附录：科学家传略

1. 附录：科学家传略 瑞利 金斯 维恩 普朗克 爱因斯坦 德布罗意 康普顿 薛定谔 斯特恩 盖拉赫 戴维逊 玻恩 拉盖尔 海森堡 狄拉克 玻色 费米 玻尔 巴尔末 哥德史密特 乌伦贝克 塞曼 厄密 玻耳兹曼 勒让德

2. J. 瑞利（Rayleigh, John Williams Strutt) 瑞利男爵三世，英国物理学家，1842年11月12日生于埃塞克斯郡的朗格福德园林，1919年6月30日卒于切姆斯福德的特尔林镇，1819~1984年是剑桥卡文迪许实验室教授，1884~1905年间在伦敦皇家学会。 瑞利通过测量易移动平板（瑞利盘）上所受压强，推断天空的兰色是因光被空气分子散射所致（瑞利散射），并于1900年提出了一个辐射定律—瑞利-金斯定律，后来知道这是普朗克辐射定律的一种特殊情形。氮气中声速测量中出现的矛盾，导致他和W. 拉姆赛（Ramsay）在1894年发现了氩，从而使他们获得1904年的诺贝尔物理奖和化学奖。

3. J.金斯　(JEANS，James HopWood) 英国数学家，物理学家和天文学家，1877年9月11日生于绍斯波特，1946年9月16日卒于多金，1912~1946年是皇家学会的天文学教授。金斯做的开创性工作主要在热力学、恒星动力学和天体演化学方面。他写过自然哲学著作，也写了些蛊惑人的流行天文学书籍。

4. W. 维恩 （WIEN, Wilhelm) 德国科学家，1864 年1月13日生于东普鲁士的加佛肯，1828年8月30日卒于慕尼黑，在亚琛、吉森、维尔茨堡和慕尼黑等地当过教授。 1893年，他还是 H. 冯 · 亥姆霍兹的助教时，就发现了他的位移定律；1896年，他发表了重要的（虽仅近似有效）辐射定律。因这些成就，维恩被授予1911年诺贝尔奖；普朗克继之导致量子论。 1896年，维恩转而撰写有关粒子束的文章，他证实阴极射线为带负电的粒子；他注意到，孔道射线主要是由正离子混合物组成，并测定了正离子的荷质比和速度。他研究电荷转换和电辉过程，确定了粒子的平均自由程和在高真空中，未受扰原子电辉的辉光时间。作为《物理年鉴》的编辑（始于1906年），对科学的发展起了极大的影响作用。

5. 普朗克（1858——1947） 德国人，早年就显露出数学和音乐方面的才能，中学毕业后几经徘徊才走上科学之路。1874年入慕尼黑大学主攻数学，后被物理学吸引而转入物理领域。1979年7月以题为《论热力学理论的第二原理》的论文在慕尼黑大学获得博士学位。 普朗克先后对热力学、辐射理论几相对论等方面进行了深入的研究，并对科普工作做出了很大贡献。普朗克最杰出的成就是提出了电磁辐射和吸收的量子假设。这一革命性的假设成为物理学史上光辉的一页，为现代物理奠定了第一块基石，由此获得1918年诺贝尔物理学奖。 但是能量子的概念在最初五年中被人冷落，即使普朗克自己，由于经典理论的影响和束缚，也千方百计的想把能量子的概念纳入经典理论框架之中。正如他后来回忆时所说，“企图使基本作用量子与经典理论调和起来的这种徒劳无益的打算，我持续了很多年（直到1915年），它使我付出了巨大的精力。”由此可见，普朗克本人也是几经徘徊才相信了能量子思想的正确性。

6. A. 爱因斯坦 （EINSTEIN, Albert) 德国物理学家，1879年3月14日生于乌尔姆，1955年4月18日卒于新泽西州普林斯顿。在慕尼黑长大，15岁他移居瑞士。 1905年作为伯尔尼专利局的“三级技师”，他在《物理年鉴》第17卷上发表了三篇最重要的论文。在“有关布朗运动的理论”中，基于纯经典图象，他发表了物质原子结构的直接和结论性的证明。在“论动体的电动力学”一文中，以其对“空间”、“时间”名词概念的深刻分析，他建立了狭义相对论。几个月后，在此基础上，他的出了质量与能量相当的结论，并将其表示为著名的质能公式 E = m c 2 . 在其第三篇“关于光的产生和转化的一个启发性观点”的论文中，他推广了普朗克（1900）的量子观点，进入了量子论发展决定性的第二阶段，直接导致了粒子和波动二象性的观念。 光量子概念对于1913年提出他的原子论，物理学家们的意见才有所改变。爱因斯坦1909年成为苏黎士大学教授，1911年去了布拉格，一年后回到苏黎士的瑞士联邦理工大学当教授。1913年他被招到柏林，成为普鲁士科学院的专职院士和威廉皇家学会物理研究所所长。

