奋起直追的我国物理学.ppt

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1、奋起直追的我国物理学,第一节 发展简叙,一、概述 1、第一位博士:李复基。先赴英国后留学德国，1907年获波恩大学博士学位，天然放射性是他的研究方向，当他戴博士帽回国后，父兄仍留长辫子。 2、20年代初，我国留学的学者开始在国内大学开设正规的物理课。 3、中国物理学会正式成立于1932年，当时高校设有物理系的只有20多所，物理研究所5个。 4、60年后，有332所高校设置物理系，中科院有10多个研究所与物理有关。,物理学会下已设有8个分会和18个专业委员会，能授予物理学博士，硕士学位或设有研究生院的有81所。 5.参加国际物理奥林匹克竞赛的工作 “自古英雄出少年”，青年一代是中国的希望，我国的

2、青少年在物理领域已露头角，显示了勃勃生机。 1986年，我国派出三名学生参加奥赛，获银、铜、表扬奖各一个，以后历届各派名。,1987年第 1 8届 银铜 1988年第届金银表扬 1989年第届银铜 1990年第届金银铜 1991年第届金 1992年第届金,二、新中国的一些重点科研成就 .核能和核技术的应用 在我国物理学家和广大技术人员的努力下，我国于1964年10月16日，成功地爆炸了第一颗原子弹，是继美、前苏、英、法之后第五个拥有原子弹的国家。1967年6月17日，由于首次成功试爆氢弹，成为目前世界上拥有氢弹的五强之一。两弹的研制成功，是我国能够自立于世界民族之林，提高了我国的国际地位。中国

3、工程物理研究院的科技工作者，为“两弹”的成功爆炸，作出了卓越的贡献。,我国第一座自行研制、设计、建造的秦山压水堆核电站，在1991年12月并网发电成功。第一台装机容量达30万千瓦，在近几年的运行中，换料、检修都获得成功，标志着我们已经能自行建造和有效管理核电站，这在世界上也是屈指可数的。 另外我国将核技术应用于辐射育种，播种面积和粮食增产，取得了显著成绩。我国科学家王淦昌、王大珩等科学家正在从事激光慢性约束核聚变的研究，这一世界前沿课题，已取得令人瞩目的进展。,.卫星通信技术的发展 1970年4月24日，我国成功发射了的一颗人造地球卫星，是继前苏联、美、法、日之后第五个发射卫星的国家。它的总重

4、量超过了前四个国家的首星的总重量之和。1975年11月26日，我国成功发射了返回型遥感卫星，另外，同步地球卫星、气象卫星、科学探测卫星，卫星通信学技术也都不断开展。,.高温超导方面 瑞士苏黎士的美国公司的柏诺兹和缪勒，在1986年月发现了Tc35K的LaBaCuO高温超导材料，1987年2月24日，我国中科院宣布，赵忠贤领导的科研组，已将钇钡铜氧（YBaCuO）的材料的临界温度提高到92.8开以上，实现了转变温度在液氮温区的突破，使超导有了应用前景。 1988年，盛正直在TiBaCaCuO系中发现Tc125K的超导体，中国科技大学发现了Tc130K的Bi系掺Pb和Sb材料。1998年，我国研制

5、成功了铋系高温超导输电电缆，世界上只有少数几个国家掌握这一技术。,.北京正、负电子对撞机 卢瑟福当年利用粒子撞击金箔，发现了原子的核式结构，说明这是研究粒子物理的一个好方法。而其粒子的能量只有9MeV。为了研究更深层次的现象，发现更新、更重的粒子，就需要高能加速器。,我国北京在1988年建成的正、负电子对撞机（BEPC），能量为 电子伏 电子伏，达到GeV（ ，十亿）级，还配置了我国自己研制的具有优良性能的北京谱仪（BEG）。 这台机器主要工作在轻子和夸克区域，1989-1991年6月记录了900万J/粒子范例，1992年精确测定了子的质量为： 兆电子伏,引起了国际高能物理研究的重视。,5、航

6、天技术 2004年10月16日晨六时23分， “神舟”五号飞船在太空遨游二十一小时后在内蒙古成功着陆，中国首位宇航员杨利伟披着巡天万里的征尘，从天外归来，自主出舱，标志几代中国人为之奋斗的飞天梦想终于实现，也标志着中国已成为继前苏联和美国之后第三个迈进载人航天领域的大国。,总之，我国物理学界，在新中国建立后，特别是改革开放以来，取得了令人瞩目的成就，以上介绍的仅为几例，在原子核物理、聚变研究、半导体物理、微磁学、准晶、低温物理方面也是成就斐然。,我国几位物理学家,.叶企孙清华大学物理系的创办人 1921年，叶企孙在美国哈佛大学留学，测出普朗克常数（6.5560.009）尔格秒。与现在国际推算值

