玻色子名字来源,丁肇中谈实验物理

2019-11-04 01:34栏目:数理科学
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1951年8月26日出生,是犹太裔美国数学物理学家,菲尔兹奖得主,普林斯顿高等研究院教授。他是弦理论和量子场论的顶尖专家,创立了M理论。 威滕生于美国马里兰州巴尔的摩。父亲路易斯·威滕是研究广义相对论的理论物理学家,母亲是洛兰·沃拉克·威滕。威滕原先就读于约翰·霍普金斯大学,在转学布兰代斯大学获得学士学位后,曾参与民主党候选人乔治·麦戈文的总统竞选工作一段短时间。他于1976年获得普林斯顿大学博士学位,导师是戴维·格娄斯。在此之后,他先后任哈佛大学Junior Fellow和普林斯顿大学教授。他现在是普林斯顿高等研究院的查尔斯·希莫尼数学物理学教授。威滕具有深刻的物理直觉和高超的数学能力。他专长量子场论,弦理论和相关的拓扑和几何。他的主要贡献包括广义相对论的正能定理证明,超对称和莫尔斯理论,拓扑量子场论,超弦紧化,镜像对称,超对称规范场论,和对M理论存在性的猜想。 威滕受同行的广泛赞赏。数学家迈克尔·阿蒂亚曾说:“虽然他肯定是物理学家,不过他对数学的掌握很少数学家能比得上……他一次又一次超越了数学界,以巧妙的物理直觉导出新颖深刻的数学定理……他对现代数学影响巨大……凭着他物理再次成为数学的丰富灵感和直觉源头。” 威滕获得很多奖项,包括麦克阿瑟基金、菲尔兹奖,和美国国家科学奖章。他被选入《时代杂志》2004年影响最大的100位人士中。现在的物理学家中威滕的H指数最高。

去年的5月15日,在诺贝尔奖获得者丁肇中的主持下,七吨重的阿尔法磁谱仪2号,随着“奋进号”飞向了国际空间站。“其实你们都不知道,发射前我独自坐了很久,放电影般从每个环节开始回忆,直到确定万无一失,我浑身冰凉,我很紧张。”今天下午,这位头顶众多“光环”的矍铄老人走进东南大学,用他实验物理中的五个实验,剖析了科学研究中的深刻道理。 与人文社会学教授侃侃而谈的风格迥异,丁肇中教授更爱用一个个记录他实验过程、经历、以及成果的图像,给现场学子以更直观的感受。物理实验凝聚了丁先生毕生的心血,但在演讲中看不到他的任何浮夸,所有陈述精炼而严谨。 硅微条探测器、环形计数器……这些实验物理中专业词语频繁出现在丁肇中的讲座中,测量电子的半径、胶子的发现、国际空间站上的AMS实验等五个具体实验,也贯穿丁教授授课始终。 做科学切勿盲从专家理论 众所周知,实验是自然科学的基础,理论如未经实验的证明是没有任何意义可言。当实验推翻了理论后,才可能创建新的理论。“过去的400年,我们对物质结构的基本了解,大部分来源于实验物理,”丁教授清楚实验物理的重要性。1964年哈佛大学和康奈尔大学的专家团做了两个不同的实验得出相反的结果:量子电动力学是错误的,电子是有体积的。“因为这是关于物理基本概念的实验,所以我决定用不同方法来测量电子半径,那时我资历尚浅,没人支持我,”随后丁肇中依毅然放弃了美国大学的前途,前往德国花费了八个月做实验。“实验告诉我,量子电动力学是正确的,电子是没有体积的,” 在丁肇中心里,实验的结果说明一切。大家都相信只有三种夸克,没人设想并实验过还有更多的夸克存在,但丁肇中和他的团队经历两年的研究实验,发现了一种新的粒子,证明宇宙中存在由新的夸克组成的物质。这种名为“J粒子”的发现,不但改变了物理学界长期认为世界上只有三种夸克的概念,更是助力丁肇中登上了诺贝尔奖的舞台。从遭遇多数科学家的反对到登顶诺贝尔奖,从孑然一身到光环笼罩,丁肇中教授以他谦虚谨慎的治学态度,给学子们树立了典范,“原谅别人的错误,在求实的科学道路上,同样不可或缺”。 善于合作,借能人一把力 “在欧洲中心的L3实验面临着诸如电子的数量,夸克的数量以及能否再分成更小的粒子问题,”丁肇中坦言。L3实验是首次美国、前苏联、中国、欧洲等19个国际的600名科学家共同参加的大型国际合作。用于实验的BGO晶体当年世界产量只4公斤,而需要用于实验的数量是12吨。“上海硅酸盐所积极提供了所需晶体,而现今他们的产品已被广泛用于工业以及医学领域”丁肇中表示。说起早期的合作者,丁教授如数家珍。在此次实验中丁教授合作者共发表了300多篇文章,300人获得了博士学位。“对贡献大的科学家,要有优先认可,并使之得到国际上的公认,”丁肇中始终秉承这一信念。

欧洲核研究组织4日宣布发现一种与“上帝粒子”希格斯玻色子相似的亚原子。这一消息,对于印度物理学界而言,有些自豪感,也有些挫折感。 “上帝粒子”希格斯玻色子的提出者是英国科学家彼得·希格斯,但是在他之前,“玻色子”这个名称已经出现,而且是以印度物理学家萨蒂延德拉·纳特·博斯的名字命名。 博斯1894年出生在加尔各答,在加尔各答大学和达卡大学任教。1924年,他给阿尔伯特·爱因斯坦写信,提出一个关于光粒计算的重要理论,后来,爱因斯坦将这一理论扩展到特定类型的原子。 爱因斯坦认为,如果这种类型的原子气体被降低到极低的温度,那么所有的原子就会突然聚集在一种尽可能低的能量状态。这种过程与从气体中滴下一滴冷凝液体相似。这一理论后来被称作“博斯-爱因斯坦冷凝现象”。 博斯的理论和发现,成为描述两种基本级别的亚原子粒子的基础,这两种亚原子后来分别以博斯和意大利科学家恩里科·费尔米的名字命名,称作玻色子和费米子。 再后来,不少研究玻色子的科学家相继获得诺贝尔物理奖,但博斯从未得到这一殊荣。 为纪念博斯,印度在加尔各答设立萨蒂延德拉·纳特·博斯国家中心。供职在这座物理研究机构的天体物理学家阿尔沙内·马宗达4日告诉法新社记者,若非生在殖民年代,博斯会更为世人所知。“如果那时候的印度是一个独立国家,博斯会比今天更获得外界的认可。” 博斯1954年在印度获得第二高平民荣誉帕德马·威布山奖,1974年去世。

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