物理百年

　　物理百年

　　人類的生活在20世紀發生了翻天覆地的變化，其中物理學起了至關重要的作用；同時物理學本身在20世紀里也產生了令人難以置信的前進。狹義相對論、廣義相對論，量子力學使物理學發生了革命性的變化；20世紀也出現了許多偉大的科學家：愛因斯坦、海森伯、薛定愕等等難以計數。

　　本版內容由沙濤收集、整理，在此表示感謝

　　1900--1909

　　1900年，瑞利發表適用于長波范圍的黑體輻射公式。

　　1900年，普朗克（M．Plank，1858—1947）提出了符合整個波長范圍的黑體輻射公式，開

　　用能量量子化假設從理論上導出了這個公式。

　　1900年，維拉爾德（P．Willard，1860一1934）發現γ射線。

　　1901年，考夫曼（W．Kaufmann，1871—1947）從鐳輻射測射線在電場和磁場中的偏轉，從

　　而發現電子質量隨速度變化。

　　1901年，理查森（O．W．Richardson，1879—1959）發現灼熱金屬表面的電子發射規律。

　　后經多年實驗和理論研究，又對這一定律作進一步修正。

　　1902年，勒納德從光電效應實驗得到光電效應的基本規律：電子的最大速度與光強無關，

　　為愛因斯坦的光量子假說提供實驗基礎。

　　1902年，吉布斯出版《統計力學的基本原理》，創立統計系綜理論。

　　1903年，盧瑟福和索迪（F．Soddy，1877一1956）發表元素的嬗變理論。

　　1905年，愛因斯坦（A．Einstein，1879—1955）發表關于布朗運動的論文，并發表光量子

　　假說，解釋了光電效應等現象。

　　1905年，朗之萬（P．Langevin，1872—1946）發表順磁性的經典理論。

　　1905年，愛因斯坦發表《關于運動媒質的電動力學》一文，首次提出狹義相對論的基本原

　　理，發現質能之間的相當性。

　　1906年，愛因斯坦發表關于固體熱容的量子理論。

　　1907年，外斯（P．E．Weiss，1865—1940）發表鐵磁性的分子場理論，提出磁疇假設。

　　1908年，昂納斯（H．Kammerlingh—Onnes，1853—1926）液化了最后一種“永久氣體”氦。

　　1908年，佩蘭（J．B．Perrin，1870—1942）實驗證實布朗運動方程，求得阿佛伽

　　德羅常數。

　　1908—1910年，布雪勒（A．H．Bucherer，1863—1927）等人，分別精確測量出電子質量

　　隨速度的變化，證實了洛侖茲-愛因斯坦的質量變化公式。

　　1908年，蓋革（H．Geiger，1882—1945）發明計數管。盧瑟福等人從粒子測定電子電荷e

　　值。

　　1906—1917年，密立根（R．A．Millikan，1868—1953）測單個電子電荷值，前后歷經11

　　年，實驗方法做過三次改革，做了上千次數據。

　　1909年，蓋革與馬斯登（E．Marsden）在盧瑟福的指導下，從實驗發現粒子碰撞金屬箔產

　　生大角度散射，導致1911年盧瑟福提出有核原子模型的理論。這一理論于1913年為蓋

　　革和馬斯登的實驗所證實。

　　1910--1919

　　1911年，昂納斯發現汞、鉛。錫等金屬在低溫下的超導電性。

　　1911年，威爾遜（C．T．R．Wilson，i869—1959）發明威爾遜云室，為核物理的研究提供

