生平简介 科学成就 趣闻轶事 大事年表 一、生平简介 爱迪生(1847~1931)美国著名的发明家、企业家.

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爱迪生 (1847-1931)

托马斯·阿尔瓦·爱迪生(ThomasAlvaEdison )是位举世闻名的美国电学家和发明家,他除了在留声机、电灯、电话、电报、**等方面的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千项创造发明,为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。

爱迪生于1847年 2月11日诞生于美国中西部的俄亥俄州的米兰小市镇。父亲是荷兰人的后裔,母亲曾当过小学教师,是苏格兰人的后裔。爱迪生7岁时,父亲经营屋瓦生意亏本,将全家搬到密歇根州休伦北郊的格拉蒂奥特堡定居下来。搬到这里不久,爱迪生就患了猩红热,病了很长时间,人们认为这种疾病是造成他耳聋的原因。爱迪生8岁上学,但仅仅读了三个月的书,就被老师斥为“低能儿”而撵出校门。从此以后,他的母亲是他的“家庭教师”。由于母亲的良好的教育方法,使得他对读书发生了浓厚的兴趣。“他不仅博览群书,而且一目十行,过目成诵”。8 岁时,他读了英国文艺复兴时期最重要的剧作家莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍,到9 岁时,他能迅速读懂难度较大的书,如帕克的《自然与实验哲学》。10岁时酷爱化学。11岁那年,他实验了他的第一份电报。为了赚钱购买化学药品和设备,他开始了工作。12岁的时候,他获得列车上售报的工作,辗转于休伦港和密歇根州的底特律之间。他一边卖报,一边兼做水果、蔬菜生意,只要有空他就到图书馆看书。他买了一架旧印刷机,开始出版自己的周刊——《先驱报》,第一期周刊就是在列车上印刷的。他用所挣得的钱在行李车上建立了一个化学实验室。不幸有一次化学药品着火,他连同他的设备全被扔出车外。另外有一次,当爱迪生正力图登上一列货运列车时,一个列车员抓住他的两只耳朵助他上车。这一行动导致了爱迪生成为终身聋子。

1862年8月,爱迪生以大无畏的英雄气魄救出了一个在火车轨道上即将遇难的男孩。孩子的父亲对此感恩戴德,但由于无钱可以酬报,愿意教他电报技术。从此,爱迪生便和这个神秘的电的新世界发生了关系,踏上了科学的征途。

1863年,爱迪生担任大干线铁路斯特拉福特枢纽站电信报务员。从1864年至1867年,在中西部各地担任报务员,过着类似流浪的生活。足迹所至,包括斯特拉福特、艾德里安、韦恩堡、印第安那波利斯、辛辛那提、那什维尔、田纳西、孟斐斯、路易斯维尔、休伦等地。

1868年,爱迪生以报务员的身份来到了波士顿。同年,他获得了第一项发明专利权。这是一台自动记录投票数的装置。爱迪生认为这台装置会加快国会的工作,它会受到欢迎的。然而,一位国会议员告诉他说,他们无意加快议程,有的时候慢慢地投票是出于政治上的需要。从此以后,爱迪生决定,再也不搞人们不需要的任何发明。

1869年6月初,他来到纽约寻找工作。当他在一家经纪人办公室等候召见时,一台电报机坏了。爱迪生是那里唯一的一个能修好电报机的人,于是他谋得了一个比他预期的更好的工作。10月他与波普一起成立一个“波普——爱迪生公司”,专门经营电气工程的科学仪器。在这里,他发明了“爱迪生普用印刷机”。他把这台印刷机献给华尔街一家大公司的经理,本想索价5000美元,但又缺乏勇气说出口来。于是他让经理给个价钱,而经理给了4万美元。

爱迪生用这笔钱在新泽西州纽瓦克市的沃德街建了一座工厂,专门制造各种电气机械。他通宵达旦地工作。他培养出许多能干的助手,同时,也巧遇了勤快的玛丽,他未来的第一个新娘。在纽瓦克,他做出了诸如蜡纸、油印机等的发明,从1872至1875年,爱迪生先后发明了二重、四重电报机,还协助别人搞成了世界上第一架英文打字机。

1876年春天,爱迪生又一次迁居,这次他迁到了新泽西州的“门罗公园”。他在这里建造了第一所“发明工厂”,它“标志着集体研究的开端”。1877年,爱迪生改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。他还发明了他心爱的一个项目——留声机。电话和电报“是扩展人类感官功能的一次革命”;留声机是改变人们生活的三大发明之一,“从发明的想象力来看,这是他极为重大的发明成就”。到这个时候,人们都称他为“门罗公园的魔术师”。

爱迪生在发明留声机的同时,经历无数次失败后终于对电灯的研究取得了突破,1879年10月22日,爱迪生点燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯。为了延长灯丝的寿命,他又重新试验,大约试用了6000多种纤维材料,才找到了新的发光体——日本竹丝,可持续1000多小时,达到了耐用的目的。从某一方面来说,这一发明是爱迪生一生中达到的登峰造极的成就。接着,他又创造一种供电系统,使远处的灯具能从中心发电站配电,这是一项重大的工艺成就。

他在纯科学上第一个发现出现于1883年。试验电灯时,他观察到他称之为爱迪生效应的现象:在点亮的灯泡内有电荷从热灯丝经过空间到达冷板。爱迪生在1884年申请了这项发现的专利,但并未进一步研究。而旁的科学家利用爱迪生效应发展了电子工业,尤其是无线电和电视。

爱迪生又企图为眼睛做出留声机为耳朵做出的事,**摄影机即产生于此。使用一条乔治伊斯曼新发明的赛璐珞胶片,他拍下一系列照片,将它们迅速地、连续地放映到幕布上,产生出运动的幻觉。他第一次在实验室里试验**是在1889年,1891年申请了专利。1903年,他的公司摄制了第一部故事片“列车抢劫”。爱迪生为**业的组建和标准化做了大量工作。

1887年爱迪生把他的实验室迁往西奥兰治以后,为了他的多种发明制成产品和推销,他创办了许多商业性公司;这些公司后来合并为爱迪生通用电气公司,后又称为通用电气公司。此后,他的兴趣又转到荧光学、矿石捣碎机、铁的磁离法、蓄电池和铁路信号装置上。

第一次世界大战期间,他研制出鱼雷机械装置、喷火器和水底潜望镜。

1929年10月21日,在电灯发明50周年的时候,人们为爱迪生举行了盛大的庆祝会,德国的爱因斯坦和法国的居里夫人等著名科学家纷纷向他祝贺。不幸的是,就在这次庆祝大会上,当爱迪生致答辞的时候,由于过分激动,他突然昏厥过去。从此,他的身体每况愈下。1931年10月18日,这位为人类作过伟大贡献的科学家因病逝世,终年84岁。

爱迪生的文化程度极低,对人类的贡献却这么巨大,这里的“秘诀”是什么呢?他除了有一颗好奇的心,一种亲自试验的本能,就是他具有超乎常人的艰苦工作的无穷精力和果敢精神。当有人称爱迪生是个“天才”时,他却解释说:“天才就是百分之二的灵感加上百分之九十八的汗水。”他在“发明工厂”,把许多不同专业的人组织起来,里面有科学家、工程师、技术人员、工人共100多人,爱迪生的许多重大发明就是靠这个集体的力量才获得成功的。他的成就主要归功于他的勤奋和创造性才能以及集体的力量,此外,他的妻子也曾起了相当重要的作用。

爱迪生发明创造年表:

1868年10月11日发明“投票计数器”,获得生平第一项专利权。

1869年10月与友人合设“波普——爱迪生公司”。

1870年发明普用印刷机,出让专利权,获4万美元。在纽约克自设制造厂。

1872—1876年发明电动画机电报,自动复记电报法,二重、四重电报法,制造蜡纸炭质电阻器等。

1875年发明声波分析谐振器。

1876年在新泽西州的门罗公园建立了一个实验室——第一个工业研究实验室。它是现代的“研究小组”这一概念的创始。发明碳精棒送话器。申请电报自动记录机专利。

1877年在门罗公园改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。获得三项专利:穿孔笔、气动铁笔和普通铁笔。 8月20日发明了被证实为爱迪生心爱的一个项目——留声机。

