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玻爾的小故事

發布時間: 2021-01-27 22:26:55

㈠ 尼爾斯·玻爾的人物軼事

成功前的「准備」
玻爾在童年時代是一個行動緩慢但做事專心的孩子。他在學校里各門功課都很好,尤其是物理學和數學。他還酷愛文學,但本族語學得很費力。他一生都用功克服這一困難,花了很多時間一遍一遍地抄寫手稿,不管是科學論文、大會發言稿,還是給朋友的信件。這反映了玻爾對准確性的迫切要求和使自己的著作能傳遞盡可能多信息的強烈願望。為了培養玻爾的動手能力,他父親為他購置了車床和工具。心靈手巧的玻爾很快就熟練地掌握了金工技術,並敢於修理一切損壞了的東西,家裡的鍾表或自行車壞了,都是玻爾自己動手修理。
足球軼事
玻爾進入哥本哈根大學後,很快就成了哥本哈根大學足球俱樂部的明星守門員,他習慣在足球場上一邊心不在焉地守著球門,一邊用粉筆在門框上排演著公式。玻爾後來進入科研機構,專心於原子物理研究,但他仍不忘心愛的足球,業余時間常把踢足球當做休息,成為一名不折不扣的「科學家球星」。不過他也有分神的時候,據丹麥AB隊史料記載,在一場AB隊與德國特維達隊的比賽中,德國人外圍遠射,玻爾卻在門柱旁邊思考一道數學難題。
亦敵亦友
玻爾和愛因斯坦是在1920年相識的。那一年,年輕的玻爾第一次到柏林講學,和愛因斯坦結下了長達35年的友誼。但也就是在他們初次見面之後,兩人即在認識上發生分歧,隨之展開了終身論戰。他們只要見面,就會唇槍舌劍,辯論不已。1946年,玻爾為紀念愛因斯坦70壽辰文集撰寫文章。當文集出版時,愛因斯坦則在文集末尾撰寫了長篇《答詞》,尖銳反駁玻爾等人的觀點。他們的論戰長達30年之久,直至愛因斯坦去世。但是,長期論戰絲毫不影響他們深厚的情誼,他們一直互相關心,互相尊重。愛因斯坦本來早該獲得諾貝爾獎,但由於當時有不少人對相對論持有偏見,直到1922年秋才迴避相對論的爭論,授予他上年度諾貝爾物理獎,並決定把本年度的諾貝爾物理獎授予玻爾。這兩項決定破例同時發表。愛因斯坦當時正赴日本,在途經上海時接到了授獎通知。而玻爾對愛因斯坦長期未能獲得諾貝爾獎深感不安,怕自己在愛因斯坦之前獲獎。因此,當玻爾得知這一消息後非常高興。立即寫信給旅途中的愛因斯坦。玻爾非常謙虛,他在信中表示,自己之所以能取得一些成績,是因為愛因斯坦作出了奠基性的貢獻。因此,愛因斯坦能在他之前獲得諾貝爾獎,他覺得這是「莫大的幸福」。愛因斯坦在接到玻爾的信後,當即回了信。信中說:「我在日本啟程之前不久收到了您熱情的來信。我可以毫不誇張地說,它像諾貝爾獎一樣,使我感到快樂。您擔心在我之前獲得這項獎金。您的這種擔心我覺得特別可愛——它顯示了玻爾的本色。」
關於氧氣面罩
二戰與戰後二戰期間德軍佔領丹麥,海森堡前往哥本哈根與玻爾相見,即哥本哈根會見。此次會談的內容各當事人說法不一,至今仍然在爭論之中,但可以確定的是海森堡的話讓玻爾十分生氣,並損害了他們倆的友誼。為避免被德軍扣留,玻爾被迫於1943年逃離丹麥,坐船前往瑞典,然後坐一架小飛機到達倫敦。為了防止被人發現,飛機要飛得很高。據說玻爾因為專心思考,而忘記了戴氧氣面罩;另一種說法是玻爾的頭太大,面罩尺寸不合適,使得玻爾在空中曾失去了知覺。 1937年初,尼耳斯·玻爾與夫人瑪格麗特和兒子漢斯·玻爾訪問美國。2月初,當時在美國的周培源受北京大學和清華大學的委託,邀請玻爾訪華。2月27日,北平清華大學吳有訓教授致電玻爾(美國加州伯克利轉),邀請他順訪北平。3月11日,吳有訓又致電玻爾,邀請他訪問中國。3月27日,中央研究院、國立北平研究院、國立北京大學、國立清華大學、國立中央大學和中華教育文化基金會等的領導人蔡元培、李書華、蔣夢麟、梅貽琦、羅家倫、孫洪芬聯合發出正式邀請信,請玻爾訪華。4月10日,北平國立清華大學吳有訓再次致函玻爾,邀請他訪華。
1937年4月30日玻爾給吳有訓回信,感謝來自中國大學和科學機構的邀請,並告知將於5月20日到達上海,在中國逗留兩三個星期。在中國講演的題目是「原子核」和「原子物理中的因果性」。5月7日,玻爾又致函吳有訓,信中說收到了浙江大學的邀請,所以想把杭州之行納入他在中國的旅行日程之中。5月7日吳有訓回復玻爾,寄上玻爾在中國旅行的日程草案,徵求他的同意。
1937年5月20日(星期天)下午4時,玻爾偕夫人及兒子漢斯·玻爾乘客輪抵達上海,受到中央研究院物理研究所所長丁燮林及上海科學界著名人士的熱烈歡迎。下榻花園飯店。
5月21日上午10時,丁燮林陪同玻爾父子參觀物理研究所。下午又陪玻爾到上海交通大學講「原子核」。演講後由交大校長黎照寰設茶點款待。晚7時,中央研究院物理研究所所長丁燮林和化學研究所所長庄長恭在北四川路新亞酒樓聯合宴請玻爾教授及夫人和公子。物理研究所顧靜徽女士(她是中國第一位女物理學博士)在座。
5月22日上午10時,丁燮林、楊肇濂等陪同玻爾一家到上海市中心區參觀。晚上,由中國物理學會、化學會及中國科學社設宴款待。
5月23日玻爾一家由浙江大學文理學院院長胡剛復陪同,於8時25分乘火車赴杭州。12時30分到達杭州,受到物理系主任張紹忠教授、何增祿、束星北、王淦昌等物理學家的歡迎,下榻西泠飯店。下午游西湖。晚7時,竺可楨校長在大華飯店設宴招待。竺可楨因事未能出席,由一位哲學家(可能是鄭曉滄)代表主持。
