术的发展奠定了基础。1991获得“国家杰出贡献科学家”称号。

钱三强

钱三强(1913—1992)，中国实验物理学家，浙江吴兴县人。1929考入北大科学基金，1932考入清华大学物理系，1936毕业于清华大学物理系。1937留学法国，在Iorio？在居里夫妇的指导下，他在巴黎大学镭学研究所居里实验室和法兰西学院核化学实验室研究核物理。1940获得法国博士学位，1942年底去里昂等待乘船回国。因太平洋航线中断，留在里昂大学任教，1944、1947起任法国国家科学研究中心研究员、研究员。德巴威奖金。65438-0948年回国后，任清华大学物理系教授、北平研究院原子研究所所长。中国科学院成立后，历任副所长、近代物理研究所所长、规划局副局长兼局长、学术秘书处秘书长、1956-1978副秘书长、1958原子能研究所所长、1978副院长。65438-0955年受聘为中国科学院数理化学学部(现数理学部)委员、主席团成员、特聘顾问。1956—1978还担任过第二机械工业部副部长。从1951当选中国物理学会副理事长，从1982当选理事长。1978当选为第六届全国政协常委。1992于6月28日零时28分在北京逝世，享年79岁。

1948年钱三强回国后，培养了一批从事核科学研究的人才，建立了中国核科学研究基地。65438年至0955年，参与原子能的建立和组织，将近代物理研究所改造为原子能研究所。

他领导和推动了这项事业和相关科技工作的发展，为中国科学院和中国原子能的建设、规划和学术领导做出了贡献。

1937年，钱三强被中法教育基金委员会录取赴法国留学。夏抵达巴黎时，当时正在法国参加会议的亲自把他介绍给艾琳娜？居里夫人。埃琳娜。居里和伊奥里奥？居里夫妇被称为“小居里夫妇”。钱三强进入居里实验室后，尽可能多地做具体工作。除了自己的论文工作，我一有机会就帮助别人，为了学习更多的实验技能。有人问他为什么？钱三强道:“我比不上你。这里这么多人，各忙各的。回国后，我是一个人，我必须能够做任何事情。”就这样，两年多的实验室工作，丰富了钱三强的知识和实践技能。

1939年，希特勒的军队占领法国，钱三强试图和同事一起逃亡，但没有成功。此时他的公费留学费用中断，无法回国，没了生计。在钱三强最困难的时候，当时拒绝离开法国的八神庵助他一臂之力。他说，“在这种情况下，我们最好设法留下来。只要我们能活下来，实验室还开着，我们随时可以设法给你安排。”1943钱三强回到巴黎继续在居里实验室的研究工作，直到回国。钱三强不仅完成了学业，还以其突出的贡献成为了著名的物理学家。65438年到0946年，他领导的研究小组利用核乳胶研究铀裂变，发现了著名的铀核三分裂和四分裂现象，获得了亨利？巴德微观物理学奖。伊奥里奥曾说:“铀核的三分裂和四分裂是第二次世界大战以来法国核物理的重要工作。”65438-0947年，钱三强担任法国国家科学研究中心研究导师。

1948年钱三强回国时，小居里夫妇给他写了一段评语，说:“他对科学事业充满热情，他聪明，有独创性。毫不夸张地说，他是来我们实验室受我们指导的同代科学家中的佼佼者。......国家认可钱先生的才华，曾聘任他为国家科研中心研究员、研究导师。他获得了法国科学院的奖励。”

“钱先生也是一位优秀的组织者。他在精神上、科学上、技术上，都具有研究机构领导人所应用的各种道德品质。”

彭焕武

玻恩在《我的生活和我的观点》一书中提到:“我的学生中有四位才华横溢的中国人；其中一个是黄坤……”，另外三位是彭焕武、程、。

彭焕武，1915，吉林省长春市人。1938年秋随玻恩赴英国爱丁堡大学学习，1940年获哲学博士学位，1945年获理学博士学位，1947年底回国。玻恩在他的书《我的生活》中回忆说:“我的第一个中国学生是一个矮小强壮的年轻人，名叫彭(桓武)。他很有天赋...我记得有一次他在一个理论问题上犯了一个错误。错误被发现后，他非常沮丧，决定放弃科学研究，转而为中国人民写一部大的科学百科全书，包括西方所有的重要发现和技术方法。当我说我认为这对于一个人来说是太大的任务时，他回答说一个中国可以做65，438+00个欧洲人的工作。他被任命为爱尔兰都柏林薛定谔高级研究所的教授，接替W .海特勒...我认为彭是第一个在欧洲获得教授职位的中国人。几年后，他决定回到中国。临走前，他来看望我们，并和我们一起去了苏格兰西北高地的尤拉普尔，我们在那里度假。...我们一起度过了美好的几天。后来他走了，我们再也没见过他，他也没写信。”博恩说，“除了他神秘的才能，彭非常简单，看起来像一个强大的农民。”从玻恩的话语中，透露出他对这个来自中国北方的倔强年轻人的喜爱、欣赏和向往。彭先生在英国时与海特勒合作做介子理论研究，因其在理论物理方面的贡献与玻恩分享了英国爱丁堡皇家学会的麦克杜格尔-布雷斯班奖1945。回国后继续研究核物理，提出了基于电子键波函数对分子结构的计算方法。1956-1957在他的领导下，邓稼先与贺作秀、徐建明、于敏合作发表了一系列重要论文，为我国的核物理研究做出了开创性的工作。