1878年爱迪生宣称要解决电照明的问题。英国皇家学会举办留声机展览。改良留声机,设计微音器,扩音器,空中扬声器,声音发动机,调音发动机,微热计,验味计等。2月19日获留声机专利。7月与宾夕法尼亚大学派克教授赴怀俄明观察日全蚀,并用他发明的气温计测量太阳周围全体的温度。8月返回门罗公园,重新投入科研实验当中。英国批准爱迪生“录放机”专利申请。9月访问康涅狄克州的威廉·华莱士。开始进行发明电灯的研究。10月5日提出等一份关于铂丝“电灯”的专利申请。

1879—1880年经数千次的挫折发明高阻力白炽灯。改良发电机。设计电流新分布法,电路的调准和计算法。发明电灯座和开关。发明磁力析矿法。

1879年8月30日爱迪生和贝尔在萨拉托加溪市的市政厅各自演示了电话装置,结果爱迪生的电话比贝尔的清晰。10月21日发明高阻力白炽灯,它连续点燃了40个小时。11月1日申请碳丝灯专利。12月21日《纽约快报》报道了爱迪生的白炽电灯。12月25日对来自纽约市的3000名参观者在门罗公园作公开电灯表演。

1880年研究直升机。获得电灯发明专利权。制成磁力筛矿器。1月28日提出“电力输配系统”专利书。2月18日《斯克立柏月刊》发表了《爱迪生的电灯》一文,正式发表了电灯的发明。5月第一艘由电灯照明的“哥伦比亚号”轮船试航成功。

12月成立纽约爱迪生电力照明公司。

1881纽约第五大街总部设立。成立一个白炽灯厂于纽约克。设立发电机,地下电线,电灯零件的制造厂。在门罗公园试验电车。

1882发明电流三线分布制。申请专利141项。9月4日成立第一所中央厂。 12月底美国各地建立了150多个小电站。

1885年5月23日提出无线电报专利。

1887—1890年改良圆筒式留声机,取得关于留声机的专利权80余份。经营留声机,唱片,授语机等制造和发售事业。

1888年发明唱筒型留声机。

1889年参加巴黎百年博览会。发明电气铁道多种。完成活动**机。

1890—1899年设计大型碎石机,研磨机。在奥格登矿地亲自指挥用新方法大规模开发铁矿。

1891年发明“爱迪生选矿机”,开始自行经营采矿事业。获得“活动**放映机”专利。5月20日第一台成功的活动**视镜在新泽西州西奥兰治的爱迪生实验室向公众展示。

1893年爱迪生实验室的庭院里建立起世界上第一座**“摄影棚”。

1894年4月14日在纽约开辟第一家活动**放映机影院。

1896年年4月23日第一次在纽约的科斯特—拜厄尔的音乐堂使用“维太放映机”放映影片,受到公众热烈欢迎。

1902年使用新型蓄电池作车辆动力的试验,行程为5000英里,每充一次电,可走100英里,获得成功。

1903年爱迪生的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。

1909年费时十年,蓄电池的研究,终于成功。制成传真电报。获得原料机、加细碾机、长窑设计专利。

1910—1914年完成圆盘式留声机,不损唱片和金钢石唱片。完成有声**机。

1910年发明“圆盘唱片”。

1912年发明“有声**”。研制成传语留声机。

1914—1915年发明石碳酸综合制造法,并合留声机和授语机为远写机,一方电话机可自动纪录对方说话。自行制造苯、靛油等。

1915—1918年完成发明39件之多,其中最著名的是鱼雷机械装置,喷火器和水底潜望镜等。

1927年完成长时间唱片。

1928年从野草中提炼橡胶成功。

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Albert Einstein ( 1879-1955)

20世纪最伟大的物理学家。1879年3月14日爱因斯坦诞生于德国乌尔姆的一个犹太人家庭,受工程师叔父的影响,他从小受到自然科学和哲学的启蒙。1896年爱因斯坦进苏黎世工业大学师范系学习物理学,1901年获得瑞士国籍,于次年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员,从事发明专利申请技术鉴定工作。他利用业余时间进行科学研究,并于1905获得了历史性成就。1909年爱因斯坦离开瑞士专利局任苏黎世大学理论物理学副教授,1912年任母校苏黎世工业大学教授,1914年回德国任威廉皇帝物理学研究所所长兼柏林大学教授。法西斯政权建立后,爱因斯坦受到迫害,被迫离开德国。1933年移居美国任普林斯顿高级研究院教授,直至1945年退休.

爱因斯坦是人类历史上最具创造性才智的人物之一。他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一,在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献。

爱因斯坦于1905年发表了《论动体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,建立了狭义相对论。据此他进一步得出质量和能量相当的质能公式E=mc2 。狭义相对论揭示了作为物质的存在形式的空间和时间的统一性,力学运动和电磁运动学上的统一性,进一步揭示了物质和运动的统一性,为原子能的利用奠定了理论基础。

1915年爱因斯坦创建了广义相对论,进一步揭示了四维空间时间物质的关系。根据广义相对论的引力论,他推断光处于引力场中不沿直线而是沿着曲线传播,1919年这种预见在英国天文学家观察日蚀中得到证实。1938年爱因斯坦在广义相对论的运动问题上获得重大进展,从场方程推导出物体运动方程,由此进一步揭示了时空、物质、运动和引力的统一性。

爱因斯坦在量子论方面做出了巨大贡献。1905年他提出能量在空间分布不是连续的假设,认为光速的能量在传播,吸收和产生过程中具有量子性,并圆满地揭示了光电效应。这是人类认识自然过程中,历史上首次揭示了辐射的波动性和粒子性的统一。1916年爱因斯坦在关于辐射的量子论的论文中,提出了受激辐射的理论,为今天的激光技术打下了理论基础。

广义相对论之后,爱因斯坦在宇宙与引力和电磁的统一场论两方面进行探索。为了证明天体在空间中静止的分布,以引力场为根据,提出了一个有限无边的静止的宇宙模型,该模型是不稳定的。从引力场方程可预见星系分离运动,后来的天文观测到这种星系分离运动。

爱因斯坦爱好音乐,并自认他拉小提琴的成就要比他的物理学成就高明。1955年4月18日爱因斯坦在普林斯顿逝世,尊重他的遗嘱,不立纪念碑,不举行任何活动,骨灰撒在永远对人保密的地方。玻恩(Max Born,1882-1970)德国理论物理学家,量子力学的奠基人之一,生于布雷斯劳。1901年入布雷斯大学学习,1907年获博士学位。1912年被聘为格丁根大学讲师,1921年担任格丁根大学物理系主任和理论物理教授。

1920年以后,玻恩对原子结构和它的理论进行了长期而系统的研究,年轻的海森堡当时是他的助教和合作者。奥地利物理学家薛定谔于1926年创立了波动力学。同时,玻恩和海森堡等人用矩阵这一数学工具,创立了矩阵力学。后来证明矩阵力学和波动力学是同一理论的不同形式,统称为量子力学。玻恩从具体的碰撞问题的分析出发,对波函数的物理意义作出了统计解释,即波函数的二次方代表粒子出现的几率。由于这一贡献,他获得了1954年诺贝尔物理学奖.

