科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 索尔维会议

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

2万米高空,11公里深海,这对父子用科技征服了人类的千年幻想
热度 4 beckzl 2017-7-1 21:48
上天下海是全人类跨种族跨文化的共同幻想。 希腊神话中,众神之王宙斯司掌神界与天空,他的二哥波塞冬则司掌海洋的一切。 在中国神话中,提起神仙必然会想起天空,只不过因为称谓上原因,大仙们似乎都拒绝与海扯上关系,成为一位“海仙”。 但话又说回来,在很多神话作品当中,能人异士们也都拥有上天下海的本领,几乎已经是一项必备技能。 上天下海几乎是神话人物的必备技能 人类科技爆发式发展之前,这些超出想象的行为也只能被称之为幻想。 不过现在,这已经并非是不可能的事情。 2012年,“红牛同温层”计划启动,鲍姆加特从近4万米的亚太空一跃而下。 同年,著名导演 詹姆斯·卡梅隆 乘坐自制的潜水艇下探1万米深的马里亚纳海沟。 这些令人崇拜的事迹固然是个挑战, 但绝非什么重大突破,甚至连先驱都算不上。 有一对传奇的父子早在半个世纪前就达成了这两项人类挑战。 父亲是大名鼎鼎的物理学家、发明家,爱因斯坦的校友,连续5届索尔维会议的会员。 父亲,奥古斯特·皮卡德 他曾搭乘自制的氢气球升到了 16165米 的高空。 成为了世界上第一个飞上同温层的活人,用肉眼观测到了地球的曲率。 还帮助好友爱因斯坦收集了许多关于宇宙射线的第一手数据。 在1930年代,他共尝试了27次飞行,创造了 23000米 的高空飞行记录。 随后,又用相似的装备潜入了4176米的深海,上天下海无所不能,悟空听了都嫉妒。 在《丁丁历险记》中,作者埃尔热以他为原型创作了第三主角向日葵教授,向这位科学家致敬。 至于他的儿子,虽然没有父亲那样强的学术贡献,但却继承了他挑战极限的基因。 在1960年就曾潜入马里亚纳海沟的“挑战者深渊”,创下了10916米的人类深潜记录, 半个世纪后仍没有人能打破 。 儿子,雅克·皮卡德 … 世界上没有多少家族能在破纪录上比得过瑞士的皮卡德家族。 这支瑞士籍法国家族的故事要从儒勒·皮卡德开始讲起。 这位巴塞尔大学的化学教授曾是罗伯特·本生的学生,有一对双胞胎儿子, 奥古斯特 与 让 。 也不知道是不是儒勒这个名字沾了大科幻小说作家儒勒·凡尔纳的光。 两兄弟从小就表现出对科学的极度向往。 成年后,两兄弟没有选择同一个领域,让继续走父亲的老路,研究化学。 而奥古斯特则留在了瑞士,进入了苏黎世的瑞士联邦技术学院学习物理,成为了爱因斯坦的校友。 毕业后,奥古斯特在1922年成为了布鲁塞尔自由大学的物理教授。 也是这一年,他的宝贝儿子 雅克·皮卡德 出生了。 皮卡德两兄弟 从他成为教授起,就是索尔维会议的常客,连续5届都是与世界顶级科学家并肩的会议会员。 当然,在最广为流传的那张索尔维会议照片中,也能找到他高大的身影。 1927年索尔维会议合影,后排最高的竹竿即是奥古斯特 于此同时,远在美国的兄弟让也成家立业,娶了一位思想前卫且立志成为热气球飞行员的女士为妻。 也许奥古斯特是受到了他这位嫂子的影响,突然也对气球飞行产生了浓厚的兴趣。 当时虽然盛行的是那种古老的吊篮式热气球飞行,但奥古斯特的目标高远得多。 他想要挑战的可是接近太空的平流层。 让·皮卡德与妻子都热爱热气球飞行 1930年,奥古斯特在比利时国家科研基金会的赞助下开始了对高空气球飞行的研究。 高空飞行要解决的问题说难也不难,但实现起来也绝称不上简单。 最关键的一点是高空极低的气压,会让气球过度膨胀失去升力。 稀薄的空气对驾驶员也是一个极大的挑战,绝不是普通吊篮热气球能实现的。 于是,奥古斯特亲自设计了一个 铝制的球形驾驶舱 ,保护驾驶员不受气压的影响。 次年,他与助手保罗在德国的奥格斯堡第一次对高空发起挑战。 没想到这次飞行非常顺利, 两人飞抵了15781米的高空,创下新纪录,震惊了全世界。 奥古斯特·皮卡德也成为了第一个飞上平流层的人类,以从未有过的视角端详着蓝色星球。 此后,他还一共对天空发起了27次挑战,屡次打破记录,最终创下了23000米的飞行高度记录。 