彭先生1982获国家自然科学一等奖。1985获国家科技进步特等奖。

杨振宁

杨振宁(1922-)，美籍华人理论物理学家，1922年6月+10月1日出生于安徽省合肥县(今合肥市)。

他在西南联合大学物理系吴大猷的指导下完成了他的学士论文。1942毕业后进入研究生院深造，在王竹溪老师指导下学习统计物理。1945去了美国，成为了芝加哥大学的研究生。

By e？费米熏陶，在导师e？在泰勒的指导下完成博士论文，获得博士学位1948。1948-1949，芝加哥大学教员，1948-1955，普林斯顿高等研究院教授，1955-1966，纽约州立大学。

石头

爱因斯坦克里克分校物理学教授、新成立的理论物理研究所所长，美国总统授予他1985国家科技奖章。1948 65438+2月27日，北京大学授予杨振宁荣誉教授证书。

杨振宁对理论物理做出了广泛的贡献，包括基本粒子、统计力学和凝聚态物理。他在理论结构和现象学分析方面做出了很多贡献。

邓稼先

邓稼先(1924—1986)，中国核物理学家，1924年6月25日出生于安徽怀宁。他的祖父是清代著名的书法家和篆刻家，父亲是著名的美学家和艺术史学家。七七事变后，全家留在北平。16岁，他们来到四川江津，和姐姐一起读完高中。1941—1945就读于国立西南联合大学物理系，师从王竹溪、郑华池等知名教授。1945抗战胜利后，迁回北平，应聘到北京大学物理系任教。65438-0948年赴美国印第安纳州普渡大学读研究生，并入选美国留学协会总董事会。新中国的诞生使他决心尽快回到祖国。1950年8月，他拿到学位后的第九天，冲破重重阻碍，登上了返航的船。1950 10曾任中国科学院近代物理研究所助理研究员，从事原子核理论研究。1958年8月调到新成立的核武器研究所任理论部主任，负责领导核武器理论设计工作。后任研究所副所长、所长，核工业部第九研究设计院副院长、院长，核工业部科学技术委员会副主任，国防科工委科学技术委员会副主任。他是中国核武器研发的主要组织者和领导者。

1956加入中国* * *产党，中共十二届中央委员、中国科学院院士。

1985 7月患上直肠癌，一直坚持工作到生命的最后一刻。1986于7月29日在北京逝世，享年62岁。

李宗道

理论物理学家李政道(1926-)。1926 165438+10月25日出生于上海。1943-1944就读于浙江大学物理系(当时在贵州永兴读大一)，受到老师束星北的启发，开始了学术生涯。1944因翻车受伤休学。1945转到昆明西南联大物理系。1946年，经老师吴大猷推荐，他获得国家奖学金，赴美国深造。1948年春天，李政道通过了研究生资格考试，开始在费米的指导下做博士论文研究。

1949年底，在费米的指导下，李政道完成了关于白矮星的博士论文，获得了博士学位。之后做讲师，在学校天文系搞了半年研究，在加州大学(伯克利)物理系搞了一年研究。

1950年，与来自上海的大学生秦结婚。他们有两个孩子，大儿子李中清，目前是加州理工学院的历史学教授；次子李，现任密西根大学化学系助理教授。1951年在普林斯顿高等研究院工作。1953年任哥伦比亚大学物理学助理教授，1955任副教授，1956任教授，1957任诺贝尔物理学奖获得者，1957任普林斯顿高等研究院和哥伦比亚大学教授，1960-1963。哥伦比亚大学物理系教授1963，费米物理系教授1964，全校教授1983。他也是美国科学院的成员。

李政道对近代物理学的杰出贡献是他在1956年与杨振宁合作，深入研究了令人费解的“θ？γ”之谜，所谓K介子，有两种不同的衰变方式，一种衰变到偶宇称态，一种衰变到奇宇称态。人们认识到，在弱相互作用中，宇称可能不守恒。此外，还提出了几种检验宇称在弱相互作用中是否守恒的实验方法。第二年，这个理论被吴健雄小组的实验所预言。因此，李政道和杨振宁的工作很快得到了学术界的认可，并获得了1957诺贝尔物理学奖。

丁肇中

丁肇中(1936—)，实验物理学家。我的祖籍是山东日照。1956年赴美国密歇根大学，先后就读于物理系和数学系。1960获得硕士学位，1962获得物理学博士学位。1963年，他获得了福特基金会的奖学金，到瑞士日内瓦的欧洲粒子物理研究所工作。从65438到0964，他在哥伦比亚大学工作。1965

2000年，他成为纽约哥伦比亚大学的讲师。麻省理工学院物理系教授自1967。他的研究兴趣是高能实验粒子物理，包括量子电动力学、电负性统一理论和量子色动力学。他领导的标志？杰实验组曾在多个国际实验中心工作。

因为丁肇中对物理学的贡献，1976年被授予诺贝尔物理学奖(J/ψ粒子的发现)，1988年被美国政府授予洛伦茨奖，被意大利政府授予Tekaspery科学奖。他是美国国家科学院院士、美国艺术科学院院士、前苏联科学院外籍院士、中国台北中央研究院院士、巴基斯坦科学院院士。被密歇根大学(1978)、香港中文大学(1987)、博洛尼亚大学(1988)、哥伦比亚大学(1990)授予荣誉博士学位。他是中国、上海交通大学和北京师范大学的名誉教授。他获得过很多奖牌，比如1977美国工程科学学会的Erin金奖，意大利陶尔米纳的Leopard优秀奖，意大利布雷西亚的科学金奖。他还是B(核物理B、核仪器和方法以及Mathem at Physical Modeling)等科学期刊的编委。