量子力学的提出使格丁根大学成为当时国际理论物理研究中心。在玻恩的领导下,形成了可以和玻尔的哥本哈根学派相媲美的格丁根物理学派。

玻恩对固体理论进行过比较系统的研究,早在1912年就和冯·卡尔曼一起撰写了有关晶体振动能谱的论文。1925年出版了关于晶体理论的著作,开创了一门新学科——晶格动力学。玻恩一生发表论文300余篇,出版了近30本著作;他和学生黄昆合著的《晶格动力学》一书,被学术界誉为有关理论的经典著作。

1933年希特勒上台,玻恩因犹太血统受到迫害,流亡到英国,在爱丁堡大学任教,退休后回德国定居。一、生平简介 

玻尔,N.(Niels Henrik David Bohr 1885~1962)? 丹麦物理学家,哥本哈根学派的创始人。1885年10月7日生于哥本哈根,1903年入哥本哈根大学数学和自然科学系,主修物理学。1907年以有关水的表面张力的论文获得丹麦皇家科学文学院的金质奖章,并先后于1909年和1911年分别以关于金属电子论的论文获得哥本哈根大学的科学硕士和哲学博士学位。随后去英国学习,先在剑桥J.J.汤姆孙主持的卡文迪什实验室,几个月后转赴曼彻斯特,参加了以E.卢瑟福为首的科学集体,从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。

1913年玻尔任曼彻斯特大学物理学助教,1916年任哥本哈根大学物理学教授,1917年当选为丹麦皇家科学院院士。1920年创建哥本哈根理论物理研究所,任所长。1922年玻尔荣获诺贝尔物理学奖。1923年接受英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。1937年5、6月间,玻尔曾经到过我国访问和讲学。1939年任丹麦皇家科学院院长。第二次世界大战开始,丹麦被德国法西斯占领。1943年玻尔为躲避纳粹的迫害,逃往瑞典。1944年玻尔在美国参加了和原子弹有关的理论研究。1947年丹麦政府为了表彰玻尔的功绩,封他为“骑象勋爵”。1952年玻尔倡议建立欧洲原子核研究中心(CERN),并且自任主席。1955年他参加创建北欧理论原子物理学研究所,担任管委会主任。同年丹麦成立原子能委员会,玻尔被任命为主席。

二、科学成就

玻尔从1905年开始他的科学生涯,一生从事科学研究,整整达57年之久。他的研究工作开始于原子结构未知的年代,结束于原子科学已趋成熟,原子核物理已经得到广泛应用的时代。他对原子科学的贡献使他无疑地成了20世纪上半叶与爱因斯坦并驾齐驱的、最伟大的物理学家之一。

1.原子结构理论

在1913年发表的长篇论文《论原子构造和分子构造》中创立了原子结构理论,为20世纪原子物理学开劈了道路。

2.创建著名的“哥本哈根学派”

1921年,在玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所。玻尔领导这一研究所先后达40年之久。这一研究所培养了大量的杰出物理学家,在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心,而且至今仍有很高的国际地位。

3.创立互补原理

1928年玻尔首次提出了互补性观点,试图回答当时关于物理学研究和一些哲学问题。其基本思想是,任何事物都有许多不同的侧面,对于同一研究对象,一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面,在这种意义上它们是“互斥”的;另一方面,那些另一些侧面却又不可完全废除的,因为在适当的条件下,人们还必须用到它们,在这种意义上说二者又是“互补”的。

按照玻尔的看法,追究既互斥又互补的两个方面中哪一个更“根本”,是毫无意义的;人们只有而且必须把所有的方面连同有关的条件全都考虑在内,才能而且必能(或者说“就自是”)得到事物的完备描述。

玻尔认为他的互补原理是一条无限广阔的哲学原理。在他看来,为了容纳和排比“我们的经验”,因果性概念已经不敷应用了,必须用互补性概念这一“更加宽广的思维构架”来代替它。因此他说,互补性是因果性的“合理推广”。尤其是在他的晚年,他用这种观点论述了物理科学、生物科学、社会科学和哲学中的无数问题,对西方学术界产生了相当重要的影响。

玻尔的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护,但也受到另一些同样有影响的学者们的反对。围绕着这样一些问题,爆发了历史上很少有先例的学术大论战,这场论战已经进行了好几十年,至今并无最后的结论,而且看来离结束还很遥远。

4.在原子核物理方面的成就

作为卢瑟福的学生,玻尔除了研究原子物理学和有关量子力学的哲学问题以外,对原子核问题也是一直很关心的。从20世纪30年代开始,他的研究所花在原子核物理学方面的力量更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型,认为核中的粒子有点像液滴中的分子,它们的能量服从某种统计分布规律,粒子在“表面”附近的运动导致“表面张力”的出现,如此等等。这种模型能够解释某些实验事实,是历史上第一种相对正确的核模型。在这样的基础上,他又于1936年提出了复合核的概念,认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发,结果就导致核的蜕变。这种颇为简单的关于核反应机制的图像至今也还有它的用处。

当L.迈特纳和O.R.弗里施根据O.哈恩等人的实验提出了重核裂变的想法时,玻尔等人立即理解了这种想法并对裂变过程进行了更详细的研究,玻尔并且预言了由慢中子引起裂变的是铀-235而不是铀-238。他和J.A.惠勒于1939年在《物理评论》上发表的论文,被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。众所周知,这方面的研究导致了核能的大规模释放。

三、趣闻轶事

1.“不怕承认自己是傻瓜”

玻尔是量子力学中著名的哥本哈根学派的领袖,他以自己的崇高威望在他周围吸引了国内外一大批杰出的物理学家,创建了哥本哈根学派。他们不仅创建了量子力学的基础理论,并给予合理的解释,使量子力学得到许多新应用,如原子辐射、化学键、晶体结构、金属态等。更难能可贵的是,玻尔与他的同事在创建与发展科学的同时,还创造了“哥本哈根精神”——这是一种独特的、浓厚的、平等自由地讨论和相互紧密地合作的学术气氛。直到今天,很多人还说“哥本哈根精神”在国际物理学界是独一无二的。曾经有人问玻尔:“你是怎么把那么多有才华的青年人团结在身边的?”,他回答说:“因为我不怕在年青人面前承认自己知识的不足,不怕承认自己是傻瓜。”实际上,人们对原子物理的理解,即对所谓原子系统量子理论的理解,始于本世纪初,完成于20年代,然而“从开始到结束,玻尔那种充满着高度创造性,锐敏和带有批判性的精神,始终指引着他的事业的方向,使之深入,直到最后完成。”

爱因斯坦与玻尔围绕关于量子力学理论基础的解释问题,开展了长期而剧烈的争论,但他们始终是一对相互尊敬的好朋友。玻尔高度评价这种争论,认为它是自己“许多新思想产生的源泉”,而爱因斯坦则高度称赞玻尔:

“作为一位科学思想家,玻尔所以有这么惊人的吸引力,在于他具有大胆和谨慎这两种品质的难得融合;很少有谁对隐秘的事物具有这一种直觉的理解力,同时又兼有这样强有力的批判能力。他不但具有关于细节的全部知识,而且还始终坚定地注视着基本原理。他无疑是我们时代科学领域中最伟大的发现者之一。”

2.玻尔与爱因斯坦真挚的诤友

玻尔和爱因斯坦是在1920年相识的。那一年,年轻的玻尔第一次到柏林讲学,和爱因斯坦结下了长达35年的友谊。但也就是在他们初次见面之后,两人即在认识上发生分岐,随之展开了终身论战。他们只要见面,就会唇枪舌剑,辩论不已。1946年,玻尔为纪念爱因斯坦70寿辰文集撰写文章。当文集出版时,爱因斯坦则在文集末尾撰写了长篇《答词》,尖锐反驳玻尔等人的观点。他们的论战长达30年之久,直至爱因斯坦去世。但是,长期论战丝毫不影响他们深厚的情谊,他们一直互相关心,互相尊重。爱因斯坦本来早该获得诺贝尔奖,但由于当时有不少人对相对论持有偏见,直到1922年秋才回避相对论的争论,授予他上年度诺贝尔物理奖,并决定把本年度的诺贝尔物理奖授予玻尔。这两项决定破例同时发表。爱因斯坦当时正赴日本,在途经上海时接到了授奖通知。而玻尔对爱因斯坦长期未能获得诺贝尔奖深感不安,怕自己在爱因斯坦之前获奖。因此,当玻尔得知这一消息后非常高兴。立即写信给旅途中的爱因斯坦。玻尔非常谦虚,他在信中表示,自己之所以能取得一些成绩,是因为爱因斯坦作出了奠基性的贡献。因此,爱因斯坦能在他之前获得诺贝尔奖,他觉得这是“莫大的幸福”。爱因斯坦在接到玻尔的信后,当即回了信。信中说:“我在日本启程之前不久收到了您热情的来信。我可以毫不夸张地说,它象诺贝尔奖一样,使我感到快乐。您担心在我之前获得这项奖金。您的这种担心我觉得特别可爱——它显示了玻尔的本色。”

3.玻尔喜欢不怕他的费曼

当费曼还在美国Los Alamos实验室工作时,职位很低。第二次世界大战期间,这个实验室研究设计并制造了原子弹,所以有不少重要的物理学家都来过这里。一天,玻尔与他的儿子小玻尔(当时他们的名字分别叫尼古拉·贝克和吉姆·贝克)也来了。即使是对于该实验室的大头头们,玻尔也是个神,每个人都想一睹玻尔的风采。与玻尔聚会讨论的会议开始了,人到了很多,费曼坐在一个角落里,只能从前面二个人的脑袋之间看到玻尔,……

举行下一次会议的那天早晨,费曼接到一个电话,

“喂,是费曼么?”