　　了重要實驗手段。

　　1911年，赫斯（V．F．Hess，1883—1964）發現宇宙射線。

　　1912年，勞厄（M．V．Laue，1879—1960）提出方案，弗里德里希（W.Friedrich），尼平

　　（P．KniPning，1883—1935）進行X射線衍射實驗，從而證實了X射線的波動性。

　　1912年，能斯特（W.Nernst，1864—1941）提出絕對零度不能達到定律（即熱力學第三定

　　律）。

　　1913年，斯塔克（J．Stark，1874—1957）發現原子光譜在電場作用下的分裂象（斯塔克效應)。

　　1913年，玻爾（N．Bohr，1885—1962）發表氫原子結構理論，解釋了氫原子光譜。

　　1913年，布拉格父子（W．H．Bragg，1862—l942；W．L．Bragg，1890—1971）研究X射

　　線衍射，用X射線晶體分光儀，測定X射線衍射角，根據布拉格公式：Zdsin6=算出晶

　　格常數d。

　　1914年，莫塞萊（H．G．J．Moseley，1887—1915）發現原子序數與元素輻射特征線之間

　　的關系，奠定了X射線光譜學的基礎。

　　1914年，弗朗克（J．Franck，1882——1964）與G．赫茲（G．Hertz，1887—1975）測

　　汞的激發電位。

　　1914年，查德威克（J．Chadwick，1891—1974）發現能譜。

　　1914年，西格班（K.M．G．Siegbahn，1886—1978）開始研究X射線光譜學。

　　1915年，在愛因斯坦的倡儀下，德哈斯（W．J．deHass，1878—1960）首次測量回轉磁效

　　應。

　　1915年，愛因斯坦建立了廣義相對論。

　　1916年，密立根用實驗證實了愛因斯坦光電方程。

　　1916年，愛因斯坦根據量子躍遷概念推出普朗克輻射公式，同時提出了受激輻射理論，后

　　發展為激光技術的理論基礎。

　　1916年，德拜（P．J．W．Debye，1884—1966）提出X射線粉末衍射法。

　　1919年，愛丁頓（A．S．Eddington，1882—1944）等人在日食觀測中證實了愛因斯坦關于

　　引力使光線彎曲的預言。

　　1919年，阿斯頓（F．W．Aston，1877—1945）發明質譜儀，為同位素的研究提供重要手段。

　　1919年，盧瑟福首次實現人工核反應。

　　1919年，巴克豪森（H．G．Barkhausen）發現磁疇。

　　1920--1929

　　1921年，瓦拉塞克發現鐵電性。

　　1922年，斯特恩（O．Stern，1888—1969）與蓋拉赫（W．Gerlach，1889—1979）

　　使銀原子束穿過非均勻磁場，觀測到分立的磁矩，從而證實空間量子化理論。

　　1923年，康普頓（A．H．Compton，1892—1962）用光子和電子相互碰撞解釋X射線散射中

　　波長變長的實驗結果，稱康普頓效應。

　　1924年，德布羅意（L．deBroglie，1892—1987）提出微觀粒子具有波粒二象性的假設。

　　1924年，玻色（S．Bose，1894—1974）發表光子所服從的統計規律，后經愛因斯坦補充建立了玻色一愛因斯坦統計。