7、很接近。并作了博士论文。 1923年离美，1925年，在清华大学创办了物理系，曾任清华大学理学院院长兼物理系主任。曾长期参与清华大学的领导工作。,教学认真负责，是桃李满园、硕果累累，在为国家作出重要贡献的科研人员中，有不少是叶企孙先生的学生。例如在获得“两弹一星”功勋奖章的位国家的授勋功臣中，有九位是他的弟子，两位是他学生的学生。,叶企孙“尊师爱生”，体现了一个物理学家的风范。他终身未娶，爱学生如儿女。王淦昌曾说：“叶先生非常关心学生，我经济困难没钱回家，叶先生就给钱让我回家。” 年，叶企孙的学生和同事人捐款几万元，成立叶企孙奖。在首届授奖仪式上，钱伟长曾说：“我们都不是有钱的人，这笔奖金的钱

8、很菲薄，但是它代表了一种心意。”的确，叶企孙先生没有子女，没有遗产，但是他的人格和英名却值得我们纪念和缅怀。,叶企孙爱慕人才，不拘俗见。1932年华罗庚到清华大学时，连高中文凭也没有，但是华罗庚刻苦自学，在日本的学术刊物发表了论文。叶企孙力排众议，提携华罗庚当了教员。就像当年戴维发现法拉第一样，是个好伯乐。后叶企孙又派华罗庚去英国剑桥大学深造，华罗庚从此脱颖而出。叶企孙在文革中不幸蒙冤。现在为纪念他，在清华大学里为他立了铜像。,.周培源敢于坚持真理的科学家 周培源，1924年清华毕业留学美国。1928年获加利福利亚理工学院博士。1936年协助爱因斯坦工作，1947到1952年，任清华大学教授，

9、后任北大教授、校长，中国科协主席，中国物理学会理事长。,在文革期间，“四人帮”一伙大肆鼓吹“知识越多越反动”的谬论，在批“资产阶级学术权威就要抓大的”的号召下，批判爱因斯坦哲学思想的文章和批判相对论的两篇文章出笼了。一篇陈伯达准备在党中央当时理论刊物红旗发表，另一篇在中国科学杂志首篇发表，但周培源想到他留学时与爱因斯坦探讨相对论的情景，不怕个人安危，毅然反对“四人帮”的做法，显示了敢于坚持真理的崇高气节。,.中国工程物理研究院的功勋 中国工程物理研究所集结了一大批中国物理学界的优秀人才，原子弹、氢弹的爆炸成功，正是他们集体智慧的结晶。 “以身许国”的王淦昌（1907-1988） 清华大学物理系

10、第一届本科生，1930年到德国留学，1934年获博士学位，1950年任中国科学院近代物理研究所研究员，1956年到前苏联杜布纳联合原子核研究所工作。后在我国二机部工作，1978年任二机部副部长兼原子能研究所所长，为两弹的制造贡献了力量。在学术上也建树颇丰。担任中国核学会理事长，中国物理学会副理事长。,1959年月，王淦昌从万张照片中发现了反西格马超子。 1964年，独立提出用激光进行惯性约束以产生核聚变。 “死而无憾”的邓稼先（1924-1986） 是杨振宁的中学校友，并和杨振宁同在美国从事物理的研究。,1948年，邓稼先远渡重洋去美国留学，由于学习刻苦，仅用一年多的时间就获得了博士学位。此时

11、他只有26岁，被人称为“娃娃博士”。正当他在美国可以一展才华，风光无限时，新中国成立了。1950年10月，邓稼先怀着一颗赤子之心，舍弃了在美国的优厚待遇，回到祖国，参加中科院近代物理研究所的创建工作。1954年，邓稼先光荣加入了中国共产党。,为了造出中国的争气弹原子弹，他带领科研人员用算盘进行了复杂的理论计算。为了保证数据的正确，他们常常反复运算，因此而疲劳过度。在他们的艰苦努力下，终于解决了中国原子弹试验的关键性难题。 为建造原子弹，邓稼先又经常远赴西北罗布泊，出于保密的需要，隐姓埋名。而且以高度负责的精神，从事原子弹的研制和发射基地的建设工作。,一次航投实验，原子弹坠地被摔裂，邓稼先虽知危