“是的。”

“我是吉姆·贝克,我父亲与我想找你谈谈。”

“我吗?我是费曼,我只是个(小伙计)……”

“是找你,8点钟见面行吗?”

到了8点,费曼与玻尔父子在办公室相见。玻尔说:“我们一直在想怎样能使炸弹更有威力,想法是这样的……”

费曼说:“不行,这个想法不行,不有效……”

“那么换一个办法如何呢?”

“那要好一些,但这里也有愚蠢之处。”

他们讨论了约二个小时,对于各种想法反复推敲着、争论着。玻尔不断地点燃着烟斗,因为它老是灭掉。

最后玻尔边点燃烟斗边说:“我想现在我们应该把大头头们叫来讨论了。”

小玻尔后来对费曼解释,上一次开会时,他父亲对他说:“记住那个坐在后面的小伙子的名字了么?他是这里唯一不怕我的人,只有他才会指出我的想法是否疯了。所以下次我们讨论想法时,将不与那些只会说‘是的,玻尔先生,这一切都行得通’的人讨论。把那个小家伙叫来,我们先跟他讨论。”费曼于是恍然大悟,为什么玻尔单打电话叫他。 崔琦(1939-? )美籍华裔物理学家。出生河南省,中学时期就读于香港培正中学。1958年赴美求学,1967年获芝加哥大学物理学博士学位,此后到贝尔实验室工作。1982年出任美国普林斯顿大学教授至今。1987年当选为美国国家科学院院士。

崔琦在物理学和电子工程学方面成就卓著,主要研究领域是金属和半导体中电子的性质。1982年崔琦和斯托尔默教授对在强磁场和超低温实验条件下的电子进行了研究。他们将两种半导体晶片砷化镓和砷氯化镓压在一起,这样大量电子就在这两种晶片交界处聚集。他们将这种晶片结合体放置在仅比绝对零度高十分之一摄氏度的超低温环境中,然后加以相当于地球磁场强度一百万倍的超强磁场。他们发现,在这种条件下大量相互作用的电子可以形成一种新的量子流体,这种量子流体具有一些特异性质,比如阻力消失、出现几分之一电子电荷的奇特现象等。这种反常的效应就是所谓分数量子霍尔效应。一年之后,劳克林教授对他们的实验结果做出了解释。

电子量子流体现象的发现是量子物理学领域内的重大突破,它为现代物理学许多分支中新的理论发展做出了重要贡献。崔琦、斯托尔默和劳克林三人也因此共同获得了1998年诺贝尔物理学奖。崔琦还因此获得了美国著名的弗兰克林奖。 德布罗意(Louis de Broglie 1892-1987)法国理论物理学家。生于法国显赫的贵族家庭,少年时期的德布罗意爱好文学和历史,曾获巴黎大学文学学士学位。在他哥哥、著名的X射线物理学家莫里斯·德布罗意的影响下,他转向研究理论物理学,1924年获巴黎大学博士学位。第一次世界大战期间,德布罗意曾在埃菲尔铁塔上的军用无线电报站服役。1926年起在巴黎大学任教,1933年被选为法国科学院院士。

光的波动和粒子两重性被发现后,年轻的德布罗意得到启发,大胆地把这两重性推广到物质客体。他在1923年连续发表三篇论文,并在博士论文《量子论研究》中作了系统阐述。他认为实物粒子也具有物质周期过程的频率,伴随物体的运动也有由相位来定义的相波即德布罗意波。这种在并无实验证据的条件下提出的新理论就连他的导师朗之万也根本不相信,只不过觉得这篇论文写得很有才华,才让他得到博士学位。1927年,美国贝尔实验室的戴维孙、革末及英国的汤姆孙通过电子衍射实验,证实电子确实具有波动性。德布罗意的理论作为大胆的假设而成功,他荣获了1929年诺贝尔物理学奖。

德布罗意的论著很多,涉及到科学与哲学等方面。主要的有《量子理论》、《波动力学导论》、《物质与光》、《物理学与微观物理学》等。 狄拉克(Paul A. M. Dirac,1902-1984)英国物理学家,生于英格兰布里斯托尔。1921年布里斯托尔大学毕业,获电气工程学士学位。1926年获剑桥大学物理学博士学位。1930年当选英国伦敦皇家学会会员。1932年至1969年任剑桥大学教授。因建立了量子力学而和薛定谔一起获1933年度诺贝尔物理学奖。

1928年他把相对论引进了量子力学,建立了相对论形式的薛定谔方程,也就是著名的狄拉克方程。把相对论、量子和自旋这些在此以前看来似乎无关的概念和谐地结合起来。由此出发,提出“空穴”理论,预言了正电子的存在;预言了反粒子的存在,电子-正电子对的产生和湮没;提出反物质存在的假设,假定了真空极化效应的存在。1932年,安德森在宇宙射线中果然发现了正电子;不久,布莱克特观察宇宙线时发现了电子-正电子对成对产生和湮没的现象。狄拉克的工作,开创了反粒子和反物质的理论和实验研究。

狄拉克是量子辐射理论的创始人,与费米各自独立提出了费米-狄拉克统计法。狄拉克还发表过大量有关宇宙学方面的论文,推动宇宙学研究的发展。狄拉克早在1931年就从理论上提出可能存在磁单极的预言。近年来有关磁单极的理论研究和实验探测取得了迅速发展。

狄拉克在许多国家的大学中作过研究工作。1935年他曾到在清华大学讲学,并被选为中国物理学会名誉会员。狄拉克的数学水平很高,被誉为“象牙之塔”式的科学家。他的名著《量子力学原理》一直是这个领域的一本基本教科书。 费米(Enrico Fermi,1901-1954)费米(Enrico Fermi,1901-1954)美籍意大利物理学家,生于罗马。1922年他以X射线的专题论文在比萨大学获得物理学博士学位。25岁时任罗马大学理论物理学教授,27岁时成为意大利皇家学会会员。1938年意大利颁布了法西斯种族歧视法,由于费米的妻子是犹太血统,他在1938年11月利用去瑞典接受诺贝尔奖的机会携带全家离开意大利去了美国。

1926年初,费米根据泡利不相容原理,与英国物理学家狄拉克各自导出量子统计中的“费米—狄拉克统计”。1928年给出描述和计算多电子原子基态的近似方案(托马斯-费米原子模型)。1934年,建立β衰变理论,从而奠定了弱相互作用的理论基础。

1934年初,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击原子核产生人工放射性元素之后,费米和他的助手用中子代替α粒子轰击了几乎所有的化学元素,得到了几十种放射性同位素。由于中子核反应的发现,费米荣获诺贝尔物理学奖。

1939年费米开始探索核裂变链式反应的可能性,并于1942年12月2日在芝加哥大学建成世界上第一座利用浓缩轴和重水的可控核裂变链式反应堆,首次实现了可控的核裂变链式反应。随后费米参加了美国原子弹的研制工作。

费米一生的最后几年,在芝加哥大学核物理研究所任教授,从事高能物理的研究。费米对理论物理和实验物理都做出了重要的贡献,这在现代物理学家中是少见的。为纪念他,第100号元素以他的名字命名为镄。海森堡(Werner Karl Heisenberg 1901-1976)德国理论物理学家,矩阵力学的创建者,生于维尔兹堡。1920年进慕尼黑大学,在索末菲指导下学习理论物理,并获博士学位。后来去格廷根大学,担任玻恩的助手。1927年,26岁的海森堡任莱比锡大学教授。1941年任柏林大学教授兼凯泽·威廉物理研究所所长。1946年到哥廷根大学任普朗克物理学研究所所长。1958年在德国慕尼黑任物理学与天体物理学普朗克研究所所长兼慕尼黑大学教授。