奥古斯特的高空气球 其实奥古斯特的气球飞行壮举不仅仅是为了满足自己的征服欲。 另外一个重要的目的是收集高层大气的数据以及 给老友爱因斯坦测量宇宙射线 。 不过,天空尚未完全征服,奥古斯特却又找到了新的目标。 那时,奥古斯特前往美国芝加哥探望自己的双胞胎兄弟让。 在芝加哥,他结识一位热爱深海探险的动物学家毕比。 毕比对深海壮丽的景象一通描述,震惊了奥古斯特,也激起了他对深海的兴趣。 更重要的是,他发现先前飞上万米高空的气球舱体设计同样也适用于潜水。 于是,为了对抗深海中更大的压力,他将原先的铝制舱体改为了钢铁材质。 并且设计了一个巨大的浮箱,里面装满了提供浮力的汽油,足有1万加仑。 不过很可惜,奥古斯特的深海计划还没来得及实施就被突如其来的战争打断了。 直到战争结束后,这艘名为“FNRS-2”的潜水艇才被建造出来。 最初这艘潜水艇并没有打算载人下潜,因为那比万米高空还要危险得多。 经过几次成功的无人下潜后,奥古斯特将它赠给了法国。 法国海军对其进行了改造,最终成功载人下潜至4176米的深海,又破了当时的深潜记录。 这一系列的举动让奥古斯特成为了工程领域的杰出代表。 彼时,同样在布鲁塞尔生活的漫画作者埃尔热也对奥古斯特甚是崇拜。 在这位漫画家的眼中,奥古斯特高大儒雅,学富五车,简直就是他心中学者形象完美的化身。 埃尔热与他笔下的经典角色丁丁 因此,后来在他的漫画作品里,就诞生了一位以奥古斯特为原型的科学家角色——向日葵教授。 并且在作品中同样做出了惊人的壮举,比美国人早17年登上了月球。 向日葵教授与他的潜水艇 除此之外,在著名的大太空科幻作品《星际迷航》当中也有皮卡德家族的身影。 剧中的法国人 让·卢克·皮卡德 舰长就被认为是对皮卡德两兄弟的致敬。 就是这位表情包大帝 虽然奥古斯特已老去,无力再继续挑战高空深海,但皮卡德家族的故事远没有结束。 送走了试水之作“FNRS-2”号之后,奥古斯特又建造了自己的第二艘深海潜艇,命名为 “特里亚斯特号” 。 他的儿子 雅克·皮卡德 担起了挑战深海的重任。 1960年,在美国海军的帮助下,雅克和海洋学家沃什乘“特里亚斯特号”对马里亚纳海沟发起挑战。 潜艇上的“两条”科学家,父子二人的身高都在2米左右 “特里亚斯特号”的下潜计划无论以当时还是现在的眼光来看都是疯狂的。 同时代的深海潜艇都需要通过钢缆和管子与水面的后勤船只相连,保证驾驶员的供氧和安全。 而“特里亚斯特号”则是一艘完全独立的潜艇,所有的需求都靠自身提供,简直不可思议。 雅克和沃什却非常自信地驾驶这艘疯狂潜艇开始了挑战。 当潜艇下降到三千米以后,就完全看不到阳光了,海水也变得异常寒冷。 潜艇当中由于空间狭小并没有任何供暖设备,想要保持体温,只能是多吃多穿。 可这种令人煎熬的寒冷还将陪伴他们好几个小时。 当“特里亚斯特号”下潜到9000米左右时,意外发生了! 潜艇钢制的球形舱发出猛烈的异响,随后开始剧烈地振动。 舱体的树脂玻璃舷窗被深海巨大的压力压变形了。 不过幸好,这种材质并不像玻璃那样易碎,虽然变形了,但依旧坚挺。 最终,雅克与沃什足足花了5个小时才到达马里亚纳海沟的最深处—— 挑战者深渊 。 此时仪表上的海拔是-10916米,压强比海平面高出1000倍,整个舱体受到的总压力达到了惊人的17.7万吨。 如果此时船舱出现什么意外,两人会瞬间被巨大的压力压爆。 可是,人类不能生存不代表这里就是无主之地。 深海中的奇异生物 他们惊讶地发现在万米深海中仍然生活着一些奇异的生物,颠覆了此前我们对生命的认知。 这一重大发现也直接让人类放弃了往海沟中倾泄核废料的计划。 值得一提的是,同样在1960年,美国空军上校基廷格像当年的奥古斯特一样乘气球升上31300米的平流层。 随后从高空跳下,成为了“太空跳伞”的第一人。 冥冥之中仿佛有天意, 半个世纪后的2012年,这两项挑战又同时上演。 当年与雅克下潜的沃什成了卡梅隆的技术顾问,而基廷格也同样成为了鲍姆加特的技术顾问。 奥古斯特与儿子和孙子的合影 皮卡德父子创下的记录迟早会被后人打破。 但他们绝不会因此而沮丧, 因为他们并非为记录而挑战。 所有的这些壮举只不过是为了证明一件事: 不要放弃那些所谓的幻想,要坚信科学技术总有一天能让这些异想天开变为现实。
6913 次阅读|4 个评论
你听说过索尔维的“引力论”吗?
