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中国历史上的“诺贝尔物理奖”得主是谁?

2023-07-17 11:02:05教学视频107

1895年11月27日,一位饱经风霜的祖母在伦敦写下了薄薄的一页。 他去世后,他的家人在整理他的遗物时发现了这一页。 也就是说,这一页的几十行字,已经获得了当今世界享有盛誉的奖项——诺贝尔奖。 从1901年第一届诺贝尔奖颁发至今,已经有100多年的历史了。我们中华民族有5000年的文明,拥有世界1/5的人口。 迄今为止,还没有台湾科学家取得如此伟大的成就。 难道我们中国人真的很坏吗? 不。 虽然在中国科学史上,曾有三位化学家仅在数学方面就取得了达到“诺贝尔化学奖”水平的重大科研成果。 遗憾的是,由于种种原因,他与诺贝尔化学奖一起去世,最终与他失之交臂。 这三位化学家分别是吴有训、赵中遥、王淦昌。mSy物理好资源网(原物理ok网)

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吴又勋的伯乐难求mSy物理好资源网(原物理ok网)

吴有训(正之)(1897~1977),广东凤城人,中国现代数学奠基人、教育家。 1920年毕业于北京高等师范中学(今北京大学前身)。 1922年1月,进入纽约学院深造。 就在这五年里,康普顿以访问学者的身份在纽约学院从事研究和教学,吴友逊则跟随康普顿进行化学方面的学习和研究。 1923年,他即将出任纽约学院院长,吴又训即将成为他的研究生。 所以几乎从一开始,吴又训就和康普顿一起研究X射线问题。 1922年,康普顿在研究X射线量子散射时发现,当用单色X射线作为射线源对一些较轻的元素(如碳)进行散射实验时,散射的X射线的波长由元素改变。 一些微小的变化,从经典化学的角度来看,这完全是一种反常的现象。 康普顿以他的名字将这些现象命名为“康普顿效应”。 康普顿选择了量子理论来解释这一异常现象,这就是他著名的 X 射线量子散射理论。mSy物理好资源网(原物理ok网)

然而,这一发现并没有立即得到化学界的广泛认可。 一方面,这些效应与经典理论相冲突,另一方面,康普顿获得的实验证据并不充分,这让相当多的研究化学家不敢贸然相信。 你基本上采取一种感兴趣的观望态度,等待进一步的实验事实。 科学界对康普顿量子散射理论的质疑在于,他所依据的基础实验中实际上只有一个实验样本,那就是石墨样本。 事实上,实验本身完全没有缺陷,但实际上只使用了一种材料,这使得很难解释该效果的一般意义。mSy物理好资源网(原物理ok网)

作为一名康普顿中学生,吴友训的主要关注点就是否认康普顿效应的普遍适用性。 他设计了最佳的实验方案,先后使用15种不同的样品材料进行X射线散射实验,结果均与康普顿理论相符,有力地证明了这一理论的广泛适用性。 由于吴友逊高超的实验方法,这种验证工作无论在精度还是可靠性上都是无可挑剔的。 事实上,这种工作得到了康普顿本人的极为重视和高度评价。 他将吴有训得到的15种物质的X射线散射谱和他自己的石墨散射谱收录在他1926年写的《X射线与电子》一书(该专着更名为《X的理论与实验》)中。 -射线”,1935年重印时),被用作其量子散射理论的主要实验证据。 康普顿在书中写道:“实验与理论的这些巧合并非出于巧合,图III-48中的光谱(指吴友逊的15种物质的X射线散射光谱)就是证明;康普顿博士获得的光谱就是证据。”吴友训基于各种元素的散射与前述类似(参考他自己的石墨散射谱)。” 后来吴又训在许多关于康普顿效应的专着中被引用。 光谱。mSy物理好资源网(原物理ok网)

吴友训对康普顿效应的主要贡献是用公认的、准确的实验澄清了日本耶鲁大学著名X射线专家W. Duani及其助手GL Clark对康普顿效应的两项指控。 据悉,吴友训还对康普顿散射理论的发展做出了重要贡献,那就是他用精确的实验解决了康普顿散射中变化线与恒定线之间能量或硬度的百分比问题光谱。 这项工作立即引起了英国数学界的关注和重视。 1925年11月,德国化学会第135届代表大会定于吴有训实验室举行。 会议共宣读或交流论文60篇,吴友训的论文排名第一。 他的报告题目是《康普顿效应中变化线与恒定线之间的能量分布》。 这项工作被列为会议的重要议程,文章后来发表在英国《物理评论》上,这是该杂志1926年2月的第一篇论文。mSy物理好资源网(原物理ok网)