1925年海森堡发表第一篇矩阵力学的论文《关于运动学和动力学的量子力学解释》,认为量子力学的问题不能直接用不可观测的轨道来表述,应该采用跃迁几率这类可以观测的量来描述。接着,海森堡和玻恩、约尔丹一起进行研究,创立了矩阵力学。

1927年海森堡提出了测不准原理,即亚原子粒子的位置和动量不可能同时准确测量。1928年,海森堡用量子力学的交换现象,解释了物质的铁磁性问题。1929年,他与泡利提出相对论性量子场论。1932年海森堡提出质子和中子实际上是同一种粒子的两种量子状态。此外,海森堡还创立了粒子相互作用的散射矩阵理论S矩阵理论。

海森堡因创立量子力学而荣获1932年诺贝尔物理学奖。主要著作有:《量子论的物理学原理》、《原子核物理》、《物理学与哲学》等。 利(Wolfgang Ernst Pauli 1900-1958)瑞士籍奥地利理论物理学家,生于维也纳。1918年进入慕尼黑大学攻读理论物理学,在索末菲指导下以《论氢分子的模型》论文取得博士学位。1923~1928年,在汉堡大学任讲师。1928年到苏黎世的联邦工业大学任理论物理学教授。在这里,他除了第二次世界大战期间到美国普林斯顿高等研究所工作一段时间外,一直在瑞士逗留到他逝世为止。

1921年,索末菲推荐年仅21岁的泡利为《数学科学百科全书》撰写了关于相对论的长篇综述文章。泡利的这篇论著得到了爱因斯坦本人的高度赞许,至今还是相对论方面的名著之一。

泡利到哥本哈根以后,开始了关于反常塞曼效应的研究,并在1925年提出了不相容原理:原子中不可能有两个或两个以上的电子处于同一量子态。这一原理解决了当时许多有关原子结构的问题,泡利因此荣获1945年诺贝尔物理学奖.泡利在1930年提出中微子假设:原子核的β衰变中不仅放出电子,而且放出一种质量很小、穿透力很强的中性粒子,当时泡利称之为“中子”。这一假说解决了β衰变中角动量和能量不守恒的难题。

在理论物理学的每个领域里,泡利几乎都做出过重要贡献。在他的许多关于量子力学的文章中,最著名的一篇是《波动力学的普遍原理》。 约里奥一居里夫妇,指F.约里奥一居里(FredericJoliot-curie,1900~1958)和他的夫人I.约里奥,居里(IreneJoliot-Curie,1897~1956)。

I.约里奥一居里于1897年9月12日生于巴黎,是居里夫人的长女,在母亲的精心培育下,1920年在巴黎大学毕业后就成为母亲最心爱的实验助手.F.约里奥一居里于1900年3月19日生于巴黎,从小爱好体育和音乐,1923年以优异成绩在巴黎理化学院毕业、他的老师朗之万发现他很有培养前途,就推荐他到居里夫人的实验室工作.二人由于志趣相投,于1926年10月9日结婚,决心合力开拓崭新领域枣放射性.

1931年底,二人开始研究德国物理学家w.玻特的实验,即用a粒子轰击被,这时放出的不是通常实验所出现的质子,而是一种穿透力极强的射线,玻特认为是一种γ辐射,当时即称为铁辐射.不久,约里奥-居里夫妇凭借高超的实验技能和良好的设备,不但很容易地重复了玻特的实验结果,而且进一步观测石蜡是否会吸收这种被辐射.他们惊奇地发现辐射未被吸收,反而加强了.经过对从石蜡里飞出的粒子鉴别,认定从石蜡里飞出、的是质子「这是不可思议的,如果被辐射是质量近于零的光子。怎么能够把质量是电子的1840倍的质子撞击出来呢,伟大发现就在眼前,但他们仍沿玻特的错误思路想下去,认为铍辐射是一种康普顿效应.1932年1月18日,他们把这一实验结果和自己的见解发表了.刚好一个月后,卢瑟福的学生、对中子概念早有精神准备的英国物理学家查德威克重新解释了约里奥-居里夫妇的实验,认为波辐射是一种中性粒子流,这种粒子的质量近似于质子质量.这样,卢瑟福12年前关于存在中子的预言被证实了,查德威克也因此获得了1935年度的诺贝尔物理学奖.客观地评价这件事,应该说约里奥一居里夫妇对中子的发现做了真正重要的工作,查德威克本人也完全承认这一点.但在伟大发现边缘而使机遇从面前溜走,原因仍在他们本身.他们自己事后承认,他们根本不知道卢瑟福关于存在中子的假设,缺乏作出这一重大发现的敏感性和想象力,而教训在于他们作为实验物理学家只埋头于自己的实验,没有同时注意学术思想的广泛交流.如不随时吸取他人创造性的新思想,机遇还会一失再失!事实正是如此,1932年,在美国物理学家安德森发现正电子以前,约里奥一居里夫妇就曾经在云室中清楚地观察到了正电子径迹,但他们没有认真研究出现的奇特现象,误认为只是向放射源移动的电子.直到安德森提出正电子实验报告后,他们才明白又一次重大发现的机会失去了.

经过连续两次失误之后,约里奥-居里夫妇并没有灰心丧气,他们总结了经验教训,在1933年5月23日,通过开创性的工作证实:从针加被源中发出的模V射线,通过物质后产生了正负电子冰两个月后,又记录到了单个正电子及其连续谱.他们一直坚持研究这种现象,在1934年1月19日,发现用钋产生的α粒子轰击铝箔时,若将放射源拿走,“正电子的发射也不立即停止.铝箔保持放射性。辐射像一般放射性元素那样以指数律衰减.”它们发射出中子和正电子,最终生成放射性磷.用同样的方法他们还发现了其他一些人工生成的放射性物质,此即人工放射性.这是20世纪最重要的发现之一。是人类变革微观世界的一个突破,为同位素和原子能的利用提供了可能,他们因此获得了1935年度的诺贝尔化学奖.

莱昂哈德·欧拉是瑞士数学家和物理学家。他被称为历史上最伟大的两位数学家之一(另一位是卡尔·弗里德里克·高斯)。欧拉是第一个使用“函数”一词来描述包含各种参数的表达式的人,例如:y = F(x) (函数的定义由莱布尼兹在1694年给出)。他是把微积分应用于物理学的先驱者之一。 欧拉出生于瑞士,在那里受教育。欧拉是一位数学神童。他作为数学教授,先后任教于圣彼得堡和柏林,尔后再返圣彼得堡。欧拉是有史以来最多产的数学家,他的全集共计75卷。欧拉实际上支配了18世纪的数学,对于当时新发明的微积分,他推导出了很多结果。在他生命的最后7年中,欧拉的双目完全失明,尽管如此,他还是以惊人的速度产出了生平一半的著作。 欧拉的一生很虔诚。然而,那个广泛流传的传说却不是真的。传说中说到,欧拉在叶卡捷琳娜二世的宫廷里,挑战德尼·狄德罗:“先生,(a+b)n/n = x;所以上帝存在,这是回答!” 欧拉的离世也很特别:在朋友的party中他中途退场去工作,最后伏在书桌上安静的去了。 小行星欧拉2002是为了纪念欧拉而命名的。

[编辑本段]莱昂哈德·欧拉-贡献

"欧拉进行计算看起来毫不费劲儿,就像人进行呼吸,像鹰在风中盘旋一样°(阿拉戈语),这封伦纳德.欧拉(1770--1783)无与伦比的数学才能来说并不夸张,他是历史上最多产的数学家。与他同时代的人们称他为"分析的化身"。欧拉撰写长篇学术论文就像一个文思敏捷的作家给亲密的朋友写一封信那样容易。甚至在他生命最后17年间的完全失明也未能阻止他的无比多产,如果说视力的丧失有什么影响的话,那倒是提高了他在内心世界进行思维的想像力。 欧拉到底为了多少著作,直至1936年人们也没有确切的了解。但据估计,要出版已经搜集到的欧拉著作,将需用大4开本60至80卷。1909年瑞士自然科学联合会曾着手搜集、出版欧拉散轶的学术论文。这项工作是在全世界许多个人和数学团体的资助之下进行的。这也恰恰显示出,欧拉属于整个文明世界,而不仅仅屈于瑞士。为这项工作仔细编制的预算(1909年的钱币约合80000美元)却又由于在圣彼得堡(列宁格勒)意外地发现大量欧拉手稿而被完全打破了。