热度 26 lev 2015-9-17 21:41
你听说过索尔维的“引力论”吗? 仓廪实则知礼节,衣食足则知荣辱。 ——管仲 《管子·牧民》 在科学史上,有那么几个大家不愿意承认却不得不面对的“共识”,其中之一便是“仓廪实”、“衣食足”与纯粹科学研究(“知礼节”、“知荣辱”的引申)的逻辑关系。春秋时齐国政治家管仲在阐述前后关联时用的是“则”——充分关系,而太史公司马迁在《史记》中转述时把“则”修改为“而”——必要关系。所谓微言大义,这个小小改动足够古文训诂学者忙一阵子了。对于我们而言,充分关系也好,必要关系也罢,至少有一点可以形成“共识”——“经济基础”的优厚与“上层建筑”的追求并非互不相干的“独立事件”! 以 18 世纪的法兰西为例,与诗人、画家、哲学家、数学家一样,物理学家们的重要学术阵地往往是某位衣食无忧、百无聊赖的贵族妇人热心操办的“沙龙”,那些对华服美食、恶俗段子、小道八卦“审美疲劳”的贵妇们围坐在一起,倾倒于更为“高雅”的时尚消遣——静静聆听物理学的“诗人”抒发自然和宇宙的“诗篇” …… 毕竟两千多年的物理学史,苏格拉底的徒子徒孙只能是昙花一现,不足以形成统计规律 。绝大部分物理学家要么乞求卡文迪许、瑞利那样不必“为稻粱谋”的显赫家世,要么就渴望某位慷慨“贵妇”的“垂青”,渴望一展身手的“沙龙”。 欧内斯特·加斯顿·约瑟夫·索尔维 Ernst Gaston Joseph Solvay (1838~1922) 比利时( Belgium )的诺贝尔。在实业圈里,他是学识渊博的化工专家、热心公益慈善的社会贤达;在科学圈里,他最引人注目的特点——有钱! 与诺贝尔相仿,依靠早年艰辛的创业奋斗与原始积累,特别是以自己冠名的“索尔维制碱法”( Solvay ’ s ammomia soda process )实现了纯碱( soda ,即碳酸钠 Na 2 CO 3 )的大规模工业化生产,索尔维渐渐富甲一方。固然中学化学老师曾经以及其罕见的自豪感向我们郑重宣布:“索尔维法”( Solvay process )在国际制碱工业的垄断地位已经被一位杰出的中国化工学家侯德榜先生以更先进的“侯氏制碱法”打破了!但截至 1910 年,德高望重的索尔维已经成为比利时工业界首屈一指的大富豪。就像今天的两位富可敌国的世界级富豪比尔·盖茨( Bill Gates )与沃伦·巴菲特( Warren Buffett )四处兜售的“钢铁大王”安德鲁·卡内基( Andrew Carnegie )名言—— 我只是上帝财产的管理人,在巨富中死去是一种耻辱。 一个世纪前的索尔维就已经在为“散尽千金”以回馈社会忙碌着,这个靠“科学”发家致富的比利时老头儿一直奉行自己的信念:大多数社会冲突的悲剧源自愚昧无知,而科学是为人类打开富裕之门的金钥匙(“科学技术也是生产力,而且是第一生产力”?),实现社会的公平正义要以惠泽全民的教育为先导。为此,索尔维在自己漫长的公益慈善生涯中,无偿资助了综合大学、专门学院、商业学校、工人教育中心 ……还有难以计数的科研机构与慈善团体收到了他的巨额馈赠。 而 20 世纪初的物理学界更是对这位广受世人尊敬的老资本家怀有一种由衷的深切情感——感激。感激源自这位同样腰缠万贯的比利时化工专家与诺贝尔先生的重大区别:在数学家面前深感“自卑”的诺贝尔终生拒斥形而上,而索尔维则恰恰相反,他强烈地痴迷于他那个令人意想不到的业余私人爱好——理论物理学,甚至可以毫不夸张地说,他对理论物理的某些“业余”看法与他的雄厚财力一起推动了 20 世纪理论物理学与生命科学的一个全新交叉方向——非线性科学( Nonlinear science )。今天,他 在布鲁塞尔( Brussels )捐资创建的国际物理和化学研究所( the International Solvay Institutes for Physics and Chemistry ) 就是该领域的世界级研究中心之一。当然,对那个年代踌躇满志的理论物理学家们来说,索尔维先生的“亲切”关键还是要体现在他对自己业余爱好最全身心的投入,特别是最不惜代价的经济支持。 1910 年春天,索尔维在布鲁塞尔的友人家中会见了玻尔兹曼的学生、奥斯特瓦尔德的助手、德国物理化学家、化学史学家 瓦尔特·赫尔曼·能斯特 Walther Hermann Nernst (1864~1941) 这是一次各取所需的会晤。索尔维忙着向能斯特推销自己在理论物理的最新“研究成果”——《万有引力与物质》( On Gravity , 1911 年出版)——至少在研究兴趣上,他已经和爱因斯坦保持了一致——同时,他迫切地想知道自己花了 23 年摸索出来的关于宇宙统一性的定性“理论”能否受到普朗克、洛伦兹、庞加莱、爱因斯坦(在普朗克的帮助下,他已经在德语科学界声名鹊起)等专业人士的重视。而能斯特则另有一番打算,一方面,他牢牢抓住了一位“有钱的”(这一点很重要)业余爱好者期望获得专业人士肯定的深切渴望;另一方面,他绘声绘色地向索尔维老先生展开了世纪之交的物理学波澜壮阔的革命画卷,以激发这位老人更强烈的兴趣冲动 …… 最终,两人一拍即合——有必要让这个时代第一流的物理学家齐聚布鲁塞尔召开一次国际会议,当然这次“盛会”的全部资费由乐善好施的索尔维先生一力承担。 