　　1925年，泡利（W．Pauli，1900—1958）發表不相容原理。

　　1925年，海森伯（W．K．Heisenberg，1901—1976）創立矩陣力學。

　　1925年，烏倫貝克（G．E．Uhlenbeck，1900--)和高斯密特（S．A．Goudsmit，1902—1979）提出電子自旋假設。

　　1926年，薛定愕（E．Schrodinger，1887—1961）發表波動力學，證明矩陣力學和波動力

　　學的等價性。

　　1926年，費米（E．Fermi，1901—1954）與狄拉克（P．A．M．Dirac，1902—1984）獨立

　　提出費米－狄拉克統計。

　　1926年，玻恩（M．Born，1882—1970）發表波函數的統計詮釋。

　　1927年，海森伯發表不確定原理。

　　1927年，玻爾提出量子力學的互補原理。

　　1927年，戴維森（C．J．Davisson，1881—1958）與革末（L．H．Germer，1896--

　　1971）用低速電子進行電子散射實驗，證實了電子衍射。同年，G．P．湯姆生

　　（G．P．Thomson，1892—1975）用高速電子獲電子衍射花樣。

　　1928年，拉曼（C．V．Raman，1888--1970）等人發現散射光的頻率變化，即拉曼效應。

　　1928年，狄拉克發表相對論電子波動方程，把電子的相對論性運動和自旋、磁矩聯系了起

　　來。

　　1928—1930年，布洛赫（F．BIoch，1905—1983）等人為固體的能帶理論奠定了基礎。

　　1930--1939

　　1930—1931年，狄拉克提出正電子的空穴理論和磁單極子理論。

　　1931年，A．H．威爾遜（A．H．Wilson）提出金屬和絕緣體相區別的能帶模型，并預言介

　　于兩者之間存在半導體，為半導體的發展提供了理論基礎。

　　1931年，勞倫斯（E．O．Lawrence，1901—1958）等人建成第一臺回旋加速器。

　　1932年，考克拉夫特（J．D．Cockcroft，1897—1967）與沃爾頓（E．T．Walton）發明高

　　電壓倍加器，用以加速質子，實現人工核蛻變。

　　1932年，尤里（H．C．Urey，1893—1981）將天然液態氫蒸發濃縮后，發現氫的同位素

　　——氘的存在。

　　1932年，查德威克發現中子。在這以前，盧瑟福于1920年曾設想原子核中還有一種中性粒

　　子，質量大體與質予相等。據此曾安排實驗，但未獲成果。

　　193O年，玻特（w．B大成，18盯一1的7）等人在。射線轟擊被的實驗中，發現過一種穿

　　透力極強的射線，一誤認為、射線，1931年約里奧（F．Joliot，1900—1958）與伊

　　倫·居里（1．Curie，1897—1956）讓這種穿透力極強的射線，通過石蠟，打出高速

　　質子。查德威克接著做了大量實驗，并用威爾遜云室拍照，以無可辯駁的事實說明這

　　一射線即是盧瑟福預言的中子。

　　1932年，安德森（C．D．Anderson，1905一）從宇宙線中發現正電子，證實狄拉克的預言。

　　1932年，諾爾（M．Knoll）和魯斯卡（E．Ruska）發明透射電子顯微鏡。1932年，海森伯、伊萬年科（Д．Д．Иваненко）獨立發表原子核由質子和中子