[编辑本段]莱昂哈德·欧拉-事迹

欧拉的数学生涯开始于牛顿(Newton)去世的那一年。对于欧拉这样一个天才人物,不可能选择到一个更有利的时代了。解析几何(1637年间世)已经应用了90年,微积分大约50年,牛顿(Newton)万有引力定律这把物理天文学的钥匙,摆到数学界人们面前已40年。在这每一个领域之中,都已解决了大量孤立的问题,同时在各处做了进行统一的明显尝试。但是还没有像后来做的那样,对整个数学,纯粹数学和应用数学,进行任何有系统的研究。特别是笛卡儿(Descrates)、牛顿(Newton)和莱布尼茨(Leibniz)强有力的分析方法还没有像后来那样被充分运用,尤其在力学和几何学中更是如此。 那时代数学和三角学已在一个较低的水平土系统化并扩展了。特别是后者已经基本完善。在费马(Fermat)的丢番图分析和一般整数性质的领域里则不可能有任何这样的"暂时的完善"(甚至到现在也还没有)。但就在这方面,欧拉也证明了他确是个大师。事实上,欧拉多方面才华的最显著特点之一,就是在数学的两大分支--连续的和离散的数学中都具有同等的能力。 作为一个算法学家,欧拉从没有被任何人超越过。也许除了雅可比之外,也没有任何人接近过他的水平。算法学家是为解决各种专门问题设计算法的数学家。举个很简单的例子,我们可以假定(或证明)任何正实数都有实数平方根。但怎样才能算出这个根呢?已知的方法有很多,算法学家则要设计出切实可行的具体步骤来。再比如,在丢番图分析中,还有积分学里,当一个或多个变量被其他变量的函数进行巧妙的(常常是简单的)变换之前,问题往往不可能解决。算法学家就是自然地发现这种窍门的数学家。他们没有任何同一的程序可循,算法学家就像随口会作打油诗的人--是天生的,而不是造就的。 目前时尚轻视"小小算法学家"。然而,当一个真正伟大的算法学家像印度的罗摩奴阔一样不知从什么地方意外来临的时候,就是有经验的分析学者也会欢呼他是来自天国的恩赐:他那简直神奇的对表面无关公式的洞察力,会揭示出隐藏着的由一个领域导向另一个领域的线索。从而使分析学者得到为他们提供的弄清这些线索的新题目。算法学家是"公式主义者",他们为了公式本身的缘故而喜欢美观的形式。

[编辑本段]莱昂哈德·欧拉-影响他的两个因素

在谈到欧拉平静而有趣的生活之前,我们必须介绍一下他那个时代的两个环境因素,这些因素促进了他的惊人的活跃,并对他的活动有指导作用。 在18世纪的欧洲,大学不是学术研究的主要中心。假如没有古典派的传统及其对科学研究的可以想像的敌意,大学本来是可以成为主要中心的。数学对于古代人足够严密,受到重视;而物理学比较新,受到人们的怀疑。此外,在当时的大学里,人们希望数学家把他的大部分力量放在基础教学上。至于学术研究,如果搞的话,那将是毫无益处的奢侈,就像今天在一般的美国高等学校里那样。那时候英国大学的研究员满能够把他们选择的课题搞得相当好。然而,他们很少愿意选择什么课题,反正搞成了什么或没搞成什么都不会对他们的面包和黄油产生影响。在如此的松弛,或者说公开的敌意之下,根本没有什么好理由来解释为什么那些大学本来应该在科学发展中起带头作用,而事实上却没有起到。 这个带头的责任由得到慷慨或有远见的统治者所资助的各个皇家科学院承担了。普鲁士腓特烈大帝和俄国叶卡捷琳娜女皇慷慨地给了数学以无法报偿的资助。他们使得数学的发展有可能在整整一个世纪之中处于科学史上一个最活跃的时期。对欧拉来说,是柏林和圣彼得堡提供了数学创作的力量。而这两个创造力的中心都应当把它们对欧拉的激励归功于莱布尼茨(Leibniz)不断进取的雄心。是莱布尼茨(Leibniz)起草过规划的这两个科学院给欧拉提供了成为历史上最多产的数学家的机会。因而,在某种意义上说,欧拉是莱布尼茨(Leibniz)的苗裔。 柏林科学院由于缺乏头脑而日渐衰败已有40年,欧拉在腓特烈大帝的鼓励下给了它有力的冲击,使它再次有了生气。彼得大帝在世时没来得及按照莱布尼茨(Leibniz)的规划建立起来的圣彼得堡科学院,则由他的继位者建立起来了。 这两个科学院不像今天一些科学院那样以鉴定精心撰写的优秀著作,授予院士资格为主要职责。它们是研究机构,雇佣院士进行科学研究。薪水和津贴金很优厚,使人足以保证本身家庭的舒适生活。欧拉的家属一度不少于18个人,他还是足以维持他们都过着丰裕的生活。使18世纪院士生活具有吸引力的最后一点是,他的孩子们只要有任何一点才能,都肯定会得到很好的施展机会。 接下来我们就会看到对欧拉的丰硕数学成果具有决定性影响的第二个因素。提供财政支持的统治者很自然地会希望他们的金钱除开抽象的文化之外再多换到些东西。但必须强调的是,一旦统治者的投资得到了适当的报偿,他们就不再坚持要受雇佣的人把剩余时间也花到"生产性"工作上了。欧拉、拉格朗日和其他院士们都可以自由地做他们乐意做的工作。没有任何明显的压力来迫使谁搞出点什么能被政府直接利用的实际成果。18世纪统治者们比今天许多研究院院长更明智的是让科学按自己的规律发展的,只不过偶尔提到他们眼前需要什么。他们似乎本能地意识到了,只要不时作个恰当的暗示,所谓的"纯粹"研究就会把他们期待的紧迫实际问题作为副产品搞出来。 这个笼统的说法有一个重要的例外,它既不证明,也不否定这个规律。刚巧在欧拉的时代,数学研究中悬而未决的问题正好与海洋霸权这个当时也许是第一等的实际问题联系在一起。航海技术胜过所有其他对手的国家必然会控制海洋。而航海的首要问题是在离岸数百海里的大海中精确地确定舰船的位置,以使之比敌手更快地航抵海战的地点(不幸,只是为了这个)。正如众所周知的,英国控制了海洋。它能做到这一点,在很大程度上是由于它的航海家在18世纪能够把天体力学中的纯数学研究成果加以实际应用。这样一项实际应用正与欧拉直接有关。现代航海的奠基人当是牛顿(Newton),尽管他本人并不曾为这个问题费过脑筋,也从不曾(就人们迄今所知)踏上过一艘舰船的甲板。确定海上船的位置要靠观测天体(在特别的航行中有时这要包括木星的卫星)。牛顿(Newton)万有引力定律表明必要时以充分的耐心可以预先算出百年之内的行星位置和月相盈亏之后,希望控制海洋的那些人便安排航海天文历的计算人员下苦功编制行星未来位置的表格。 在这一项很实用的事业中,月亮引出了特别棘手的问题,即牛顿(Newton)定律彼此吸引的三个星体的问题。当我们进入20世纪的时候,这个问题还要重现许多次。欧拉是第一个为这个月球问题提出一种可以计算的解法(月球理论)的人。这三个相关星体是月亮、地球和太阳。虽然关于这个问题在这里谈不了什么,要推到后几章去,但我们可以说,这个问题是整个数学范畴内最难的问题之一。欧拉不曾具体解答这个问题,但他的近似计算方法(今天被更好的方法代替)具有充分的实用价值,足以使英国的计算人员为英国海军部算出月球表了。为此,计算者获得5000英镑(当时这是相当大的一笔款子),欧拉因其方法而得到300英镑的奖金。