康普顿效应发现和建立后,吴友训亲自参与了大量的实验验证工作。 1926年,他终于完成了题为“康普顿效应”的博士论文,并获得博士学位。 获得博士学位后不久,吴又训收拾好行李,礼貌地拒绝了康普顿的挽留,踏上了回家的路。mSy物理好资源网(原物理ok网)

康普顿因其对“康普顿效应”的研究而获得1927年诺贝尔化学奖。 然而,为证明“康普顿效应”的正确性和发展“康普顿效应”做出重大贡献的吴又训却因为没有被提名为候选人而与诺贝尔化学奖失之交臂。 由于提名诺贝尔奖候选人的权利仅限于非常特定的人。 这些人可以分为两类:具有永久提名权的人和具有特殊年度选拔权的人。 拥有永久提名权的人包括日本皇家理科大学的瑞典和外籍教授、诺贝尔化学和物理委员会成员、历届诺贝尔化学或物理奖获得者以及来自美国和其他国家的教授。北欧国家。 各国(英国、芬兰和瑞典)于 1900 年建立的科学院中的数学院士和物理学院士。 吴友训当时只有30岁著名的国外物理文献,名气还不算太大,而且已经回到了祖国,所以根本就没有被“提名”,所以无法被评判。 如果当时吴又训被一位眼光独到的“伯乐”“提名”,他就可以和老师分享1927年的诺贝尔化学奖了。mSy物理好资源网(原物理ok网)

作为同时代的数学家,康普顿始终没有忘记吴有训对这一伟大发现的重要贡献,并在他的各种专着和各种场合不断提及吴有训的实验。 晚年他感慨地说:“吴有训是他一生中最值得骄傲的两个中学生之一,(另一位中学生是比吴有训六年后获得博士学位的LW阿尔瓦雷斯) ,1968年获得诺贝尔化学奖,2009年)他应该获得诺贝尔化学奖。”mSy物理好资源网(原物理ok网)

1926年回国后,在北京大学学院教授近代化学和普通化学。 他十分重视实验课程,指导了多名中学生的毕业论文工作。 他孜孜不倦地工作,孜孜不倦地教导别人,亲自指导文献复习,准备实验装置; 他以严谨求实的科学作风培养了许多优秀的中学生。mSy物理好资源网(原物理ok网)

中国科学技术研究院成立于1958年,他多年担任中国科学技术大学副校长,尽管年事已高,仍亲自教授研究院数学课程并致力于人才培养。 吴友训在领导科学事业工作中依然认真负责。 他真诚地听取各方意见,遵循好的意见,赢得了同学们的尊重。 他有胆识、有远见,毕生志在中国科教事业。 他为中国科教事业的发展做出了巨大贡献。mSy物理好资源网(原物理ok网)

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赵中遥的冤屈mSy物理好资源网(原物理ok网)

赵忠尧(1902~1998),杭州桐庐县(今兰溪市)人。 我国核化学、中子化学、加速器和宇宙线研究的开拓者和启蒙者,量子电热学的重要奠基人。 1925年,从国立西南书院(今北京书院前身)毕业后,任教于北京大学学院。 1927年,赵忠尧赴日本加州理工学院深造,师从著名数学家密立根,获博士学位。 1929年,赵忠尧在导师的指导下从事一项名为“硬伽马射线穿过物质的吸收系数”的研究。 在做相关实验时,他发现硬伽马射线穿过铝等轻元素时的散射完全符合已知的规律; 当它们通过铅等重元素时,会出现异常吸收。 这一结果引起了他的注意,他将其写成论文著名的国外物理文献,发表在1930年5月出版的日本《国立科学技术大学学报》上。1930年9月,借助他自己制作的仪器,他从实验中进一步发现,除了重元素对硬伽马射线的异常吸收之外,还存在着一种以前从未见过的特殊辐射。 通过精确检测这些特殊辐射的能量和辐射角分布,他否认了这些辐射是由质量与电子相当但带有正电荷的粒子产生的。 这些粒子就是正电子,日本化学家狄拉克早在1928年就从理论上预言了这一点,科学家们仍在寻找它。 1930年10月,赵忠尧在日本《物理评论》上发表了他的重要发现。 赵忠尧无疑是世界上发现正电子的第一人,也是世界上第一个否认反物质存在的人。 而且,他进行的实验是人类历史上第一次直接观察到正反物质湮灭所引起的现象。mSy物理好资源网(原物理ok网)

这个发现是史无前例的,具有划时代的意义,所以赵忠尧的发现震惊了科学界。 当时,很多人预测他会获得诺贝尔奖。 而且,1936年日本皇家学会决定将数学史上伟大成就——正电子的发现授予诺贝尔奖时,并没有颁给赵忠尧,而是颁给了赵忠尧。 日本化学家安德森观察到了正电子轨道。 这里发生了什么? 多年来,人们有过各种各样的讨论和猜想,但仍然没有人能够解释真正的原因。 因此,它成为科技史上的一个公案。mSy物理好资源网(原物理ok网)