7. 1914年至1915年，由引力质量与惯性质量的严格比例性出发，他创立了广义相对论。在不列颠日食的观测，成功的检验了他的理论之后，爱因斯坦成了公众瞩目的人物。政治和科学上的对手发起了反对他的相对论的运动，但未获成功。所以，诺贝尔奖金委员会明知的授予爱因斯坦1921年诺贝尔物理学奖金，不是因为他的相对论研究上的成就，而是因为他对量子论的贡献。 1914年至1915年，由引力质量与惯性质量的严格比例性出发，他创立了广义相对论。在不列颠日食的观测，成功的检验了他的理论之后，爱因斯坦成了公众瞩目的人物。政治和科学上的对手发起了反对他的相对论的运动，但未获成功。所以，诺贝尔奖金委员会明知的授予爱因斯坦1921年诺贝尔物理学奖金，不是因为他的相对论研究上的成就，而是因为他对量子论的贡献。 自1921年起，爱因斯坦尝试建立物质统一理论，其目的是合并电动力学和引力论。甚至在汤川秀树的研究已表明，除了引力和电磁力之外，还存在其它力之后，他仍继续自己的研究工作，但最后未获成功。在1917年，他虽然发表过一篇有助于量子论统计解释的文章，此后基于不同的哲学观点，反对由玻尔和海森堡提出的“哥本哈根解释”。 1933年由于爱因斯坦的犹太人背景，受到打击和迫害，解除了他在德国具有的所有学术职位。后来他移民美国，在美国普里斯顿高等研究所继续他的研究工作。爱因斯坦在晚年，由于担心德国法西斯侵略，与一些人一起，在1939年2月8日写信给罗斯福总统，建议发展美国原子弹。

8. 德布罗意（1892——） 著名法国物理学家。1909年中学毕业，1910年取得历史学硕士学位。在哥哥影响下，他转向物理学，1913年获物理学硕士学位。1923年，他把光的波粒二象性推广至实物粒子，在此基础上，1924年向巴黎大学提交了关于物质波理论的博士论文，并获得博士学位。 但是物质波理论的发表，并未引起物理界的注意，幸运的是他的博士论文的抄本碰巧传到爱因斯坦手中。爱因斯坦不仅支持了普郎克的量子论，而且把德布罗意推上了物理学舞台。薛定格就是接受了这种物质波的思想后，建立起量子力学的。德布罗意是世界上第一个以博士论文获得诺贝尔物理学奖（1929年）的学者。

9. 康普顿（Compton, Arthur Holly) 美国物理学家，1892年9月10日生于俄亥俄州伍斯特，1962年3月15日卒于加州伯克利，1920年成为圣路易斯城华盛顿大学的教授，1932年芝加哥大学教授。1945年，他任华盛顿大学校长。 1922年他在X射线研究中，发现了康普顿效应。对此效应，他和德拜同时给出了量子论的解释。康普顿也是证明X射线全反射的第一人。与R. L. 多恩一起，他作成了由衍射栅的X射线衍射。1927年，他和C.T.R.威尔逊共同获得诺贝尔物理奖。康普顿和他的学生作了有关宇宙线的广泛研究 。二次世界大战期间，他参加了发展原子弹和雷达的工作，是美国政府钚研究计划的主任。

10. 薛定谔（1887——1961） 奥地利物理学家。在维也纳大学上学时，掌握了连续介质物理学中的本征值问题，为他后来的研究工作打下了基础。1910年，他23岁获得了博士学位。1921——1926年在苏黎世大学任教。这段时期是他一生中取得最伟大成就的岁月。1925年末，由相对论质能关系，他得到了相对论薛定格方程（现在称为克莱因—高登方程）。将其用于氢原子，得到的结果并不好。为此他很沮丧，怀疑自己的方法是错误的（后来才知道，克莱因—高登方程仍然是对的，但它描写的是自旋为零的粒子，不能用来研究氢原子中的电子，因为电子的自旋是1/2）。但不久，他又重新振作起来，把他的方法用于低能电子建立了薛定谔方程，很好的解释了电子的行为，导致波动力学出现（1926年1月）。 除波动力学外，当时已建立了海森堡的矩阵力学（当时被称为量子力学），薛定谔证明了这两种理论在数学上是完全等价的。薛定谔由于建立波动力学（现一般称为量子力学）而和狄拉克同获1933年诺贝尔物理学奖。