12、险，却一人上前把摔破的原子弹弹片收集起来，结果体检时发现他小便和骨髓里都浸入了放射物。后来邓稼先患了癌症，临危时，当谈到他回国工作的选择时，他深情地说“我死而无憾。”他被人们尊称为“两弹元勋”。 在他去世13年后，党中央、国务院、中央军委向他追授了金质的“两弹一星功勋奖章”。,为两弹作出贡献的还有彭桓武、于敏等一大批隐姓埋名的科学家，正是他们，使我们打破了超级大国的核垄断，从“核讹诈”的阴霾中站了起来。他们的不朽功绩，得到了人们的景仰。,.献身科学的蒋筑英 长春光学精密机械研究所研究员。 北京大学光学研究生毕业。克服种种困难，献身于科学，并作出了一定的成绩，43岁就倒在了他所攀登的科学之峰的道

13、路上。 他谈到：“我活着注重生命的质量，只要我有一份热就要为祖国的科研事业发一份光。” 还有为我国火箭等航空航天技术发展作出杰出贡献的钱学森、固体物理学家黄昆，高能物理专家朱洪元，光学专家王大珩，德高望重的吴有训、钱三强、吴大猷等，他们献身科学、报效祖国的事迹也令我们肃然起敬。,20世纪科学史上的骗局,一、科学界的“皇帝新衣”-N射线闹剧,继伦琴发现X射线后，1903年，法国科学院院士、物理学家布朗洛宣布他发现了N射线。法国科学院公布了这一“惊人发现”之后，兴起了一股研究N射线热潮，仅法国科学院院刊在1904年上半年就发表了54篇有关N射线的论文，这些论文煞有介事地介绍N射线可以穿透纸、木头、

14、薄铁、石英等光线穿不透的物质，只有水和岩盐能阻挡这种射线的穿透力，,还有论文指出人的肌肉、神经和脑也可以发出 N射线。为了表彰布朗洛的“开创性”研究，法国科学院在1904年向布朗洛颁发了 5万法郎的奖金。 然而，按照布朗洛所提供的实验，没有一个科学家能发现N射线。英国物理学家伍德为了弄清真相，亲自跑到法国，请布朗洛为他当面做实验。伍德就像着“皇帝新衣”的孩子，直言不讳地讲他看不见N射线，并在自然杂志上发表了他的观点。,但是人们迷信布朗洛的权威，不相信他会蒙骗大众。在伍德的建议下，科学评论编辑部设计了一个实验：在两个同样的木盒中，一个装有发射N射线的回火钢片，一个装有不会发射N射线的铅片。两盒外

15、观一样，完全封闭。他们让布朗洛判断哪一个盒子会发射 N射线。结果这难住了布朗洛，因为他根本不曾观测到N射线。所谓的发现N射线不过是他的想像。这一发现N射线的闹剧，成为科学史上一桩著名的伪造案例。,二、两起精心制造的化石骗局,考古史上，有一个时期，“辟尔唐人”被认为是类人猿到人的进化过程中的过渡性生物。这是一场精心策划的大骗局，是人类学研究中的一段耻辱。,1911年，英国的陶逊律师声称，他在辟尔唐发现了一个猿人头盖骨的破片和半个下颌骨，他把这两样东西送给了当时有名的人类史学家、大英博物馆博士伍德华进行考证。伍德华接到陶逊的报告，来到辟尔唐，和陶逊一起在砾石坑中进行挖掘。1913年，他们又在那里发

16、现了动物化石、石器以及人类的犬齿化石。如果他们如实地报告发掘结果，也许在考古和人类学史上不失为有一定的意义。,然而他们被利欲所驱使，竟然宣布他们发掘出了一种半猿半人的生物头盖骨，并说这种生物生活在大约50万年以前。由于伍德华的权威地位，他的宣布就成为一时定论，他们的发现在人类学上被命名为“辟尔唐人”。而这种“发现”又被当作达尔文生物进化论的一个有力证据。一时陶逊由一个不出名的律师而成为闻名遐迩的伟大发现者。,科学必须经得住推敲。有的科学家对”辟尔唐人”那似近代人的头骨、似猩猩的下颌表示了怀疑。这场争论一直多年不休。1928年科学家采取了用含氟量测定古化石年代的办法，从而查出“辟尔唐人”的头盖骨

17、不早于新石器时代，下颌骨乃是属于一个未成年的黑猩猩的，他们还发现头盖骨、下颌骨全经过了染色处理。一场精心制造的骗局终于真相大白。,三、科学家由于受骗而成了大骗子,有些欺骗、作伪事件并不是科学家本人有意造成的，匈牙利的尤斯特博士就曾上了助手一当。1916年5月，尤斯特向世界宣布他发明了铁碳极干电池。这种干电池是分别以铁和碳为两个电极，以有机物为电解物 。,当电解物用尽后，可用空气中的氧进行更新，所以可常用不衰。尤斯特声称此电池将带来电学的一场新革命。尤斯特为当时有名的电学化学家，人们对他的宣告深信不疑。于是投资者想购买专利权，准备大量生产这种干电池。一家公司派人与尤斯特洽谈。尤斯特很高兴，他叫助