直到2000年,法国科技大学教授、诺贝尔化学奖委员会秘书G. 才向李政道博士揭示了这个谜团的答案。 原来,英国皇家学会曾真诚地考虑过授予赵忠尧诺贝尔奖。 没想到,一位在美国工作的女数学家在一篇文章中报告了她的实验结果,与赵中遥的观察结果不同。 实验结果的正确性受到批评。 这一事件在日本皇家学会引发争议。 为了谨慎起见,他们决定放弃原来的意见,不再把诺贝尔奖颁给赵忠尧,而是颁给赵忠尧的朋友安德森,他也是发现了正电子。 几年后,当人们否认赵中遥的实验和观察完全准确,而提出质疑的科学家因设备灵敏度不够而造成错误的观察时,已经太晚了。 就这样,赵忠尧蒙受了极大的委屈,导致原本已经降临到他身上的诺贝尔奖与他擦肩而过,成为诺贝尔奖史上的一大遗憾。mSy物理好资源网(原物理ok网)

安德森在1983年出版的一本专着中也承认:当他的朋友赵忠尧的实验结果出来时,他在赵忠尧对面的办公室里,他意识到赵忠尧的实验结果已经表明有一种对他的研究产生了启发赵忠尧的研究成果,一种人们还不知道的新物质。 后来,G·埃克斯蓬教授在一篇文章中专门提到了此事,肯定了赵忠尧的历史功绩,并一度有些悲伤地表示,这是一个“非常令人不安、无法填补的偏见”。中国获得诺贝尔奖。”mSy物理好资源网(原物理ok网)

1937年,赵忠尧回国任复旦大学化学系主任。 他在我国首次开设了核化学课程,并主持建立了我国第一个核化学实验室。 抗清战争爆发后,校园内移,赵忠尧先后在西北联大、中央学院任教,期间培养了一批为我国原子能事业做出巨大贡献的科研人才将来。mSy物理好资源网(原物理ok网)

抗战胜利后,赵忠尧担任中央学院化学系主任。 他深感有必要在国外建立一个更好的核化学实验室。 1946年,他受委托前往法国采购乐器。 由于国军发动内乱,赵忠尧被迫留在法国,在麻省理工学院和加州理工学院从事核化学和宇宙射线研究。mSy物理好资源网(原物理ok网)

新中国成立后,赵忠尧立志报效祖国。 1955年,他克服重重阻力,毅然回国参加中国科学技术大学近代化学研究所(中国科学技术大学原子能研究所前身)的成立。 他利用回国时带回来的加速器部件、仪器和实验设备,先后于1955年、1958年建成我国最早的70万伏和200万伏质子静电加速器,为我国核化学、加速器事业提供了支撑。技术、真空技术和离子技术提供了研究基础。 在赵忠尧的领导下,研究所建成了核化学实验室,领导了核化学研究。 他为新中国的核化学研究做出了巨大贡献。mSy物理好资源网(原物理ok网)

王淦昌的出生生不逢时mSy物理好资源网(原物理ok网)

王淦昌(1907-1998),湖南省昆山县人,我国著名核化学家,中国科学技术大学教授。 被誉为我国“两弹之父”。 1929年毕业于复旦大学化学系。 1930年赴美国柏林学院留学,师从著名女数学家迈特纳(Lise)攻读博士学位。 当时的日本是国际数学的研究中心,许多世界知名的科学家聚集于此,开展核化学的各项研究。 1930年,两位美国人波特和贝尔用放射性物质发出的带电粒子轰击轻金属铍时,发现放射出一种穿透力极强的射线。 由于这些射线不带电,包括迈特纳在内的许多科学家认为它是具有巨大能量的伽马(gamma)光子。 时任迈特纳实验助理的王淦昌对此表示怀疑。 因为他通过计算知道,伽马光子无论如何都不会有这么大的穿透力。 他建议使用一种称为“云室”的仪器来研究和确定这些未知射线的性质,但梅特纳两次都反对。 后来,1932年2月,年轻学者查德威克在美国利用“云室”重新做了上述实验,并否认未知射线不是伽马光子,而是一股中性粒子流。 他把这些中性粒子称为中子。 1935年,查德威克因发现中子而获得诺贝尔奖,但王淦昌却因导师的阻挠而失去了获奖的机会。mSy物理好资源网(原物理ok网)