11. O. 斯特恩 (STERN, Otto) • 德国物理学家，1888年2月17日生于荷兰的索劳，1969年8月17日卒于伯克利。1921年在罗斯托克成为教授，1923年是汉堡的教授，同时任物理学化学研究所所长。 • 1915年初，斯特恩创立了利用分子束测定原子核性质的方法，成功地发现了氢原子磁矩的量子化现象（斯特恩—盖拉赫实验），完成了分子氢和氦射线的衍射实验（1929年）和质子磁矩的确定（1933年）。1933年斯特恩移居美国，并在匹兹堡的卡内基技术研究所工作。1943年他获诺贝尔物理学奖。

12. W. 盖拉赫 (GERLACH, Walther) • 德国物理学家，1889年8月1日生于莱茵河畔的比布里希，1979年卒于慕尼黑。作过法兰克富和蒂宾根的教授，1929年起在慕尼黑任教授。 • 1916年他精确地测定了斯特藩—玻尔兹曼常数，1921年与O. 斯特恩一起，通过原子束在非均匀磁场中的偏转证明了磁矩的量子化效应。当时，盖拉赫是莱茵河畔法兰克富大学物理研究所的讲师，斯特恩是该所访问讲师，所长是马克斯 ˙玻恩（前任是马克斯˙冯˙劳厄）。后来盖拉赫从事定量光谱分析和原子结构与磁学之间一致性的研究。在对科学作广泛分析之后，盖拉赫曾试图、探讨“物理学的人文学价值”。

13. C．J．戴维逊 (DAVISSON, Clinton Joseph) • 美国物理学家，1881年10月22日生于伊利诺伊州的布卢明顿，1958年2月1日卒于弗吉尼亚州的夏洛茨维尔。自1917年至1946年，戴维逊是贝尔电话实验室的科学家，此后至1954年，他是位于夏洛茨维尔的弗吉尼亚大学的教授。1927年他和L.H. 革末（Germer）测量了电子被晶体的衍射，证明了实物粒子的波动性，因而于1937年戴维逊获诺贝尔物理学奖。

14. M. 玻恩 (BORN, Max) • 德国物理学家，1882年12月12日生于德国佛雷斯劳（现波兰佛罗茨瓦夫），1970年1月5日卒于哥廷根。玻恩曾在柏林（1915年）、法兰克富（1919年）和哥廷根（1921年）作教授，于1933年移居到剑桥，1939年在爱丁堡为自然哲学教授。1954年玻恩退休后，生活在德国布莱梅。 • 玻恩早年从事相对论和晶体物理的研究，约在1922年前后，开始建立新的原子理论。1925年玻恩与他的学生海森堡、约旦一起在建立矩阵力学上获得巨大成功。在哥廷根，玻恩创建了一个重要的理论物理学派。1926年，他将薛定谔的波函数解释为概率振幅，从而引进了现代物理学关于态的概念。由于他的这些卓越贡献，于1954年才获得迟来的诺贝尔物理学奖。

15. E.N. 拉盖尔 (LAGUERRE, Edmond Nicolas) • 法国数学家，1834年4月9日生，1886年8月3日卒于巴勒迪克。拉盖尔是现代几何的奠基人之一，1885年成为法国科学院的成员。除了几何问题（特别是虚实几何的解释）之外，拉盖尔特别推动了代数方程和连续分数的理论。

16. W.K. 海森堡 (HEISENBERG, Werner Karl) • 德国物理学家，1901年12月5日生于维尔茨堡，1976年2月1日在慕尼黑去世。从1927年到1941年，海森堡是莱比锡和柏林的理论物理学教授，1941年任柏林、哥廷根及1955年在慕尼黑的普朗克物理研究所所长。 • 1925年7月，在寻找原子现象的正确描述中，海森堡阐述了他的原理：只有在原则上是可观测的两才识须考虑的。这使得早期玻尔—索末菲(Bohr-Sommerfeld)凭物理直觉建立起来的旧量子论被人们放弃。同时，海森堡在他的复矩阵乘法法则中为新的哥廷根矩阵力学的建立创造了条件，并与玻恩、约旦一起于1925年9月建立了矩阵力学。在与玻尔的紧密合作中，展现出了他的新形式的更为深刻的物理或哲学背景。1927年他提出的不确定原理成为量子论哥本哈根解释的基础。1932年海森堡由于他对量子力学建立所做的贡献而获得诺贝尔物理学奖。 • 1932年，J. 查德维克(Chadwick)发现中子后，海森堡认识到这一新粒子的重要性，提出了原子核由中子和质子构成的原子核结构理论，并特别引入了同位旋的概念。从1953年年起，海森堡致力于物理的统一理论的研究，试图用守恒律和非线性旋量方程，统一描述所有粒子和它们的变化过程。