5月24日上午9時,胡剛復、束星北、王淦昌、何增祿、張紹宗、梅光迪夫人陪同玻爾一家游覽了西湖、靈隱寺、龍井、九溪十八澗、六和塔等地。下午5時,玻爾在浙大文理學院作了題為「原子核」的講演。講演時間約一小時半,會議由竺可楨校長主持。胡剛復作簡要介紹。
晚7時半,浙江省政府主席朱家驊(及夫人朱程佩芬在省府設宴款待玻爾夫婦及公子。應邀作陪的有竺可楨、程遠帆夫婦、梅光迪夫婦、樓光來、胡剛復和鄭曉滄。
在玻爾訪問杭州期間,王淦昌與束星北和他討論了許多物理問題。王淦昌曾問他是什麼原因引起了宇宙線中的簇射現象。玻爾回答說這個問題已經搞清楚了。這種現象是由電磁相互作用引起的。從1927年到1937年,玻爾和愛因斯坦已就量子力學的詮釋問題進行長達十年的爭論,其間1927、1930、1935是三次高潮。在杭州,束星北直截了當地問玻爾對這場大論戰持什麼看法。玻爾直率地回答,在這個問題上,他是對的,而愛因斯坦的想法不對。40多年後對量子「糾纏態」的實驗確認,證明玻爾確實是對的。
5月25日上午8時,玻爾一家乘火車去上海,何增祿、王淦昌、束星北陪送至長安站告別。玻爾一家在上海進午餐和晚餐,晚12時,坐火車去南京;丁燮林到車站與玻爾告別。
5月26日(星期三)早晨,玻爾一家到達南京。中央研究院秘書王毅候和國立中央大學周教授(可能是周同慶)到車站迎接。中央研究院院長蔡元培在5月24日就留下了一封歡迎信,說明因自己不在南京,為不能到車站歡迎您深感遺憾,並希望玻爾在南京的短暫停留愉快。
在南京期間,玻爾在中央大學科學館作了題為「原子核」的講演,在中央大學講了「原子物理中的因果性」,游覽了明孝陵和中山陵,參觀了中央研究院幾個研究所,出席了若幹活動,與國立中央大學校長羅家倫、中央研究院歷史語言研究所的趙元任教授等進行了交流,並訪問了金陵女子學院。
5月28日玻爾夫婦與公子於上午7時45分乘火車離開南京赴北平。
5月29日(星期六)下午1時55分,玻爾一行到達北平前門車站,受到清華大學理學院院長吳有訓(正之)、北京大學理學院院長饒毓泰(樹人)、北平研究院院長李書華、中華教育文化基金會幹事長孫洪芬等文化教育界著名人士的熱烈歡迎。下榻北京飯店501房間。下午遊了北海公園。
5月30日上午9時,吳有訓陪同玻爾夫婦與公子遊了天壇,午餐後,又陪他們游覽了故宮。晚7時,國立清華大學、中華文化教育基金董事會、國立北平研究院、國立北京大學聯合宴請玻爾夫婦與公子,座設松公府北大教職員俱樂部。
5月31日,上午10時,北大饒毓泰教授陪同玻爾一家游覽景山。下午3時,玻爾在北大理學院講演廳作題為「原子核」的講演。在講演前,玻爾參觀了北大物理實驗室。在該室吳大猷、鄭華熾等人做了研究拉曼效應的光譜實驗,並在測量「苯」的光譜時發現了兩條很相近的譜線,一條強度大,而一條卻很弱。當玻爾看到光譜照片時,對我國物理學家能在當時條件下拍好需要幾百小時的曝光時間才能拍下的照片表示十分贊賞。講演以後在花園中飲茶喝咖啡。然後與北大校長蔣夢麟夫婦以及中國的物理學家、數學家等合影。
從6月1日到6月6日,玻爾游覽了故宮、頤和園、十三陵、長城等名勝古跡。在吳有訓陪同下,參觀了清華大學趙忠堯和霍秉權的實驗室,在梅貽琦校長家中用餐。他還參觀了北平研究院、靜生生物調查所、國立北平圖書館等機構,在北大理學院作有關「原子物理中的因果性」的講演,參加了中國科學界、教育界、文化界舉辦的若幹活動,與眾多科學文化界人士曾昭掄、熊慶來、洪謙等進行了交流。
6月7日(星期一)上午10時,玻爾在北大又作一次非正式講演並參加討論,之後玻爾夫婦與公子一起被邀到北大校長蔣夢麟家中用午餐。晚上,玻爾一家乘火車去山海關,再轉乘火車赴蘇聯。
在玻爾來華前在美國時,柯達膠卷公司送他一部小電影機和彩色電影膠卷(當時還是試用的非賣品)。玻爾在瀘杭路的火車上,在杭州游覽西湖、岳墳、靈隱寺時,在南京游覽明陵和中山陵時,在北平游覽十三陵時,拍了沿途風光。在北平還拍了用花轎迎親的場面。特別珍貴的是,影片記錄了浙江大學何增祿、王琻昌、束星北三教授在浙江長安車站翹首送別,依依不捨的情景。這可能是在中國拍攝的最早一部彩色電影(現存丹麥玻爾文獻館)。
在玻爾訪問上海、杭州、南京、北平期間,上海《大公報》、杭州《東南日報》、南京《中央日報》、北平的《晨報》都有所報道。在玻爾離開中國以後,1937年7月1日出版的《學藝》雜志第16卷第3號,發表了戴運軌的「Bohr教授的講演」和石延漢的「波爾(NilesBohr)氏和量子論」兩篇文章。戴運軌的文章稱玻爾是「20世紀原子物理學的開拓者」,並介紹了玻爾在南京中央大學的兩次講演。石延漢的文章稱玻爾是「世界今日最大的物理學家之一」。
玻爾離開北平後一個月,就發生了盧溝橋事件,中國進入了8年艱苦卓絕的抗日戰爭以及後來的3年國內戰爭。在此期間,玻爾與中國聯系不多,有交往的僅有張宗燧(物理學家,哲學家張東蓀的兒子)、胡寧(物理學家)、羅忠恕(華西大學文學院院長、聯合國教科文組織哲學顧問)等幾位學者。特別是張宗燧,他在玻爾研究所工作時間最長,與玻爾交往最久,和玻爾一家建立了深厚的、感人的友誼。