　　組成的假說。

　　1933年，泡利在索爾威會議上詳細論證中微于假說，提出β衰變。

　　1933年，蓋奧克（W．F．Giauque）完成了順磁體的絕熱去磁降溫實驗，獲得千分之幾開的

　　低溫。

　　1933年，邁斯納（W．Meissner，1882—1974）和奧克森菲爾德（R．Ochsenfeld）發現超

　　導體具有完全的抗磁性。

　　1933年，費米發表p衰變的中微子理論。

　　1933年，圖夫（M．A．Tuve）建立第一臺靜電加速器。

　　1933年，布拉開特（P．M．S．Blackett，1897—1974）等人從云室照片中發現正負電子對。

　　1934年，切侖柯夫（Π．A．Черенков）發現液體在β射線照射下發光的一種現象，

　　稱切侖柯夫輻射。

　　1934年，約里奧-居里夫婦發現人工放射性。

　　1935年，湯川秀村發表了核力的介于場論，預言了介子的存在。

　　1935年，F．倫敦和H.倫敦發表超導現象的宏觀電動力學理論。

　　1935年，N.玻爾提出原子核反應的液搞核模型。

　　1938年，哈恩（O．Hahn，1879—1968）與斯特拉斯曼（F．Strassmann）發現鈾裂變。

　　1938年，卡皮查（П.Л.Капича，1894--）實驗證實氦的超流動性。

　　1998年，F．倫敦提出解釋超流動性的統計理論。

　　1939年，邁特納（L．Meitner,1878—1968）和弗利行（O.Frisch）根據獲滴核模型指出，

　　哈恩-斯特拉斯曼的實驗結果是一種原子核的裂變現象。

　　1939年，奧本海默（J．R．Oppenheimer，1904—1967）根據廣義相對論預言了黑洞的存在。

　　1939年，拉比（I．I．Rabi，1898—1987）等人用分子束磁共振法測核磁矩。

　　1940--1949

　　1940年，開爾斯特（D．W．Kerst）建造第一臺電子感應加速器。

　　1940—1941年，朗道（Л.И.Ландау，1908—1968）提出氦Ⅱ超流性的量子理論。

　　1941年，布里奇曼（P．W．Bridgeman，1882—1961）發明能產生10萬巴高壓的裝置。

　　1942年，在費米主持下美國建成世界上第一座裂變反應堆。

　　1944—1945年，韋克斯勒（ВИВеклер.1907--1966）和麥克米倫（E．M.McMillan，

　　1907—）各自獨立提出自動穩相原理，為高能加速器的發展開辟了道路。

　　1946年，阿爾瓦雷茲（L．W．Alvarez，1911--）制成第一臺質子直線加速器。

　　1946年，柏塞爾（E．M．Purcell）用共振吸收法測核磁矩，布洛赫（F．Bloch，1905—1983）用核感應法測核磁矩，兩人從不同的角度實現核磁共振。這種方法可以使核磁矩和磁場的測量精度大大提高。

　　1947年，庫什（P．Kusch）精確測量電子磁矩，發現實驗結果與理論預計有微小偏差。

　　1947年，蘭姆（W．E．Lamb，Jr．）與雷瑟福（R．C．Retherford）用微波方法精確測出氫原子能級的差值，發現狄拉克的量子理論仍與實際有不符之處。這一實驗為量子電動力學的

　　發展提供了實驗依據。

　　1947年，鮑威爾（C．F．Powell，1903—1969）等用核乳膠的方法在宇宙線中發現π介子。

　　1947年，羅徹斯特和巴特勒（C．Butler，1922--）在宇宙線中發現奇異粒子。

　　1947年，H，P．卡爾曼和J．W．科爾特曼等發明閃爍計數器。

　　1947年，普里高金（I．Prigogine，1917--）提出最小熵產生原理。

　　1948年，奈耳（L．E．F．Neel，1904--）建立和發展了亞鐵磁性的分子場理論。

　　1948年，張文裕發現μ子系弱作用粒子，并發現了μˉ子原子。

　　1948年，肖克利（w．Shockley），巴丁（J．Bardeen）與布拉頓（W．H．Brattain）

　　發明晶體三極管。

　　1948年，伽柏（D．Gabor，1900—1979）提出現代全息照相術前身的波陣面再現原理。

　　1948年，朝永振一郎、施溫格（1．Schwinger）費因曼（R．P．Feynman，1918--

　　1988）等分別發表相對論協變的重正化的量子電動力學理論，逐步形成消除發散困難的重

　　正化方法。

　　1949年，邁耶（M．G．Mayer）和簡森（J．H．D．Jensen）等分別提出核殼層模型理論。

　　1950-1959

　　1960--現在

　　1960年，梅曼（T．H．Maiman）制成紅寶石激光器，實現了肖洛（A．L．Schawlow）和

　　湯斯1958年的預言。

　　1962年，約瑟夫森（B．D．Josephson）發現約瑟夫森效應。

　　1964年，蓋耳曼（M．Gell－Mann）等提出強子結構的夸克模型。

　　1964年，克洛寧（J．W．Cronin）等實驗證實在弱相互作用中CP聯合變換守

　　恒被破壞。

　　1967—1968年，溫伯格（S．Weinberg)、薩拉姆（A．salam）分別提出電弱統一理論標準模型。

　　1969年，普里高金首次明確提出耗散結構理論。

　　1973年，哈塞爾特（F．J．Hasert）等發現弱中性流，支持了電弱統一理論。

　　1974年，丁肇中（1936--）與里希特（B．Richter，1931--）分別發現J／ψ粒子。

　　1980年，克利青（V．Klitzing，1943--）發現量子霍爾效應。

　　1983年，魯比亞（C．Rubbia，1934--）和范德梅爾（S．V．d．Meer，1925--）等人在歐洲核子研究中心發現W±和Z0粒子。