钱不是问题! 索尔维很高兴,因为他终于有机会倾听这个时代最优秀的物理学家对自己“理论”的品评。 您真慷慨! 能斯特也很高兴,因为他终于为“量子纪元”争取到一个华丽的开场,“分子运动论”、“辐射”、“量子论”……物理学新时代最时髦的词汇将成为新时代物理“沙龙”的主题。 怀着不同的盛会憧憬,索尔维与能斯特兵分两路,分别投入紧张的会议筹备工作中。索尔维负责利用自己的社会声望与雄厚财力疏通上下关节、安排经费预算、调度活动资金 ……能斯特则负责利用自己的专业学识与学界关系拟定会议日程、确定讨论主题、审查参会资格…… 1911 年 6 月 ,一封封热情洋溢的邀请函飞赴欧洲的各个角落。很快地,大会筹备者们收到了一年辛勤工作的最高奖赏——普朗克、洛伦兹、庞加莱、佩兰、卢瑟福、金斯、维恩、爱因斯坦……除了几位对大会主题颇有微词的英国物理学耆宿(瑞利、汤姆逊等)外,受到邀请的绝大部分学者均反馈了饱含期待与祝福的回函。 群贤毕至,少长咸集。 ——王羲之 《兰亭集序》 1911 年 10 月 30 日,第一届 索尔维会议 Solvay Conference 在布鲁塞尔如期召开。大会名誉主席索尔维携两位同事与先期到达的三位大会科学秘书恭候 18 位从欧洲各地赶来的正式代表,他们是: 德国代表队——普朗克、能斯特、维恩、索末菲( Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld )、 E. 沃伯格( Emil Gabriel Warburg )、鲁本斯( Heinrich Rubens )、爱因斯坦(最年轻的正式代表); 法国代表队——居里夫人( Madam Curie ,唯一的女代表)、庞加莱、朗之万( Paul Langevin )、佩兰、 M. 布里渊( Louis Marcel Brillouin ); 英国代表队——卢瑟福、金斯; 荷兰代表队——洛伦兹(大会主席)、昂内斯( Heike Kamerlingh Onnes ); 丹麦代表队——克鲁森( Martin Hans Christian Knudsen ); 奥匈帝国代表队——哈泽内尔( Friedrich Hasen ö hrl )。 有史以来,物理学界最高端的思想碰撞一共持续 5 天。与会各路“诸侯”就“辐射与量子理论”( The theory of radiation and quanta )的主题展开了轮番“厮杀”。硝烟散后,蹒跚学步的“量子论”终于冲出德语科学界,一场席卷整个物理学的风暴蓄势待发 。 1922 年 5 月 26 日, 84 岁的索尔维老人在布鲁塞尔溘然长逝,而他所资助的索尔维会议依旧每 3 年举行一次(一战期间被迫中断) …… 1st Solvay Conference, 1911 ps: 第一排左三是索尔维。拍照时他不在现场,我们看到的这张照片上的索尔维是后来拼贴上去的。
个人分类: 旧时文章|9842 次阅读|76 个评论
莫言春茧薄,犹有万重思
热度 7 wozaikx 2015-5-31 14:54
时间飞逝如白驹过隙,亦如春蚕破茧。眼看开春时女儿养的蚕宝宝,在她焦急的等待与呵护下一个个变成惊喜,难免令人感慨。自然的神奇之处也正在于此。 五月的日历只剩下几页纸,在头脑中酝酿的几篇博文还未能落笔便决定暂且搁笔。也许是手头的材料还不充分,也许是觉得还是老调重弹,但这都不是重点,在等待什么呢? 几天前的 5 月 26 日,普通的一天。无意中了解到,这是一位比利时科学家、企业家去世的日子,他就是 欧内斯特 · 索尔维 ( Ernest Solvay 1838 - 1922 )。可能很多人对这个名字并不熟悉,甚至闻所未闻。他也许并不如诺贝尔一样名闻遐迩,但他和诺贝尔相同之处在于都曾在化学方面有重要发明,成立家族公司,并通过专利获得丰厚收益后又慷慨地为科学事业捐出资金,支持慈善事业。比如他发起创立了著名的索尔维会议。 欧内斯特 · 索尔维生于比利时雷贝克,父亲是个矿主和盐场主。他 16 岁时因胸膜炎被迫退学。在一家玻璃厂中,还是个学徒的他做了生平第一次化学试验。对科学的终身兴趣也许正是在这一刻被点燃。由于身体健康状况的原因,他一直未能踏入大学的大门。但他没有停止实验, 1863 年欧内斯特 · 索尔维利用自己独创的特殊装置,发明了以他名字命名的索尔维制碱法( Solvay process ) ,并和弟弟阿尔贝一起创办了第一座工厂。 他将革新的制碱法申请了专利, 这种方法也被叫做氨碱法( ammonia-soda process ) ,是将海水与石灰石混合,于室温下海盐、氨水、二氧化碳反应从溶液中析出碳酸氢钠,再加热,即分解为碳酸钠。 四个主要过程可以简化为这样的方程: 2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2 生产出的碳酸钠,也就是“苏打”( soda )。 