㈡ 關於自信的例子

物理學家玻爾小時候非常喜歡拆卸家裡的東西。有一次,他三兩下就把家裡一輛有點回問題的自行車給拆了答。當他想把自行車裝上的時候,卻怎麼也裝不回去了。玻爾非常著急,家裡人也很著急,這時,父親對兒子說:「爸爸知道你能裝回去的,不要著急,想一想你是怎麼拆下來的,然後你就能夠裝回去了。」

在爸爸的鼓勵下,玻爾靜下心來,仔細回想了拆卸的過程,又仔細地把各個零件研究了一番。果然,最後把自行車重新裝了回去,而且修好了原有的小毛病。

在以後的科學研究工作中,不管遇到多大的挫折和困難,玻爾都會充滿自信,從不喪失信心,所以,他獲得了很大的成功。0

㈢ 波爾表的品牌故事

BALL WATCH—始於1891年,
火車和手錶製造似乎是兩件毫無聯系的事,但在1891年一個充滿厄運日字,它們卻緊緊地糾纏在一起。
那天美國俄亥俄州兩列郵件列車悲慘地相撞了,那在四月十九日發生的悲劇,導致兩列列車的駕駛員全部死亡,還有其他九名人員在撞車事件中喪生。這次事件更催使現代精密製錶行業中一個偉大名稱的誕生。
在那次意外之後,來自俄亥俄州克利夫的波爾先生被鐵路公司列為總檢察官,導致那場意外的原因其實簡單透頂,事後的研究表明:由於時鍾故障導致計時錯 誤。 其中一列火車上的工程師的手錶停了四分鍾,但他不知道,依然繼續前進,還在想著再有七分鍾就到站了,到那裡就可以將車道讓給另外一列火車,然而事實上,他離死亡卻只有三分鍾。 為了杜絕類似的事情再次發生,鐵路當局在Webb C. Ball先生的各項職責中,託付他一件主要的任務,就是監管並記錄鐵路時間。1996年俄亥俄州克利夫蘭市(Cleveland, Ohio)舉行該湖上城市創立二百周年慶典,並且表揚克利夫蘭市過去功勛卓著、成就顯赫的偉人和英雄,細說他們的豐功偉績。
在這些克利夫蘭偉人當中,WEBSTER CLAY BALL先生的成就,不單遍惠國民,在時計學上的貢獻,亦受世人推崇,斐聲國際。Webb C. Ball於1847年10月6日在俄亥俄市費達力鎮(Fredericktown)出生。
當1883年標准時間制度被採用,Webb C. Ball成為首位克利夫蘭珠寶店商採用首都華盛頓海軍天文台發送的報時信號,為克利夫蘭發布准確時間。1891年7月19日,湖岸鐵路線的總監韋德(P.P. Wright)委派Webb C. Ball出任湖岸線首席檢察官,他的手錶檢查系統日後發展成龐大的網路,覆蓋全美國75%的鐵路,超過175,000哩鐵路。及後,這系統亦擴展至墨西哥及加拿大。
Webb C. BALL所創立的系統是首個獲得廣泛接受和稱許的成功鐵路時計系統。他的系統為鐵路開創標准,協助確立准確及統一的計時方法,亦讓鐵路授時系統及鐵路時計成為人們心中計時標准典範。總括而言,如果普通市民向鐵路員工查問時間,他們都會確信這個時間是准確的。波爾的公司最初不直接生產手錶,而是幫助建立一套用於鐵路服務的精確授時標准,並為鐵路計時器設計可靠的時間檢測機制。他為製造耐用,精準的計時器建立了一套嚴格的設計原則,比如抗磁性,5個方向上的可靠性,等時性,能量儲藏,上鏈方式,同時還包括對手錶可靠性的定期記錄。今天,瑞士天文台認證標准(COSC)還是基於波爾的標准。
使用瑞士手動上鏈機芯,並遵循波爾設計原則的腕錶是首批可以在鐵路上使用的腕錶。不久後,由第一家美國公司Elgin製造的腕錶也「上路」了。波爾是一家始終由其後代掌控的家族企業。但在20世紀90年代,公司名字的使用權被賣掉。估計是99年
(In 1999, the BALL WatchCompany changed hands but remained faithful to its original philosophy.)。
新公司保持了傳統,使用瑞士機芯(主要是ETA)製造適合運動的手錶和一些小規模鐵路運輸的手錶。
從2006年,在美國和亞洲取得不錯成績的波爾開始進軍歐洲市場。目前,主要是在西班牙,英格蘭和瑞士市場。同年,公司的總部在由美國紐約搬到瑞士La Chaux-de-Fonds。