[编辑本段]莱昂哈德·欧拉-年轻的欧拉

伦纳德.欧拉(LeonardEuler)是保罗.欧拉(PaulEuler)与玛格丽特.布鲁克(MargueriteBrucker)夫妇的儿子,大概是瑞士出现的最伟大的科学家。1707年4月15日,他生于巴塞尔。但第二年随父母搬到了附近的乡村里兴(Riechen)。在那里他的父亲当了加尔文派的牧师。保罗.欧拉本人就是个有造诣的数学家,他曾是雅格布.伯努利的学生。这位父亲想要伦纳德也走他的路,在乡村教堂继承他的职务。可是,谢天谢地,他犯了教这孩子数学的"错误"。 年轻的欧拉很早就知道自己应该做的是什么。但是他对父亲非常孝顺,于是进了巴塞尔大学,学习神学和希伯来语。这时在数学方面已具有相当水平的欧拉吸引了约翰尼斯.伯努利的注意。他热心地每周给这个年轻人单独上一次课。欧拉利用每周的其余时间预习下一课的内容,以便听老师讲课时疑难问题尽可能地少。很快,他的勤勉和卓越能力被丹尼尔.伯努利和尼古拉,伯努利注意到了,他们俩成了欧拉的亲密朋友。 伦纳德直到1724年他17岁获得硕士学位才得以快活起来,因为在那以前他的父亲一直坚持要他放弃数学而把全部时间花到神学上去。只是当这位做父亲的听到伯努利父子说他的儿子注定将成为大数学家而不是里兴的牧师之后,才终于让了步。伯努利父子的预言实现了,但欧拉早年受到的宗教训练影响了他的整个一生。他从未丢弃过一点加尔文派教徒的信仰。到晚年,他甚至在相当大的范围里转而从事他父亲的行当,他带领全家做家庭祈祷,并通常以讲道来结束。 欧拉的第一项独立工作做于19岁的时候。据说,这第一个成就同时显露出他后来许多工作的特长和弱点。1727年,巴黎科学院提出船舶树桅问题悬赏征答。欧拉的论文没有赢得这笔奖金,只获得表扬。他后来以赢得12次奖金补偿了这次失落。他的工作的特长在于所包含的分析学--技术数学;它的弱点是与实际的联系--如果有的话--太疏远。如果我们记得那个传说的纯属子虚乌有的瑞士海军的笑话,对后者就不会觉得很奇怪了。欧拉在瑞士的湖泊可能见到过一、二只小舟,但他绝没见到过战舰。他有时受到批评,说他让数学脱离了现实。这并不冤枉。对欧拉来说,物质世界只是数学所需要的,而本身并不是一种很有趣的东西。如果世界与他的分析学不一致,那就是世界有毛病。 欧拉知道自己天生是个数学家,便在巴塞尔申请教授职位。求职失败,在同正在圣彼得堡的丹尼尔.伯努利和尼 欧拉之墓 古拉.伯努利为伍的希望鼓舞下,他又继续自己的学习。伯努利兄弟热心地提议为他在圣彼得堡科学院找个职位,并让他及时了解那里的情况。 这个阶段,欧拉看起来对做什么都无所谓,只要是科学就行。当伯努利兄弟写信告诉他圣彼得堡科学院的医学部将有个空缺时,欧拉在巴塞尔便全力投入生理学的研究,并出席医学报告会。但是,即便在这个领域,他也未能脱离数学:听觉生理学提出了以波动方式依次传播声音等数学研究问题,这项早期的工作像恶梦中疯长的树那样分枝扩展而贯穿到欧拉整个一生的事业之中。 伯努利兄弟是办事迅速的人。1727年欧拉收到了去圣彼得堡任科学院医学部成员的邀请。按照一项聪明的规定,每个外来的成员都要带领两个学员--实际是接受训练的徒弟。可怜的欧拉,欢乐很快就变得无影无踪。就在他踏上俄国土地的那一天,开明的叶卡捷琳娜一世女皇去世了。 叶卡捷琳娜在成为彼得大帝的妻子以前是他的情妇,从不止一个方面看,就已经是一个胸怀宽广的人。就是她,在位仅两年,便实现了彼得创建科学院的愿望。叶卡捷琳娜死后,在小沙皇未成年的情况下,权力落入非常暴虐的集团手里(小沙皇在能够执政以前死去也许是幸运呢)。俄国的新统治者把科学院看作不必要的奢侈品,有几个月甚至打算把它砍掉,并把所有外籍院士遣送回国。这就是欧拉到达圣彼得堡时的情形。混乱中,关于邀请他担任的医学部职务杳无音讯,他在绝望中几乎接受了海军上尉的职衔,后来得便溜进了数学部。 在这之后,条件好了一点,欧拉便专心工作。整整6年,他一直埋头在书堆里。这倒不完全是因为他被数学吸引住了,部分地也是因为到处都有密探,使他不敢进行正常的交际活动。