17. P.A.M. 狄拉克 (DIRAC, Paul Adrien Maurice) • 英国数学物理学家，1902年8月8日生于布里斯托尔，1984年卒于布里斯托尔。狄拉克曾在布里斯托尔、剑桥和脊索外国大学学习过，1932年成为数学教授。狄拉克是量子力学的奠基者之一。他创立了一种用于计算电子特性，数学上等价的非对易代数。1928年他预言了正电子的存在，对量子场论作出了重要贡献。狄拉克1933年或诺贝尔奖。

18. S.N. 玻色 (BOSE, Satyendra Nath) • 印度物理学家，1894年出生，1974年2月4日卒于加尔哥答。玻色提出了用于光子的统计学，爱因斯坦将其推广到有质量的粒子，二人一起创立了新的量子统计学理论（玻色—爱因斯坦统计学）。该理论不同于经典的玻尔兹曼统计学，也不同于费米统计学。自1926年至1956年，玻色是达卡和加尔哥答的教授。

19. E. 费米 (FERMI, Enrico) • 意大利物理学家，1901年9月29日生于罗马，1954年11月28日卒于芝加哥。1939年去纽约的哥伦比亚大学之前，费米曾是佛罗伦萨和罗马的教授。1946年去了芝加哥。 • 费米主要从事量子力学的研究。他发现由中子轰击下核会发生转化，在1934年初已能合成许多新的放射性物质，他认为这些新元素是超铀元素。费米在他的论文“Sulla Quantizazione del gas perfetto monatomico”(Lincei Rendiconti 1935; 物理杂志1936)中，系统地阐述了以他的名字命名的统计学（费米统计学）。 • 1938年他被授予诺贝尔物理学奖。二次世界大战期间，费米实质上致力于原子能应用计划。1942年12月2日，在他指导下，在芝加哥的核反应堆实现了第一次核链式反应。为纪念费米，美国设立了恩里科˙费米奖。

20. N.玻尔 (BOHR, Niels Hendrik David) • 丹麦物理学家，1885年10月7日生于哥本哈根，1962年11月18日卒于哥本哈根。1916年起作为教授，1920年玻尔成为哥本哈根大学理论物理研究所所长。1913年成功地应用普朗克量子概念于卢瑟福原子的行星模型，从理论上解释了氢原子的光谱系。玻尔将此模型推广于描述其他元素，创建了一种元素周期系理论。由他命名的对应原理，建立了经典理论和量子理论之间的一种对应关系。1920年他获得诺贝尔物理学奖。 • 1927年玻尔与年轻的海森堡一起创立了量子力学的“哥本哈根诠释”，这个现在流行的量子理论公式化的物理诠释的基础是海森堡不确定原理和波粒二象性。后来他研究核物理与基本粒子物理问题。从1933年至1936年，他运用“沙袋模型”描述核反应。玻尔对于铀核裂变的解释，对后来的裂变技术的应用起了很重要的作用。从1943年到1945年，玻尔在洛斯阿拉莫斯从事原子弹的研制工作。

21. J.J.巴尔末 (BALMER, Johann Jakob) • 瑞士数学家，1825年5月1日生于洛桑（巴塞尔），1898年3月12日卒于巴塞尔。巴尔末曾在巴塞尔女子学院任教，自1865年至1890年也是巴塞尔大学的讲师。1885年他首先创立了一个公式用以描述当时已知的氢原子光谱系（巴尔末系）。后来他认识到，该公式中的常数和里德堡常数之间的关系以及该公式重要的物理意义。

22. S.A.哥德史密特 (GOUDSMIT, Samuel Abraham) • 荷裔美籍物理学家，生于1902年7月11日，卒于1978年12月4日。1928到1941年，他在密歇根大学任教；1941到1946年，在麻省技术研究所工作；1948年后，在布鲁海文国家实验室工作，特别是从事原子光谱结构研究。 • 1925年他与G.乌伦贝克一起将电子自旋引入量子理论。这个概念的重要性远远超过发现者的预料。1944至1945年，他是盟军调查德国原子能研究计划秘密代表团“Alsos”的领导人。1964年德国物理学会授予他普朗克勋章。