美國有句俗語,叫做「on the ball」(機靈,留心,勤奮,有見識),據說是來自波爾的手錶標准和它帶來的准確性的好名聲。
為了杜絕類似的事情再次發生,鐵路當局在波爾先生的各項職責中,託付他一件主要的任務,就是監管並記錄鐵路時間。手錶製造商也立刻開始對所有鐵路員工配戴的手錶進行隔周檢查,所有檢查工作都由經過審查的手錶製造商來完成。波爾先生為此設立了嚴格的標准,嚴禁採用誤差超過30秒鍾的時計。
正是波爾先生的標准系統確保了計時的精確和統一,也建立了鐵路時間和鐵路手錶作為精確計時的標准,這個網路最終覆蓋了美國百分之七十五的鐵路。波爾先生的成就受到了國際社會的稱贊,不僅是因為他作為一個普通公民的貢獻,更因為他在鍾表製造史上充當的角色。
今天,波爾表在美國是最受尊敬的手錶品牌之一。在二十一世紀,波爾表在他的領域中繼續領先,緊隨消費者的步伐,但盡管產品外觀發生了變化,品牌的創立精神 —強調實用性— 卻從來沒有被打過折扣。
在波爾先生原先的詳細標准中,含有諸如手錶表盤需要嚴格遵從他的設計原則的鐵路手錶標准,每一個細節,從指針的形狀到數字的形式,都按他准確計時的要求被制定出來。
這就是波爾家庭仍然堅持的精神。對於在今天的分秒必爭社會,瞬間的決定將會改變世界,這是公認的看法。波爾表:「始於1891年,在惡劣環境中,依然准確無誤」。