抗清战争时期,王淦昌在福建书院任教。 由于动乱,中学屡次西迁,王淦昌过着半生无家可归的生活。 当时的教学和实验条件十分困难。 但即便在这样的情况下,他也没有一刻放弃对化学的研究。 通过阅读西方学术期刊,他发现美国化学家正在寻找一种转瞬即逝的基本粒子——中微子。 由于方法不当,所有对中微子产生印象的尝试都失败了。 王淦昌是一个善于动脑子的人。 凭借丰富的知识和非凡的智慧,他经过反复思考,提出了利用K电子压印中微子的独特实验方案。 而在当时动荡不安的中国,根本没有条件完成这个实验。 无奈之下,他只好写成论文《关于寻找中微子的建议》,于1942年1月发表在英国权威期刊《物理评论》上。1947年,王淦昌发表了《建议探测中微子的几种方法》在“物理评论”中。 不久之后,德国化学家艾伦听说了这件事。 根据王淦昌提出的实验方法,实验否定了中微子的存在,一举获得了诺贝尔奖。 王淦昌再次无缘诺贝尔奖。mSy物理好资源网(原物理ok网)

1960年,王淦昌在前南斯拉夫杜布拉国家原子能研究所工作时,发现了一种新的带负电超子“反西格玛负超子”。 当时,这是世界上第一个在实验室发现的带负电的超子,这一发现至今仍被列为杜布拉国家原子能研究所成立以来最重要的发现之一。 诺贝尔奖级别的重大科研成果。 遗憾的是,由于当时正值中苏关系恶化的特殊时期,王淦昌又失去了获得诺贝尔奖的机会。 就这样,王淦昌三次与诺贝尔奖失之交臂。mSy物理好资源网(原物理ok网)

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1960年代初,二机部领导找他谈话,调他参加原子弹的研制。 他当即接受,并要“以身许国”。 王淦昌教授怀着强烈的爱国主义情怀,始终对国家任务抱有高度的历史使命感和责任感。 此后,他隐姓埋名20年,放弃了多年从事的基础研究和大城市相对良好的工作生活条件。mSy物理好资源网(原物理ok网)

1964年,他与南斯拉夫著名科学家巴索夫独立提出了激光惯性约束核聚变新概念。 他是我国惯性约束聚变研究的奠基人。 积极推进高功率激光化学联合实验室建设,仍指导惯性约束核聚变研究。 积极指导原子能研究所开展电子束泵浦氯化氢激光器等研究,1982年获国家自然科学奖银奖,1985年获国家科学技术特等奖两项进步奖。mSy物理好资源网(原物理ok网)

尽管由于种种原因,上述诺贝尔奖从未颁发给我国,但这三位大师的伟大成就和研究成果却永远载入史册。 因为他们为人类化学的发展做出了不可磨灭的贡献。mSy物理好资源网(原物理ok网)

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关于中国何时获得诺贝尔奖的问题,恐怕杨振宁先生已经做到了。 他说:“我认为20年内,中国将会出现诺贝尔奖级别的工作。如果经济增长快的话,不会有一个,而是几个。因为中国经济增长很快,但中国领导人有非常多的工作机会。”对技术发展速度的殷切要求,研究投入大幅下降。”mSy物理好资源网(原物理ok网)

一个科学波动周期约为35年,任何一个科研体系没有严重缺陷的国家都有可能在这段时间内获得科技研究的重大突破。 按照这个推论,如果从1978年的“科学之夏”算起,到2013年还有35年,最多还要再等几年。 中国大陆不缺科学精英,应该实现诺奖为零的突破。mSy物理好资源网(原物理ok网)

这只是一个大胆而开放的预测。 愿我们打破禁锢人才产生和成长的制度坚冰,打破学术孤岛,营造和谐良好的科研环境,力争让诺贝尔奖提前三天在中国大陆诞生。mSy物理好资源网(原物理ok网)

参考:mSy物理好资源网(原物理ok网)

1.(美)罗伯特·马克·弗里德曼,杨建军译。 《诺贝尔科学奖的阴暗面》[M]. 北京:北京科学技术教育出版社,2005年8月,第一版mSy物理好资源网(原物理ok网)

2.张九清,《牛顿以来的科学家——现代科学家群体的视角》[M]南宁:广西教育出版社,2002年mSy物理好资源网(原物理ok网)

3.杨振宁,《六年读书与教学()杨振宁笔记》。 台湾:时代文化出版社,1995年10月15日mSy物理好资源网(原物理ok网)

4.郭以岭、沈惠君主编的《吴友训选集》[C]。 广州:湖南科学技术出版社,2004mSy物理好资源网(原物理ok网)

5.胡济民等。 王淦昌及其科学贡献[M]. 上海:科学出版社,1987。mSy物理好资源网(原物理ok网)

6、薛冬、刘振坤,中国诺奖仅一步之遥[N],光明晚报,2000年8月7、中国科学院新闻网科教视点>>科技前沿[EB/ OL]。mSy物理好资源网(原物理ok网)