23. G.乌伦贝克 (UHLENBECK, Georg Eugen) • 美籍荷兰物理学家，1900年12月6日生于巴达维亚，在乌德勒支和安阿伯当大学教授。1925年他与S.A.哥德史密特共同提出电子具有内禀自旋。1927年他又发表了“Over statistische methoden in de theorie der guanta”。1964年，他与S.A.哥德史密特一起获得德国物理学会颁发的普朗克勋章。

24. P. 塞曼 (ZEEMAN, Pieter) • 荷兰物理学家，1865年5月25日生于佐纳马里（齐利克兹），1943年10月9日卒于阿姆斯特丹。他是阿姆斯特丹大学教授。 • 1895年他发现了塞曼效应，这种效应早在10年前就被Charles Jean Baptiste Fievez观察到了。1902年，塞曼与H.A.洛伦兹一道，用所谓的电子论（当时还没有量子力学）结实了塞曼效应，从而获得诺贝尔物理奖。

25. C.厄密 (HERMITE, Charles) • 法国数学家，1822年12月24日生于迪优兹，1902年1月卒于巴黎。厄密是纺织商人的儿子，在舒适的中产阶级家庭中长大，早年着迷于研究，以至于有时通过必修课考试都有困难。他花了整整一年时间在工艺学校学习，在朋友们的帮助下，在1847年才获得任教资格。 • 厄密的科学成果主要在椭圆函数、模函数、数论和不变量理论方面。这些成果只是到后来才被人们承认。厄密协调了高斯的算术、阿贝尔和雅可比的椭圆函数、凯利与西尔威斯特的代数不变量理论的概念，并将其进一步发展。知道1870年他才成为巴黎大学文理学院的教授。1873年他证明了e的超越性。他与很多著名学者有通信联络，并决定打破国家障碍为科学而奋斗。他是斯蒂尔斯特、达博、博雷尔、普安卡雷等人的老师和支持者。

26. L.玻耳兹曼 (BOLTZMANN, Ludwig) • 奥地利物理学家，1844年生于维也纳，1906年卒于特里雅斯特附近的杜依诺。他在维也纳大学作为约瑟夫.斯忒藩的助教研究物理学。1869年玻耳兹曼成为格拉茨大学的数学物理教授，同时也在维也纳、慕尼黑和莱比锡任教，S.Arrhenius, W.Nernst, L.Meitner等人是他的学生。 • 年轻的玻耳兹曼成功地从事于实验物理工作，因麦克斯韦研究工作的需要，他证明了硫的折射率和介电常数之间的关系。他生命结束前不久，哲学问题占据了他的主要精力，但是理论物理学总是他的主要兴趣。 • 玻耳兹曼一生理论工作的中心问题是把热力学简化成力学，期望解决力学过程的可逆性与热学过程不可逆性之间的矛盾。他证明了熵S与态的概率W之间一公式S = k ln W表示的关系（k：玻耳兹曼常数）。在1900年普朗克的公式中和在1905年爱因斯坦膨胀学说中，该公式成了量子理论的出发点。玻耳兹曼的其它重要成就是自由运动或力场中运动原子的能量分布公式（麦克斯韦—玻耳兹曼分布）和黑体辐射本领的理论解释（斯特藩—玻耳兹曼定律，1884年）。玻耳兹曼是原子论的代表人物。在他一生中，同时代的许多物理学家很少响应甚至反对他的理论观点，使他很失望。他未能活着看到1905年由爱因斯坦—布朗运动理论引进原子论的最后胜利。玻耳兹曼在62岁时自杀。

27. A.M.勒让德 (LEGENDRE,Adrie Marie) • 法国数学家，1752年9月18日生于巴黎，1833年1月10日卒于巴黎。勒让德以极大的精力参与了数论和大地测量学的奠基和发展工作，对椭圆积分、欧氏几何的基础与方法、变分法和理论天文学方面都作出了重要贡献。例如，他首先应用最小二乘法并算出了扩大表。勒让德也曾关注过高斯感兴趣的许多问题，但从未达到高斯那样至全至美的境界。1775年以后，勒让德在巴勒斯坦的几所大学任教，并出版了一些杰出的有影响的教科书。