㈣ 愛因斯坦和波爾的故事,要簡略的,謝謝

這就是事實 你可以調一個方面論述 人要在壓力 強大的敵人 面前才全力以赴
這就是人類發展

在20世紀物理學的發展中,愛因斯坦和玻爾是兩位最偉大的科學巨匠,他們都創造了現代物理學的輝煌,然而他們對現代物理學的基本問題卻有著自己獨特而深刻的見解,由此引起了長期的爭論,成為兩個最偉大的心靈之間的沖突.
兩位科學巨匠爭論的問題,主要不在於量子理論本身的內容與形式,而在於量子理論的解釋方面,即關於作為量子理論基本特徵的不連續性與統計性的說明方面.因此,爭論主要發生在1927年哥本哈根學派系統地提出量子力學解釋以後,但隨著量子理論的不斷成熟,兩位科學巨匠思想上的差別也不斷明顯.下面我們將按照爭論的不同階段和特點,講一講有關的故事.
第一階段(1927年以前).量子力學逐步建立,量子力學的哥本哈根解釋還沒有提出,但對於量子理論中出現的、引人注目的不連續性與因果性問題,即涉及到是堅持還是放棄經典物理學的信條,愛因斯坦與玻爾的態度卻有很大的不同,因而開始個別地、直接或間接地進行了爭論.
愛因斯坦雖然提出了光的波粒二象性,但從根本上他不準備放棄連續性和嚴格因果性,因為這些正是相對論的基本特徵.他還堅持相信對於原子過程能夠給出連續的機制和直接的原因,而這種原因一旦被得到、被重復,現象即會無一例外地以決定論方式精確地出現.
而玻爾則認為,這一理想並不總被滿足,由於觀察操作引起的擾動不能任意小,我們只能談論一種「單元事件體」.例如電子從激發態到基態的某一次躍遷,比這更細微的過程我們便無法認識到.因此,對於經典物理學的連續性和嚴格因果性必須放棄.
這場爭論的開始可以追溯到1920年春天,當時玻爾和愛因斯坦這兩位科學巨匠在柏林會晤.雖然玻爾十分贊賞愛因斯坦對相對論的貢獻以及對普朗克定律的巧妙的推導,但是他難以接受愛因斯坦的光量子概念.因此在1920年4月他對柏林物理學會所作的關於《光譜理論的現狀及其在不久的將來的發展的各種可能性》的講演中,雖然這個題目同光子理論有密切關系,他卻僅僅在一個地方提到「輻射量子」的觀念,而且這還可能只是出於對也參加了這個報告會的愛因斯坦的尊重;玻爾立即補充道:「我將不在這里討論『光量子假設』在干涉現象上所帶來的眾所周知的困難了,而輻射的經典理論對於說明干涉現象卻是這樣合適.」
在玻爾看來,經典物理學和量子理論是不可調和的,雖然它們通過對應原理以漸近的方式聯系著.而愛因斯坦則是一切物理現象應該有一個統一的因果理論的堅定信仰者.從他在1919年6月寫給玻恩的一封信中,我們可以看出他心目中對玻爾的二分法是頗為反感的:「量子論給我的感覺同你的感覺非常相像.人們實在應當對它的成功感到羞愧,因為它是根據教會的信條『不可讓你的左手知道右手所做的事』而獲得的.」
在沒有會晤玻爾以前寫給玻恩的另一封信中,愛因斯坦寫道:「關於因果性的問題也使我很傷腦筋.光的量子吸收和發射是否有朝一日總可以在完全的因果性的意義下去理解呢,還是一定要留下一個統計性的尾巴?我必須承認,在這里我缺乏判決的勇氣.無論如何,要放棄完全的因果性,我將是非常、非常難受的……」
1920年3月,愛因斯坦在給玻恩的信中又寫道:「我在空暇時總是從相對論的觀點來沉思量子論的問題.我認為理論並不見得非得要放棄連續性不可.但是,迄今我未能把我的寶貝想法具體化,這個想法就是用過分確定條件下的微分方程來理解量子的結構.」鑒於這一段話,我們就不難理解,為什麼愛因斯坦後來對薛定諤的波動力學是那樣「熱情」.
1923年,康普頓效應被發現後,玻爾同愛因斯坦的爭論達到了頭一次高潮.看來康普頓效應是絕對支持光的粒子說的,因此就要求玻爾一方相應採取斷然的步驟.
為了回答這個挑戰,玻爾在1924年同克拉默斯和斯萊脫一起寫了著名的論文《輻射的量子理論》.這篇文章完全擯棄了愛因斯坦關於輻射的量子結構的觀念,而是假設用抽象的幾率波來說明實在的電磁波,從而進一步突出了不連續性與統計性的根本性質.
該年4月,愛因斯坦在致玻恩的信中寫道:「玻爾關於輻射的意見使我很感興趣.但是,在有比迄今為止更為有力得多的反對嚴格的因果性的證據之前,我不想輕易放棄嚴格的因果性.我不能容忍這樣的想法:受到一束光照射的一個電子,會由它自己的自由意志來選擇它想要跳開的時刻和方向.如果是那樣,我寧可做個補鞋匠或者甚至賭館里的一名傭人,都比當個物理學家強.不錯,我要給量子以明確形式的嘗試,一而再、再而三地失敗了,但是,我還是不想長遠地放棄希望.」
第二階段(1927~1930年).在玻爾提出對應原理和哥本哈根學派提出波函數的幾率解釋的基礎上,1927年海森伯提出「測不準關系」.同年9月,玻爾在義大利科摩市召開的紀念伏打逝世100周年的國際物理會議上發表了題為《量子公設和原子理論的最近發展》的講演,提出著名的「互補原理」,進一步引起了學術界的巨大震動.
互補原理認為「微粒和波的概念是互相補充的,同時又是互相矛盾的,它們是運動過程中互補圖像.」玻爾特別指出,觀察微觀現象的特殊性,由於微觀客體中最小作用量子h要起重要作用,因此微觀客體和測量儀器之間的相互作用是不能忽略的.這種相互作用在原則上是不可控制的,是量子現象不可分割的組成部分.這種不可控制的相互作用的數學表示就是測不準關系.由此決定了量子力學的規律只能是幾率性的;為了描述微觀客體,必須拋棄決定性的因果原理;而量子力學精確地描寫了單個粒子體系狀態,它是完備的.
一個月以後,在布魯塞爾舉行了第五屆索爾維物理學會議.10月24日早晨,在一種滿懷期望的心情中,全世界的物理學權威們濟濟一堂,來對新量子論的意義交換意見.科摩會議的大部分參加者出席了這次會議,此外參加者中引人注目地增加了愛因斯坦、埃倫費斯特和薛定諤.
玻爾在會上又一次闡述了他的互補原理,量子力學的哥本哈根解釋為當時許多參加者所接受.但是它也受到來自各方面的批評,特別是愛因斯坦公開的批評.他在會上發言說:「我必須請大家原諒,因為我對量子力學並沒有深入的研究.雖然如此,我還是願意談一些一般性的看法.」
愛因斯坦認為,波函數不是代表單個電子,而是代表分布在空間中的電子雲.|ψ|2表示在被觀察的那一部分空間有電子雲的一個粒子存在的幾率,而不是表示在所考慮時刻的那一瞬間一個特定的粒子存在於所給地方的幾率.因此,量子力學只能給出相對來說是無限多個基元過程的集合的知識,而不能完備地描述某些單個過程.