[编辑本段]莱昂哈德·欧拉-轶事

1733年,丹尼尔.伯努利吃够了神圣俄罗斯的苦头回自由的瑞士去了,26岁的欧拉坐上了科学院的第一把数学交椅。他感到自己以后的生活要固定在圣彼得堡,便决定结婚,定居下来,并随遇而安。夫人凯瑟琳娜(Catharina),是彼得大帝带回俄国的画家格塞尔(Gsell)的女儿。后来政治形势变得更糟了,欧拉曾经绝望得想逃走,但随着孩子一个接一个地很快出生,他又感到被栓得越来越牢了,使到不休止的工作中去寻求慰借。某些传记作家把欧拉的无比多产追溯到他这第一次旅居俄国的时期;平常的谨慎迫使他去成了勤奋工作的牢不可破的习惯。 欧拉是能在任何地方、任何条件下进行工作的几个伟大数学家之一。他很喜欢孩子(他自己曾有13个,但除了5个以外,都很年轻就死了)。他写论文时常常把一个婴儿抱在膝上,而较大的孩子都围着他玩。他写作最难的数学作品时也令人难以置信的轻松。 许多关于他才思横溢的传说流传至今。有些无疑是夸张的,但据说欧拉确实常常在两次叫他吃晚饭的半小时左右的时间里赶出一篇数学论文。文章一写完,就放到给印刷者准备的不断增高的稿子堆儿上。当科学院的学报需要材料时,印刷者便从这堆儿顶上拿走一旦。这样一来,这些文章的发表日期就常常与写作顺序颠倒。由于欧拉习惯于为了搞透或扩展他已经做过的东西而对一个课题反覆搞多次,这种恶果便显得更严重,以至有时关于某课题的一系列文章发表顺序完全相反。 1730年小沙皇死去,安娜.伊凡诺芙娜(Annalvanovna,彼得的侄女)当了女皇。就科学院而言,受到了关心,工作活跃多了。而俄国,在安娜的宠臣欧内斯特.约翰.德.比隆的间接统治下,遭受了其历史上一段最血腥的恐怖统治。10年里,欧拉沉默地埋头工作。这中间,他遭受了第一次巨大的不幸。他为了赢得巴黎奖金而投身于一个天文学问题,那是几个有影响的大数学家搞了几个月时间的(由于有一个类似的问题在高斯(Gauss)那里出现,我们在这里不介绍它),欧拉在三天之后把它解决了。可是过分的劳累使他得了一场病,病中右眼失明了。 应该注意到,怀疑数学史中所有趣闻轶事的现代考证已经指出,欧拉右眼的失明根本不能怪那个天文学问题,至于博学的考据家(或别的什么人)怎么会对所谓的因果定律懂得这么多,这对于大卫.休谟(DavidHume,欧拉的同时代人)的在天之灵来说则是个有待解决的秘密了。让我们再小心翼翼地谈一下欧拉与无神论者(或许是个泛神论者)法国教授丹尼斯.狄德罗(DenisDiderot,1713-1784)的著名故事。这有点越出了年代顺序,因为这件事发生在欧拉第二次居住俄国期间。 受叶卡捷琳娜二世女皇邀请访问宫廷的狄德罗靠着向朝臣们宣传无神论过日子。叶卡捷琳娜感到厌烦了,便叫欧拉封住这个夸夸其谈的哲学家的嘴。这很容易,因为整个数学对于狄德罗那是天外玄机。德.摩根(DeMorgan)讲到这件事的经过(在他的名著(悖论汇编)中,1872):有人告诉狄德罗,一个博学的数学家有上帝存在的代数证明。如果他想听,那个数学家将当着整个宫廷公布出来。狄德罗高兴地同意了。……欧拉来到狄德罗跟前,以深信不疑的语调庄重地说: "先生,因为,所以上帝存在。请回答!" 这让狄德罗听起来像满有道理似的。这个可怜的人由于难堪的沉默而受到无情嘲笑的羞辱,只好向叶卡捷琳娜请求立即回法国。女皇宽厚地答应了他。 欧拉还不满足于这个杰作,他又极其认真地用灵魂非有形物质的庄严证明来画蛇添足。据说,这两个证明当时都写进了神学论文。这些很可能就是欧拉的才华中确赏脱离现实的方面最突出的代表作。 在欧拉居住俄国期间,数学本身并没有用完他的全部能力。在要他用与纯粹数学相差不太远的方法施展其数学才能的任何地方,他都使政府的钱花得很值得。欧拉为俄国学校写过一些初等数学教科书,管理过政府的地理部,帮助改革过度量衡,设计过检验天平的实用方法。这些只是他全部活动的一部分,但不管欧拉做多少别的工作,他总是能不断地在数学方面拿出成果来。 这个时期最重要的著作之一是1736年关于力学的一篇论文。按语中没有出版日期,但有一个笛卡儿(Descrates)解析几何出版百年纪念的标注。欧拉的论文为力学做了笛卡儿(Descrates)的论文为几何学做过的事使之摆脱综合证明的束缚并使之解析化。牛顿(Newton)的(原理)可以由阿基米德写出来;欧拉的力学却不能由任何希腊人写出来。有力的微积分学被初步引入力学,并进入开创基础科学的现代时期。在这方面,欧拉后来又被他的朋友拉格朗日(Lagrange)超越了,但采取决定性步骤的荣誉是属于欧拉的。 1740年安娜死后,俄国政府变得比较开明,但欧拉已吃够了苦头,高兴地接受腓特烈大帝的邀请到了柏林科学院。皇太后后十分喜欢欧拉,并试图逗他多讲话。她得到的全是单音节的回答。 "你为什么不愿对我讲话?"她问。 "陛下,"欧拉回答说,"我来自一个谁讲话谁就要被绞死的国家。" 这以后,欧拉在柏林度过了24年。日子并不都是很愉快的,因为腓特烈喜欢的是圆滑的廷臣,而不是单纯的欧拉。虽然腓特烈感觉到了赞助数学发展的责任,但他又瞧不起这个学科,自己也不谙此道。不过他还是很赏识欧拉的才能,用来解决造币、水管、运河通航、年金系统及其他实际问题。 俄国从来不让欧拉完全脱离它,甚至当欧拉在柏林的时候还给他支付部分薪金。尽管欧拉家属众多,他还是很富裕。除了柏林的房子,他在夏洛滕堡附近还有一个农庄。在1760年俄国入侵勃兰登堡地区时,欧拉的农庄遭到了劫掠。俄军统帅声明他"并非向科学开战",给了欧拉远远大于实际损失的赔偿。当伊丽莎白皇后听到欧拉遭到劫掠的消息时,她另外又给了他超过赔偿需要的数目可观的一大笔钱。 欧拉在腓特烈的宫廷不受欢迎的一个原因是他不能置身于哲学问题的辩论之外,而对那些问题他是一窍不通的。整天只想着向腓特烈献媚的伏尔泰(Voltaire)喜欢与腓特烈周围另一些善于咬文嚼字的人一道用形而上学的难题来纠缠取笑不幸的欧拉。欧拉拿出全副好脾气进行应付,随着他人的哄闹,嘲笑自己的滑稽错误。但腓特烈逐渐感到恼火了,他开始设法寻找一个比较善辩的哲学家来领导他的科学院并增添他宫廷的欢乐。 达朗贝尔(D'Alembert)被邀请到柏林察看情况。他跟欧拉在数学方面小有龃龉。但达朗贝尔(D'Alembert)可不是那种让个人的不和影响判断的人。他直率地对腓特烈说,把任何别的数学家置于欧拉之上都是一种侮辱。这个忠告结果只是使腓特烈比原来更加生气和执拗,欧拉的处境变得无法忍受了。他感到,他的孩子们在普鲁士不会有任何前途。终于在他59岁的时候(1766年)收拾起行装,应叶卡捷琳娜二世的热诚邀请再次移居圣彼得堡。 叶卡捷琳娜像接待皇亲一样欢迎这位数学家,又给欧拉和他的18位家属拨了一处家俱齐备的住宅,还把自己的一名厨师给了欧拉,为他管理膳食。 就在这个时候,欧拉余下的一只眼睛开始失明了(因白内障),不久他就完全成了盲人。在他视力逐渐丧失的过程中,拉格朗日、达朗贝尔和当时的其他大数学家在来往的书信中都表示震惊和同情。而欧拉本人面对失明的到来却很镇定。毫无疑问,他的深挚的宗教信仰帮助了他面对未来。但是他并没有让自己屈服于寂静和黑暗,很快便着手补救无法恢复的视力。在最后一点光感消失之前,他就使自己习惯了用粉笔在大石板上写公式,然后他的孩子们(特别是阿尔伯特[AlbertEuler])当抄写员,他再口授公式的解释。他的数学新作不仅没有减少,反而增多了。 欧拉整个一生都幸运地具有非凡的记忆力。他背过维吉尔的(Virgil(埃涅阿斯纪)(Aeneid)尽管他从年轻时起就很少读这本书,但他始终能够说出他那个版本每一真的开头和结尾。他的记忆既是视觉的,也是听觉的。他还有惊人的心算能力,不仅能算算术题,也能算比较难的要用到高等代数和微积分的题目。那个时代整个数学领域的主要公式都准确地装在他的脑子里。 作为他心算能力的一个例证,孔多塞(N.C.deCondorcet)谈到,欧拉的两个学生对一个复杂的收敛级数(就变量的一个特定值)做前17项的求和,结果只是在第50位上相差一个单位数。为了判定哪个对,欧拉使整个心算了一遍,人们肯定他的答案是正确的。这种能力现在帮助了欧拉,使他少受失明之苦。但即使如此,他失明17年间有一个成就也是令人难以置信的。这就是月球运行的理论--唯一的一个使牛顿都感到头疼的问题--在欧拉手里第一次得到透彻的研究。整个复杂的分析过程完全是在他的头脑中进行的。 欧拉回到圣彼得堡五年后,又一场灾难落到他的头上。在1771年的大火中,他的房子及全部家具都烧掉了。只是靠了瑞士仆人彼得.格里姆的英勇,欧拉才幸免于难。格里姆冒着生命危险把有病的盲主人从大火中数了出来。藏书烧了,多亏奥尔洛夫伯爵,欧拉的全部手稿得以保全。叶卡捷琳娜女皇立即补偿了欧拉的全部损失,他很快又投入了工作。 1776年(即他69岁时)欧拉遭受了更大的损失,他的妻子死了。第二年,他再次结婚。第二个妻子,萨洛姆.艾比格尔,格塞尔(SalomeAbigailGsell)是第一个妻子的异母姊妹。他的最大不幸是恢复左眼视力手术的失败(可能是由于外科医师的疏忽),那本来是唯一有点儿希望的眼睛。手术是"成功的",欧拉高兴了一阵子。但是不久感染就开始了,经过一段他描述为"可怕的"痛苦之后,他又重新坠入了黑暗之中。 回过头来浏览一下欧拉浩繁的著作。初看起来,我们可能倾向于认为任何有才华的人都能差不多像欧拉一样容易地做出它的大部分。可是比照数学在今天的情况做一番考察,很快就会纠正我们的错误想成了7种文字的单行本。这也说明,公众对科学的兴趣并不是新近才增长起来的,只是有时我们倾向于那样想像罢了。 欧拉始终保持着充沛的精力和清醒的头脑,直到临死的那一秒钟。那是在1783年

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  • 若菱的头像
    若菱 2026年01月21日

    我是西楚号的签约作者“若菱”

  • 若菱
    若菱 2026年01月21日

    本文概览:网上有关“生平简介 科学成就 趣闻轶事 大事年表 一、生平简介 爱迪生(1847~1931)美国著名的发明家、企业家.”话题很是火热,小编也是针对生平简介 科学成就 趣闻轶事...

  • 若菱
    用户012110 2026年01月21日

    文章不错《生平简介 科学成就 趣闻轶事 大事年表 一、生平简介 爱迪生(1847~1931)美国著名的发明家、企业家.》内容很有帮助

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