迄今为止这个过程依然是制备苏打的重要的化学工艺,这项改进与发明为现代化学工业做出巨大的贡献。苏打的用途不可胜数,是制造玻璃、肥皂、化肥和食品工业必不可少的基本原料。比如,不仅如我们熟知的在碳酸饮料形成气泡,是汽水中二氧化碳的发生剂; 还可以用来降低食物的酸性,成为疏松剂。你常吃的饼干的表面一般都涂有苏打,颜色和口感会大大提升。 从 1870 年起,索尔维开始向扩展国际业务,首先在英国、德国、俄罗斯和美国等国家建立了工厂。 1900 年,全球 95% 的苏打粉都是采用索尔维发明的氨碱法生产制得的。他 也成为比利时重要的企业家,积累了相当可观的财富。与弟弟不同的是,他虽然很富有,却依然关心社会问题、并希望财富可以回报人类社会。他开展慈善活动,创办了多座教育机构,在其一生中支持了许多福利设施。 他尽管没有走入大学,但他对科学痴迷,为物理、化学界创办了 国际索尔维物理学和化学研究所 , 以及影响深远的索尔维会议。特别是早期几届物理的索尔维会议被认为大大推动了近代物理的交流与发展。 首届索尔维会议于 1911 年秋天在比利时的布鲁塞尔举办。与会者包括了当时世界上一批最著名的物理学家,包括洛仑兹、普朗克、爱因斯坦、居里夫人、卢瑟福等人。首届会议的主题是当时物理的热点:辐射与量子。这是经典物理与量子物理难得的一次同台展示。那时爱因斯坦 32 岁,在与会者中算是非常年轻的了。值得一提的是,照片中索尔维先生尽管没有参会,但还是被“ ps” 到了照片上,找到了吗? 最著名的恐怕要数 1927 年第五届索尔维会议了。基本上保持三年开一届的会议,由于一战的影响而曾一度中断。受人尊敬的索尔维先生已经于 1922 年去世,当然无缘再露面了。这届的主题是电子与光子。当时世界上最重要的物理学家几乎悉数到场。其中又因为玻尔与爱因斯坦所代表的两大阵营的大辩论而变得更加富有传奇色彩,这场辩论不仅是量子物理本身,它还涉及物理实在等哲学问题因而更具深远影响。相关书籍和演义文章很多,这里篇幅所限暂不多谈了。后来下面这张合影被人神话,甚至被粉丝称为人类最智慧大脑的合影,未免有些物理沙文主义了。但不夸张的说,作为当时物理科学的全明星照,应该还是名副其实的。还应特 别注意到,一批年轻的量子物理学家登上舞台,照片中泡利才 27 岁,海森堡还未满 26 岁。 索尔维物理会议至今已经有 26 届,后来不再限于比利时本土,从欧洲走向世界,最近的一次是 2014 在斯坦福举办的主题为天体物理与宇宙学会议。当然这背后少不了索尔维集团的财力资助。经过早期索尔维家族兄弟的创立与后人不断的发展,经过 150 余年,目前索尔维集团已成为活跃于化工、塑料和制药等行业的全球性知名化学工业集团,并拥有多元化的终端市场,涉及消费品、建筑、汽车、电子产品、能源等。目前也来到了中国,在华南设有十多家工厂和若干研发中心,这里恕不广告了 。 特别要谈一谈的是,这些天受到全球关注的“阳光动力二号”( solar impulse 2 )太阳能飞机机身上有个醒目的“ s ”,没错,这正是 索尔维集团的标志。它作为世界首架太阳能飞机 “ 阳光动力 ” 项目的第一个参与者,主要提供制造 “ 阳光动力 ” 号所需要的高性能超轻聚合材料。据资料统计,在 阳光动力二号约使用 6,000 个索尔维出品的零部件。特别在机载电池方面,应用索尔维集团的领先技术,采用一种特殊添加剂,用于增加电池能量密度而大大的减轻了原来的重量。索尔维提供了包括太阳能电池板保护装置、电池、飞机支架和机动性等方面的技术支持。 除索尔维集团外,这架在瑞士制造完成、耗资约 10 亿人民币的梦想家飞机背后当然还有许多的国际知名企业、高校、科研机构与赞助商的支持与参与。正是这种欧洲先进的产学研合作模式,使得这个激动人心的项目得以付诸实施。 这架翼展达到 72 米,重量 2.34 吨的飞机可以实现了人类历史上有人驾驶太阳能飞机的首次昼夜连续飞行,称得上太阳能 - 电动力航空发展史上的一个里程碑。它集合了薄膜光伏电池、碳纤维材料、飞控设计、高效电机等多项世界顶尖技术。包括执行此次环球飞行的两名飞行员贝特朗·皮卡尔、安德烈·波许博格在内的幕前幕后的团队科技工作者都可以算得上我们时代的莱特兄弟。 就 在 5 月 26 日凌晨,原本要从南京飞往夏威夷的“阳光动力二号”又一次因为天气等原因,第六次推迟飞行了。要知道这次预计要飞六天六夜的飞行,前途充满了挑战。就在完成这篇博文时得到的好消息是, 31 日凌晨 2 点“阳光动力二号”终于启程了,衷心祝福它!在欢呼的同时,也值得我们深思。衷心希望我们中国有朝一日可以有这样振奋人心的探索、合作与创新 … 正如 欧内斯特 · 索尔维生前曾这样深情地 说:“我从未停下过追逐科学的脚步,因为我热爱科学,坚信科学将推动人类社会向前发展。” 写到这里,内心一时竟难以平静,又发现题目还没有定。忽然,前几日读到唐朝诗人皮日休的诗句映入脑海,说得不错:“莫言春茧薄,犹有万重思.”