會上進行的爭論,在會後的交談繼續進行.會議參加者一般是在早餐以後就在旅館中見面了,愛因斯坦就開始描述一個理想實驗,那是他認為可以通過分析坐標和動量的測量來駁倒測不準關系.於是玻爾、海森伯等就分析這個理想實驗,並在晚飯桌上由玻爾把分析的結果告訴愛因斯坦.這樣,愛因斯坦又提出了另一個理想實驗,但是在玻爾、海森伯這兩位擅長分析理想實驗的專家面前,愛因斯坦非但沒有駁倒測不準關系,反而被哥本哈根學派抓到了不少把柄.當然,愛因斯坦的挑戰還是促使哥本哈根學派去深入地研究量子力學的測量問題.
1930年,第六屆索爾維物理學會議又在布魯塞爾舉行.會議原定的主題是討論「物質的磁性」.可是,會上圍繞量子力學基礎的討論卻成了主要內容.
在這次會議上,愛因斯坦提出了一個「光子箱」的理想實驗,試圖通過能量和時間可以同時精確測量,由此來駁倒能量與時間的測不準關系.
設有一個用彈簧秤掛在固定底座上的不透明的箱子,箱子的一個壁上開了一個小孔,小孔上裝著一個用計時裝置來控制其啟閉的快門.通過掛在箱子下面的砝碼和裝在箱子側面的指針,可以測定整個箱子的總重量.愛因斯坦設想,快門從時刻t1打開到時刻t2關閉,中間經歷的時間△t=t2-t1很短,以至只有單獨一個光子從箱子中放出.在t1之前和t2之後,都可以要多准確就多准確地測定箱子的重量,並從而根據質量和能量的關系式E=mc2來推出箱子的發射光子以前和以後的能量之差.另一方面,按照計時裝置的讀數也可以要多准確就多准確地確定光子的發射時刻及其到達遠處屏幕上的時刻.這樣,按照愛因斯坦的想法,關於能量和時間的測不準關系似乎是不能成立的了.
愛因斯坦的這種爭論方式出乎玻爾的意外,以致使他大吃一驚.據目擊者回憶,當時玻爾面色蒼白,呆若木雞.但是,在經過一個不眠之夜的緊張思考之後,他終於找出了問題的症結所在.他發現愛因斯坦在上述論證中,竟忘記他自己發明的效應:在引力場中,時鍾會延緩.結果使愛因斯坦否定測不準關系的光子箱實驗,反倒成了論證測不準關系的理想儀器.從此以後,愛因斯坦承認量子力學的內在體系是自洽的,但他仍堅持認為量子力學不是微觀體系的、完備的、最終的描述.
第三階段(1930年以後).量子力學理論體系取得了更加完美的形式,但有關量子理論的完備性的爭論仍繼續進行著.1935年5月,愛因斯坦同兩位年輕的美國物理學家波多耳斯基和羅森在美國《物理評論》47期發表了題為《能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎?》的論文,在物理學界、哲學界引起了巨大的反響,玻爾則以同樣的題目撰文回答.
愛因斯坦等在論文中提出了物理理論體系完備性的判據與著名的以三位作者姓的頭一個字母簡稱的EPR悖論(這一悖論涉及到如何理解微觀世界實在的問題),認真地論證了量子力學對物理實在描述的不完備性.
EPR在論文中,首先給物理實在與物理理論的完備性下了定義.如果一個物理理論對物理實在的描述是完備的,那麼物理實在的每個要素都必須在其中有它的對應量,即完備性判據.當我們不對體系進行任何干擾,卻能確定地預言某個物理量的值時,必定存在著一個物理實在的要素對應於這個物理量,即實在性判據.
EPR在推理過程中還默認了以下兩個假設:(1)定域性假設;如果測量時兩個體系不再相互作用,那麼對第一個體系所能做的無論什麼事,都不會使第二個體系發生任何實在的變化;(2)有效性假設:量子力學的統計預示(至少在本論證有關的范圍內)已為經驗所證實.接著,EPR介紹了物理實在的量子力學描述的一般特徵後,認為量子力學不滿足上述這些判據,所以是不完備的.
在論文的第二部分,EPR設計了一個理想實驗來論證:假設有兩個子系統Ⅰ和Ⅱ構成的復合系統,當t<0時,它們是彼此分離的,狀態為已知;在0<t<T時,它們接近而發生相互作用;在t>T以後,它們又彼此分離並停止相互作用.一方面由量子力學可知,當子系統Ⅰ和Ⅱ分離後,據對子系統Ⅱ的動量(或位置)所作的測量,人們便可以在不對子系統Ⅰ進行干擾的情況下確定地預示子系統Ⅰ的動量(或位置).因此,根據EPR的實在性判據和定域性假設,子系統Ⅰ的動量與位置均對應於物理實在的要素.另一方面,由於動量與位置是一對不對易的共軛變數,人們不可能對子系統Ⅱ的動量與位置同時進行測量,從而不可能對子系統Ⅰ的動量與位置同時作出預示.這樣,我們就否定了上面二中擇一的兩個命題中的第二個命題,從而證明了其中第一個命題,即證明了量子力學並不為物理實在提供一個完備的描述.
玻爾認為,EPR所說「不對體系進行任何干擾」是不確切的.因為在測量過程中雖然沒有對子系統Ⅰ施加力學干擾,但由於作用量子的不可分性,微觀體系和測量儀器構成了一個不可分割的整體.測量安排是確定一個物理量的必要條件,而對微觀體系未來行為所預示的可能類型正是由這些條件所決定的.
這樣,玻爾提出的量子現象的整體性特徵,引起了人們對EPR所默認的定域實在論的懷疑,意味著把世界看做在空間上分離的、獨立存在的各部分組成的看法不一定普遍成立,從而促使量子力學的完備性問題得到了系統的研究.
1949年,為紀念愛因斯坦70大壽,玻爾寫了題為《就原子物理學中的認識論問題和愛因斯坦進行的商榷》的論文,愛因斯坦則主要針對論文集《愛因斯坦:哲學家一科學家》中哥本哈根學派各篇論文的意見,寫了《對批評的回答》一文作為反批評.這兩篇論文,都帶有某種總結性質,不過他們各自堅持自己的基本觀點不變.
1955年4月18日愛因斯坦逝世以後,玻爾心裡也沒有忘記和愛因斯坦的論戰.據記載,玻爾在逝世(1962年11月18日)前一天的傍晚,在他的工作室的黑板上所畫的最後一個圖,便是愛因斯坦的光子箱的草圖.
對於這場持續了近40年的爭論,特別是EPR悖論的爭論,從基本觀點來說,誰也沒有說服誰.後來,有人想將上述EPR理想實驗推進到真實實驗,以此來證明孰是孰非.50年代,英國物理學家玻姆在EPR悖論啟發下提出了隱參量的量子理論.60年代,又一位英國物理學家約翰·貝爾根據隱參量的量子理論從數學上推導出了一個關於遠隔粒子量子關聯的定量不等式——貝爾不等式.由於貝爾的工作,人們才有可能設計真實實驗來檢驗EPR悖論的爭論的誰是誰非.
從1972年至1982年間,物理學家共完成了12個實驗,其中10個實驗的結果違反貝爾不等式而與量子力學的預言一致.但是,人們如果引入非決定論的隨機性,便可導出貝爾不等式.所以,上述實驗只是說明了量子理論是超距關聯、非定域的,而沒有確定量子理論是決定論的還是非決定論的,也就是說微觀世界因果律是否成立還沒有蓋棺論定,EPR悖論的爭論還有待於人們進行更深入的研究.