18、手领客商到实验设备前参观。客商十分赞赏，并要求靠近观察，尤斯特欣然同意。,客商好奇地用手撩开电极旁的土，突然发现铁碳两极连接着许多个干电池。他再取小电池匣，发现底层为空室，也装有若干电池。 客商发现大科学家的发现竟是个骗局，便不辞而别。而尤斯特几乎比客商更吃惊，他也是第一次才发现这种情况。原来他过分相信了助手，竟没有像那个客商那样亲自动手检查一下助手的工作，结果竟被助手愚弄，而自己也成了一场大骗局的宣布者。,四、权威的包庇-作弊者的保护伞,科学研究中欺骗作假行为是违背科学道德的，应受到公众尤其是科学界的谴责，然而遗憾的是，一些科学家出于各种利益考虑，却对这种作弊行为进行包庇，这从另一方面助长了

19、作假的风气。巴尔的摩事件则是著名的一例。,1986年4月，美国学术刊物细胞发表了一篇洋洋洒洒的论文，论文所阐述的新发现令许多生物学家感到不可思议。论文的作者之一，是大名鼎鼎的大卫巴尔的摩-1982年诺贝尔生物医学奖获得者。然而这一次，巴尔的摩却翻了船。原来论文所依据的实验是巴尔的摩最信任的合作者特里萨嘉丽一手制造的骗局，而巴尔的摩完全被蒙在鼓里。,可悲的是，在长达 5年的调查过程中，巴尔的摩始终利用自己的声望公开威胁调查者，反对外界的干预。巴尔的摩和嘉丽的所作所为在美国公众面前造成极坏的影响，动摇了人们对科学和科学家的信赖。可惜在美国科学界不止一个巴尔的摩。,著名美国科学院院士雷默奇尼有一个学

20、生叫约翰朗，负责对试管中的霍奇金氏病的肿瘤细胞进行培养。别人培养都未能成功，他却一下子搞出了 4个永久性细胞系，成为了唯一成功地培养出永久性霍奇金细胞系的人。这是1970年的事，10年以后他的作假才被揭露出来。原来他的 4个细胞系全和霍奇金病的肿瘤细胞无关。,那么为何10年后才发现约翰作假呢？原因就在于他的老师是他的保护伞。雷默奇尼虽然没有像巴尔的摩那样明显地为自己的学生辩护，但是他对学生利用自己的声望不严肃对待科学研究，也有推卸不掉的责任。,而本世纪最具影响的包庇作伪案，莫过于持续 8年之久的争夺艾滋病发现权风波。艾滋病是当今最令人恐怖的不治之症，谁能在征服病魔的征途上取得重要性进展，无疑将

21、为人类作出巨大贡献。1983年，法国巴斯德研究所的蒙特尼尔教授从一名患淋巴结病变的同性恋患者身上提取了一种病毒，并将研究结果发表在美国的科学杂志上，事隔一年，1984年 5月，科学杂志上又发表了一篇美国国立癌症研究所研究员盖洛,的文章。文章称盖洛等人首次从48名艾滋病患者体内分离出了大量的病毒，并强调他们是独立发现的。蒙特尼尔马上发表声明，认为盖洛研究艾滋病病毒的血样是他寄给盖洛的，并指责盖洛剽窃他的科研成果。 由此一场争夺艾滋病发现权之战拉开了序幕。到了1987年，法美两国科学家的争论达到白热化地步，两国领导人也亲自出马参加斡旋。经当时美国总统里根和法国总理希拉克双边调停，达成两国共享优先发现人体艾滋病毒的权利。,值得一提的是，芝加哥论坛报进行了 3年的调查，证实盖洛所发表的论文依据是法国送的血样，但是盖洛的作假行为却一直受到美国政府的庇护。1991年 1月，美国国立卫生院和美国科学院联合进行了为期10个月的调查，但调查结果却秘而不宣。最终，科学杂志不再保持沉默，宣布盖洛论文中照片显然是法国蒙特尼尔所拍的照片。1991年，,法国几个研究所的联合调查结果公布：盖洛的病毒样品品种与蒙特尼尔送给盖洛的病毒样品是一模一样的。盖洛最终不得不向世人承认：他分离的文滋病病毒来自蒙特尼尔送给他进行辨认的病毒样品。至此，艾滋病病毒的发现权所属才最终有了结果。,