6524 次阅读|13 个评论
二十世纪物理学的迷惑与无奈(4)缔造者的玩笑和忏悔
热度 4 jmluo0922 2013-12-27 18:06
1927 年,第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开,现代物理相对论和量子论的缔造者,以及科学天才和精英汇聚一堂,留下现代科学史上最著名的、物理学界智慧之脑的 “ 明星照 ”。 这张历史性的照片中,除现代物理学创始人和精英外,值得一提的还有两位经典物理的特殊代表,诺贝尔物理学奖获得者 M·居里 和 H·洛伦兹 。这两位德高望重的物理学家,出于什么原因或目的参加这次会议,在会议上发表什么观点,对于会议取得的成果持什么样的态度,我不太了解,也没有见到相关资料介绍。 从网上公开的资料来分析,当时持经典物理思想立场的众多物理学家,对于相对论和量子论是强烈反对和抵制态度的,包括迈克尔、洛伦兹等著名学者,他们的实验或理论,即使成为了现代物理理论的部分内容,也没有参与那场所谓的“科学大革命”。因为他们对科学的理解和观念,与新物理思想是完全不相容的。对于这种现象,量子的缔造者 M · 普朗克 表达了不满,著名的“ 普朗克原理 ”反映了他们当时的处境和内心世界。 在我看来,对于物理学晴朗天空中的“两朵乌云”(经典物理的困难)的看法,是经典物理与现代物理(相对论和量子论)分界岭。针对这个问题,我认为首先应该完全确认“两朵乌云”的客观存在性后,才能对经典物理是否能对于相关的实验现象进行解释下结论。非常遗憾的是,历史出现了戏剧性的变化,对于迈克逊莫雷实验(MMX)光路分析的小小失误,以及对运动电荷电磁辐射不全面的理解等原因,当时的科学家就认定了“经典物理的困难”是不可否认的事实。自此物理学就被乌云所笼罩,在迷失的方向上奋勇前行。 我在中国科学网以及美国科学论坛网SFN写了大量的学术性博客,主要目的就是要表达我对“两朵乌云”,以及经典物理的困难等观点的看法,同时也提出了我对氢原子结构和光谱的理解。经过近四年时间的争论,我想相关问题已经得到了澄清,事实上两朵乌云只是由于我们分析问题不仔细的失误,导致的认识上的错觉和误解。但目前要纠正“经典物理的困难”这个虚无的论点,消除其影响,还需要大家长期坚持不懈的共同努力,才能将物理学的发展引向正确方向。 二十世纪初,物理学精英在乌云迷惑下,科学研究出现方向性错误是完全可以理解的,说出一些过激的言论也是可以原谅的,因为科学研究是对未知的探索并充满风险。但如果是出于投机目的,为了个人利益,有意地利用失误,制造错误,将科学引入错误方向,导致100多年来科学精英的工作,以及社会对科学的大量投入成为垃圾,就是不可原谅的行为了。 关于现代物理的恢弘历史,大家可以从网上找到大量资料,但我要提醒大家注意一些没有提及的事情,例如: 1、量子论的缔造者普朗克,为什么要在临终前向上帝忏悔,内容是什么? 2、爱因斯坦的早期关于狭义相对论的论文,经历十多次的投稿,没有一家杂志同意发表,普朗克只“懂”一半,但在他主持的杂志上发表了,并且论文所必须的插图一幅都没有或有意全部删除? 3、普朗克虽然将爱因斯坦说成二十世纪的哥白尼,但从来就不参与相对论的工作,因为什么? 4、爱因斯坦的妻子为什么要在他获得诺奖后,坚决与他离婚? 5、关于爱因斯坦的“自嘲”与“玩笑”,是想要表达他什么样的心态? 好了,就先提出这些我百思不得其解的问题吧,欢迎补充. (特别声明:以上观点或看法完全是个人思考,阅读需要慎重对待)
个人分类: 杂谈|6898 次阅读|9 个评论
那些牛人们!
热度 3 xcfcn 2013-2-27 22:16
那些牛人们!
(1) I. Langmuir, (2) M. Planck, (3) M. Curie, (4) H.A. Lorentz, (5) A. Einstein, (6) P. Langevin, (7) C.E. Guye, (8) C.T.R. Wilson, (9) O.W. Richardson (1) P. Debye, (2) M. Knudsen, (3) W.L. Bragg, (4) H.A. Kramers, (5) P.A.M. Dirac, (6) A.H. Compton, (7) L.V. de Broglie, (8) M. Born, (9) N. Bohr (1) A. Piccard, (2) E. Henriot, (3) P. Ehrenfest, (4) E. Herzen, (5) Th. de Donder, (6) E. Schroedinger, (7) E. Verschaffelt, (8) W. Pauli, (9) W. Heisenberg, (10) R.H. Fowler, (11) L. Brillouin.
个人分类: 杂论|1531 次阅读|3 个评论
“男孩物理学”和索尔维会议
热度 1 lvnaiji 2010-9-14 09:05