㈤ 科學家的發明故事

玻爾保來護諾貝爾金質源獎章
玻爾是丹麥物理學家、諾貝爾獎章獲得者。第二次世界大戰期間,由於德軍即將佔領丹麥,玻爾被迫要離開自己的祖國。他堅信以後一定能返回祖國,決定把心愛的諾貝爾獎章留下。為了不使獎章落入德軍手中,他把獎章溶解在一種溶液中,並存放在瓶子里。丹麥被德軍佔領後,納粹分子闖進玻爾家中,連獎章的影子也沒發現。戰後,玻爾從溶液中提取出金,又重新鑄成了獎章。
玻爾是用什麼溶液使金質獎章溶解的呢?這種溶液就是王水。王水的氧化性比硝酸強,可以使金溶解。這位偉大的科學家不僅用他的知識和智慧保住了獎章,還用他那蔑視敵人、熱愛祖國的精神,鼓舞著後人。

㈥ 富蘭克林的小故事

學會低頭

本傑明·富蘭克林是美國傑出的政治家、科學家、思想家和散文家,被稱為「美國之父」。少年時期的富蘭克林曾經去拜訪過一位前輩。那時的他年輕氣盛,目空一切,挺胸抬頭邁著大步,可是一進門,他的頭就狠狠地撞在了門框上,疼得他說不出話來。那位前輩這時才緩緩地走出來,看到富蘭克林這副樣子,認真的對他說:「很疼吧?可是,這卻是你今天來訪問我的最大收獲,一個人要想平安無事地活在世上,就須時時刻刻記住低頭。」在這之前,富蘭克林的確是這樣,心高氣盛,恃才傲物,以為自己是鴻鵠,別人都是燕雀,眼睛總是高高向上,根本不把周圍的一切放在眼裡。直到有一天被眼前的門框撞了頭,才發現門框比自己想像的要矮得多。於是,回到家以後,富蘭克林把這次拜訪得到的教導看成最大的收獲,並把它列在一生的生活准則之中。從此,富蘭克林把「記得低頭」作為畢生為人處世的座右銘。

朋友

富蘭克林年輕的時候,曾在一家小印刷廠里工作,他把所有的積蓄都投在了那裡,因為他特別想得到為議會印文件的工作,但他卻受到了另一個議員的干涉。那個議員既有錢又能幹,是印刷廠里的重要人物,他非常討厭富蘭克林。面對這樣的情況,富蘭克林並么有灰心他下決心要讓對方喜歡自己。富蘭克林聽說那個人的圖書室里藏有一本很奇特的書,於是他便給那個人寫了一個便箋,假裝很誠意的想看那本書,並希望他能把書借給自己幾天,以便自己能細細的品味一下這本書的奇特之處。果真不出富蘭克林所料,那人看過便箋之後,立刻派人把那本書送了過來。一個星期之後,富蘭克林把那本書還了回去,並特意附帶一封信,強烈的表示了對那個人的謝意。事情過後不久,他們二人在會議室里相見了,以往那個人對富蘭克林是愛理不理的,可這次卻與以往不同,他不但主動跟富蘭克林打招呼,而且還很有禮貌。從此以後,對於富蘭克林的每一件事,他都樂意幫忙,久而久之,兩人成了很好的朋友,這種友誼一直持續到那個人去世。富蘭克林之所以成功,是因為他在請別人幫忙滿足他人的虛榮心的同時,也使他人感受到自己受到了尊重,這樣就把敵人化成了朋友。

富蘭克林的搏鬥

美國建國期間的偉人富蘭克林有一個習慣,每天晚上都把一天的情形重新回想一遍。他發現他有13個很嚴重的錯誤,下面是其中的三項:浪費時間,為小事煩惱,和別人爭論沖突。聰明的富蘭克林發現,除非他能夠減少這一類的錯誤,否則不可能有什麼成就。所以他一個禮拜選出一項缺點來搏鬥,然後把每一天的輸贏做成記錄。在下個禮拜,他另外挑出一個壞習慣,准備齊全,再接下去做另一場戰斗。富蘭克林每個禮拜改掉一個壞習慣的戰斗持續了兩年多。難怪他成為美國歷史上最受人敬愛也最具影響力的人之一。每一個銷售人員員可否像富蘭克林那樣,檢視自己的缺點,並與之進行堅持不懈的搏鬥,直至勝利為止!

㈦ 玻爾保護諾貝爾金質獎章的故事中玻爾是用什麼方法從液體中提取出金的

他把銅放進王水中,置換出了裡面的金,運用的是金屬的活性順序規則,前面的金屬殼以置換出後面的金屬。

㈧ 關於玻爾忙中出錯的故事是怎樣的

第一件——忙中出錯。玻爾在瑞典到英國途中,被安置在一架「蚊」式飛機的彈版艙里。權飛機被氣浪顛簸,也可能遭遇德機,情況很危急。雖然環境如此險惡,但蜷縮在彈艙里的玻爾仍然在全神貫注地思考他要解決的科學問題。以致沒有戴上飛機上必備的聯絡耳機,因此沒能聽到飛行員讓他戴上氧氣面罩的通知。當飛機升到空氣稀薄的高空時,他已經因缺氧昏過去了。在倫敦機場上,歡迎他的人們發現他已奄奄一息。但更使玻爾懊惱的是,在匆忙出逃時帶走的、在生死攸關的航程中豁出命來保護的「重水瓶」,竟是一瓶地地道道的丹麥啤酒!原來,裝重水的瓶子是一隻啤酒瓶——他也會忙中出錯。

㈨ 一位外國科學家,在自己國家被侵略時將自己的獎杯用王水溶化倖免被劫,此科學家的名字以及完整故事!

波爾黃金獎章的故事

波爾是丹麥物理學家。他由於研究了氫原子的量子軌道理論而獲得諾貝爾物理學獎。他的學生海森堡、朗道等10多位科學家都獲得過諾貝爾獎。波爾的兒子也獲得了諾貝爾獎,他對核物理的發展,特別是量子力學的發展作出了重要的貢獻。
第二次世界大戰時,波爾的祖國丹麥被德國法西斯所佔領。由於當時盟軍和德軍都在急切地研究、製造原子彈,都想先於對方造出原子彈,而波爾又是核物理研究的大師,他的研究成果對於製造原子武器具有重大的指導意義,因此,雙方都想得到波爾。
通過地下組織與盟軍的聯系,波爾決定潛逃到英國。為了避免飛機被德國的雷達發現,盟軍決定用一架木製的小飛機悄悄地將波爾接到英國,再將他送到美國,參加美國正在進行的曼哈頓工程(任務是製造原子彈)。臨到離開自己的祖國和人民,波爾戀戀不舍。他想帶走那枚諾貝爾獎章,作為一種珍貴的想念。但是,他又怕因此而帶來危險。經再三考慮,他決定什麼也不帶。但是,獎章必須好好地保存起來。於是,他將金質獎章浸泡在王水溶液中,誰也不會想到,一瓶黃色溶液中,竟存著一枚諾貝爾獎章呢?
什麼是王水呢?王水是濃鹽酸和濃硝酸按一定比例混合而成的一種酸性溶液,它有很強的溶解能力。黃金不溶於鹽酸,也不溶於硝酸,但能溶於由鹽酸和硝酸混合而成的王水。波爾的諾貝爾獎章就靜靜地「躺在」了王水中。
第二次世界大戰結束後,波爾回到自己的家鄉,那溶解了獎章的王水溶液還在,那個瓶子一動也沒有動過。他用置換法從溶液中析出黃金,再把這些黃金加工成了諾貝爾獎章。其樣子與原來的獎章一模一樣。
黃金不能溶解於酸,為什麼能溶解於王水呢?濃硝酸是一種強氧化劑,而濃鹽酸中的氯離子能與金元素組成絡化物。在絡合劑和氧化劑的雙重作用下,金原子就溶解了。溶解的過程中,金原子參加了復雜的化學反應,黃金分子變成金離子。
此後,將黃金從溶液中析出,那是一種置換反應,金離子獲得電子變成了原子。而活潑金屬則由原子變成了離子。

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