吕乃基 在网上看到这样一段文字。 http://www.sciencehuman.com/party/expertview/2010/expertview201003d.htm 围绕着量子论的发展,涌现了无数物理天才,在普朗克和爱因斯坦之后,玻尔、薛定谔、泡利、狄拉克等人陆续登场。他们几乎都在 30 岁之前对量子论做出了重大诠释。当时有人把量子力学戏称为男孩物理学。 电子自旋的概念刚诞生时。有一次,玻尔出门旅行,经过汉堡火车站时,泡利和斯特恩就在站台上询问玻尔对此的看法,到达莱登以后,玻尔遇到了爱因斯坦和埃伦费斯特,继续讨论了这个问题。返程途中,玻尔经过哥廷根,海森堡和约尔又出现在站台上与他讨论了同样的问题。最后,当玻尔的火车抵达柏林时,泡利又出现了他特地从汉堡一路赶到柏林,想听听玻尔一路上都有了些什么新想法。 索尔维国际物理学化学研究会由比利时企业家索尔维于 1912 年创办,位于布鲁塞尔。此前一年他通过邀请方式举办了第一届国际物理学会议,即第一次索尔维会议。最著名的一次索尔维会议是 1927 年 10 月召开的第五次索尔维会议。此次会议主题为 电子和光子 。这次会议上爆发了 玻尔 - 爱因斯坦论战 。参加这次会议的 29 人中有 17 人获得或后来获得了诺贝尔奖。 博主的评论: 1. 看来必须承认男女有别。除了 居里 夫人(好像主要是在化学和实验领域),全都是男孩! 2. 这些男孩们怎么会乐意把他们的聪明才智投向与权和钱当今中国社会的核心截然无关的领域,而且是前景未卜,不确定的领域! 3. 看看玻尔的一路经历。什么样的社会,能够创造出这样的氛围?(此外,博主好奇的是,他们当时也没有手机和网络,又是怎样在一路上联系的?) 4. 比利时企业家索尔维创办了这样的会议。索尔维,即索尔维制碱法的发明者。 http://zh.wikipedia.org/zh-sg/%E6%AC%A7%E5%86%85%E6%96%AF%E7%89%B9%C2%B7%E7%B4%A2%E5%B0%94%E7%BB%B4 其一,企业界怎么会有这样的兴趣;其二,科学家怎么会愿意参加由企业家发起的没有级别和名分的会议;其三,国家和政府怎么不参与甚至干预?最后,会议仅 29 人。博主孤陋寡闻,各位定当参加过很多国际会议,参加过 30 人以下的国际和全国会议吗? 照片是汇集全球三分之一智慧的第五次索尔维会议 1927 第三排: 奧 古斯特 皮卡 爾 德、 E. Henriot 、保 羅 埃 倫費 斯特、 Ed. Herzen 、 Thophile de Donder 、 歐 文 薛丁格(中) 、 E. Verschaffelt 、沃 爾 夫 岡 泡利 、沃 納 海森堡(右三) 、 R.H. 福勒、里昂 布里 淵 , 第二排:彼得 德拜 、 馬 丁 努森、威廉 勞倫 斯 布拉格 、 Hendrik Anthony Kramers 、保 羅 狄拉克 、 亞 瑟 康普 頓 、路易 德布 羅 意 、 馬 克斯 波恩 、尼 爾 斯 玻 爾 (右一) , 第一排: 歐 文 朗 繆爾 、 馬 克斯 普朗克 、 瑪麗 居里 、亨得里克 洛 侖茲 、阿 爾 伯特 愛 因斯坦 、保 羅 朗之 萬 、 Ch. E. Guye 、 C.T.R. 威 爾遜 、 O.W. 里查森 文章上传后发现,照片已刊出至少2次,惭愧!今后发博文也一定要查新!
个人分类: 科技史|7963 次阅读|9 个评论
汇集全球三分之一智慧的照片
daijingwei 2008-9-25 01:25
1927年,第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开了,因为发轫于这次会议的爱因斯坦与玻尔两人的大辩论,这次索尔维峰会被冠之以最著名的称号。一张汇聚了物理学界智慧之脑的明星照则成了这次会议的见证,十数个涵盖了众多分支的物理学家都留下了他们的身影,爱因斯坦、玻尔更是照片的灵魂人物。参加这次会议的二十九人中有十七人获得或后来获得诺贝尔奖。 此张就是摄于国际索尔维物理研究所,也就是号称汇集全球三分之一智慧的照片 第三排:奥古斯特皮卡尔德、E. Henriot、保罗埃伦费斯特、Ed. Herzen、Thophile de Donder、欧文薛定谔、E. Verschaffelt、沃尔夫冈泡利、沃纳海森堡、R.H.福勒、里昂布里渊, 第二排:彼得德拜、马丁努森、威廉劳伦斯布拉格、Hendrik Anthony Kramers、保罗狄拉克、亚瑟康普顿、路易德布罗意、马克斯波恩、尼尔斯玻尔, 第一排:欧文朗缪尔、马克斯普朗克、玛丽居里、亨得里克洛仑兹、阿尔伯特爱因斯坦、保罗朗之万、Ch. E. Guye、C.T.R.威尔逊、O.W.里查森 照片的前排,坐着的都是当时老一辈的科学巨匠,中间那位当然谁都认识,那就是 爱因斯坦 ,他其实应该算一个跨辈份的人物。左起第三位那个白头发老太太就是 居里夫人 ,她是这张照片里唯一的女性。1867年出生的居里夫人(Marie Curie,1867-1934)尽管受教育较晚,却一点都没阻拦她在物理学、化学等领域的研究和所作的贡献。居里夫人凭着坚韧的精神前进在严肃的学术领地中,她选择放射性作为其一生要攻克的领地,研究了许多物质,发现钍及其化合物的特性与铀相同。研究沥青铀矿时,她发现了镭和钋。1910年她成功地分离了纯镭。因居里夫人的突出贡献,她曾两次获诺贝尔奖,1903年的物理奖,1911年的化学奖。 在爱因斯坦和居里夫人当中那位老者是真正的元老级人物荷兰物理学家 亨德瑞克安图恩洛仑兹 (Hendrik Antoon Lorentz,18531928,前排左四),电动力学里的洛伦兹力公式,是与麦克斯韦方程组同等重要的基本原理,爱因斯坦狭义相对论里的洛伦兹变换也是他最先提出的。在莱顿大学任教期间他创立了电子论,并与塞曼因研究磁场对辐射现象的影响,发现塞曼效应,分享了1902年度诺贝尔物理学奖。他不仅是物理学界的明星人物,由于其通晓人文地理,且掌握多门外语,是国际物理学界的各种集会很受欢迎的主持人,此次物理学家的峰会便是由其主持。 左起第二位则是量子论的奠基者 马克斯普朗克 (MaxPlanck1858~1947,前排左二),德国物理学家,量子力学之父,他在解释黑体辐射问题时第一次提出了量子的概念。参加这届索尔维会议时他已经69岁,德高望重,是当然的前辈。19世纪末,扬弃古典物理学的观念已提上日程。因而消除牛顿力学和麦克斯韦电磁场这两大理论之间的不一致,就成为二十世纪物理学发展的前提。普朗克此时提出了一个大胆的假说,在科学界一鸣惊人。这一假说认为辐射能(即光波能)不是一种连续的流,而是由小微粒组成的。他把这种小微粒叫做量子。普朗克的假说与经典的光学学说和电磁学说相对立,使物理学发生了一场革命,使人们对物质性和放射性有了更为深刻的了解。 这一排里还有提出原子结合能理论的 保罗朗之万 (Paul Langevin,18721946,前排右四)。他生于巴黎,1905年他看到爱因斯坦的论文后,对相对论表示了浓烈的兴趣,并和爱因斯坦结下了深挚的友谊。他形象地阐述相对论并作了大量宣传工作,因而有朗之万炮弹的美称。1931年,正值九一八事变发生,朗之万受国际联盟委托来中国考察教育,对中国人民的抗日活动表示声援。他甚至呼吁中国物理学界联系起来,催化了当时酝酿已久的中国物理学会成立。朗之万本人也成为中国物理学会第一位名誉会员。 发明云雾室的 威尔逊 也在这一排,同样堪称德高望重。 第二排右起第一人是与爱因斯坦齐名的哥本哈根学派领袖 尼尔斯玻尔 ,玻尔第一个提出量子化的氢原子模型,后来又提出过互补原理和哲学上的对应原理,他与爱因斯坦的世纪大辩论更是为人们津津乐道。 玻尔旁边是德国大物理学家 马克斯玻恩 (MaxBorn,1882-1970,中排右二),量子力学的奠基人之一。从1923年开始,他致力于发展量子理论。由于他从具体的碰撞问题的分析出发,提出了波函数的统计诠释波函数的二次方代表粒子出现的概率,于1954年获得了诺贝尔物理学奖。他提出了量子力学的概率解释。 再往左,是法国革命王子 德布罗意 (Louls-Victorde Broglie,1892-1987,中排右三),物质波理论的创立者。1924年11月,德布罗意在博士论文中阐述了著名的物质波理论,并指出电子的波动性。这一理论为建立波动力学奠定了坚实基础。由于这一划时代的研究成果,使他获得1929年的诺贝尔物理学奖,同时也使他成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖金的学者。 德布罗意左边,是因发现了原子的康普顿效应而著称的美国物理学家 康普顿 (AHCompton,18921962,中排右四),他于19221923年间研究了X射线经金属或石墨等物质散射后的光谱。在索尔维的峰会上,他倾心于他的实验成果,报告了康普顿实验以及其和经典电磁理论的不一致,而劳伦斯布喇格则做了关于X射线的实验报告。 再左边,则是英国杰出的理论物理学家 保罗AM狄拉克 (Paul Adrien Maurice Dirac,1902-1984,中排左五)。他长期从事科学研究,创立量子电动力学;1928年建立狄拉克方程,即相对论形式的薛定谔方程;这个貌似简单的方程式从理论上预言了正电子的存在,具有划时代的意义;它对原子结构及分子结构都给予了新的诠释。1935年他曾来中国,在清华大学讲学,并曾被选为中国物理学会名誉会员。 这一排里,还有发明粒子回旋加速器的 布喇格 。出现在照片中的 威廉亨利布喇格 (W.H.Bragg,1862-1942,中排左三)是 康普顿 的父亲,现代固体物理学的奠基人之一。由于在使用X射线衍射研究晶体原子和分子结构方面所作出的开创性贡献,他与儿子分享了1915年诺贝尔物理学奖。.   第三排右起第三人,就是量子力学的矩阵形式的创立者 海森堡 (Werner Karl Heisenberg,1907-1976,后排右三),他更是为后人留下了一个神秘诡谲的海森堡之谜,测不准原理也是他提出来的。。二战期间,纳粹德国召集众多科学家研制原子弹,海森堡是其中核心人物,但最后德国并没有造出原子弹,有一说法正是海森堡没有尽全力,但海森堡本人一直拒绝披露其中的真相。 他的左边,是他的大学同学兼挚友 泡利 。美籍奥地利科学家 沃尔夫冈泡利 (Wolfgang Pauli,1900-1958,后排右四)是迎着20世纪的曙光来到世界的,父亲、教父坚深的物理学背景使其从小在物理学的润物细无声中成长。泡利是上世纪主要的理论物理学家之一。不相容原理、核子自旋的假设、中微子的假设,以及粒子自旋和统计之间关系的阐述,都是他对物理学的发展作出的卓越的贡献。泡利是泡利不相容原理和微观粒子自旋理论泡利矩阵的始作俑者。他与海森堡同在索末菲门下学习时,经常不按老师的要求循序渐进,而是自搞一套,老师竟也完全同意并鼓励他们这样做。 右起第六人,就是量子力学的波动形式的创立者 薛定谔 (Erwin Schrodinger,1887-1961,后排右六),量子力学里薛定谔方程,就像经典力学里的牛顿运动方程一样重要。20世纪20年代,因为量子力学的发展,薛定谔的名字与爱因斯坦、玻尔、玻恩、海森堡等捆在了一起,而那只半死半活的薛定谔的猫更是科学史上著名的怪异形象之一。1933年,薛定谔因建立描述电子和其他亚原子粒子的运动的波动方程,获得诺贝尔物理奖。在爱因斯坦和玻尔的论战中,他是支持爱因斯坦最有力的科学家。 以上这些人物,是二十世纪物理科学的最杰出代表,他们在量子论和相对论两个方向上所做的贡献,不仅彻底改变了人们的物质生活,而且改变了人类的思维方式和时空观念。在知识界可以这样说,不懂得这些思想的人,基本上可以视为落后于这个时代。   他们都先后获得过诺贝尔物理奖。诺贝尔奖金之所以被公认为科学界的最高荣誉,实际上正是因为在二十世纪前期,年年都授予这些人,从而确立了这项奖金的威信。
个人分类: 漫步科研路|6211 次阅读|1 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-20 09:56

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部