章節1

最有成就的女核子物理學家

吳健雄是世界上研究核子物理學的首席女物理學家,她獲得了許多國家頒予的崇高獎譽,同時有十多個榮譽博士學位集於她一身。

吳健雄於1913年生於江蘇省瀏河縣,是一名華裔美籍科學家。父親是一位中學校長。1936年,吳健雄畢業於南京國立中央大學,獲理學士學位。同年,她留學美國,在美國加州大學深造,1940年,獲博士學位。此後,她在美國史密斯學院和普林斯頓大學、哥倫比亞大學任教。

1956年前,華裔美籍物理學家李政道(哥倫比亞大學)博士和楊振寧(普林斯頓大學)博士對當時的所謂K介子的原子粒子發生了懷疑,認為在這種“弱互相作用”中,自然力可能不是對稱的,這是對物理學的基礎“宇稱守恒定律”表示異議。但是,他倆的發現還沒有得到充分的驗證。

吳健雄博士大膽地提出了一個測驗,她將放射性鈷60置於強力磁場之中,將原子排列成一個方向並使之超冷,將無規則的熱運動減至最少,再觀察它的電子散布在什麼地方。結果,她發現鈷放射出來的無數電子,大多數是射向一個方向,和每個原子核旋轉的方向相反。吳健雄的發現震驚了科學界,因為這揭示出力並不是永遠對稱的。這樣,她驗證了李政道、楊振寧兩博士有關推翻“宇稱守恒定律”的理論。這個結果使李、楊二博士獲得了諾貝爾獎。

吳健雄在驗證宇稱理論之前,已是國際聞名的第一流的實驗物理學家了。她曾將核子物理學上一種非常微妙的技術應用到生物學上去;她曾在哥倫比亞大學一座建築物的地下室中,安裝了一副新式冷凍機,將原子和原子核“超冷”到絕對零度上一度的百分之一以內。她又是對居間能量核子物理學進行研究的少數幾位科學家之一。此外,吳健雄還從事加倍“貝他”衰變實驗,擬設法測出比一萬億億年更長的放射性物質的壽命。

1972年,吳健雄受委擔任哥倫比亞大學米徹爾·普賓物理學講座教授。1973年,榮任美國物理學會的第一位女性會長。1975年,美國總統福特在白宮給她頒授了科學、數學和工程學最高獎譽——國家科學勳章。1978年,她榮獲了由許多國家的世界著名科學家組成的一個國際評判委員會評選的沃爾夫基金獎首次獎金。第一個發現宇宙射電的人

第一個發現宇宙射電的人是史斯基,他是美國貝爾電話實驗室的一位年輕無線電工程師。

史斯基生於1905年,23歲時進入貝爾電話實驗室工作,專門負責搜索和鑒別電話的幹擾信號。1931年,他在設法排除電話中的幹擾信號時,偶然發現了一種十分微弱但又十分穩定的噪聲,而且它的最大值出現周期與地球的自轉周期相同,正好為23小時56分04秒。他經過一年多的研究,斷言這種無線電輻射來自銀河係的中心。由此人們認為,史斯基是射電天文學的創始者和奠基人。

宇宙射電的發現,使射電天文學向前邁了一大步。第一個女數學家

世界上第一個女數學家是海帕西婭,她同時也是一個天文學家。

在公元4世紀,羅馬帝國的統治瀕於崩潰邊緣,智力與精神在反動教會的禁錮下也都處於全麵的敗壞之中。她的博學並未得到很好的發揮。

海帕西婭誕生於亞曆山大裏亞,父親是個數學家。在青年時代,她已經在數學與天文方麵鋒芒畢露,曾協助父親注釋歐幾裏得的《幾何原本》和托勒密的《偉大論》,並在家鄉主持新柏拉圖學院的日常工作。父親去世以後,她被推薦到亞曆山大裏亞博物館任職,並開展了科學活動,這在當時是首例。

海帕西婭以其廣博的學識,流利的口才和深刻的分析本領很快地為世人知曉。由於亞曆山大裏亞是個有名的商業都市,文化交流活動也非常頻繁,經常有一些外國來客專程拜訪她,向她請教。

在數學上海帕西婭的造詣相當高,對自然哲學也有一些獨特的見解。她注釋了不少柏拉圖、亞裏士多德和其他許多古希臘哲學家的著作,寫了不少有關數學與天文學的論文,闡明了古希臘大數學家阿波羅尼斯的圓錐曲線理論以及丟番圖的代數與不定方程理論,還發明了星盤。可惜她的全部著作都已經失傳。

亞曆山大裏亞的絕大多數人民都非常尊敬和愛戴她,而當時統治羅馬的基督教會卻極端仇恨她,因為她宣傳了科學真理。教會造謠誣蔑、惡意中傷,咒罵她是反對基督的女巫,最終將她謀害致死。

文學家愛德華·吉蓬在其名著《羅馬帝國的衰亡》中描寫了海帕西婭的悲慘結局:“大約在公元415年的春天,一群狂熱的基督教徒設下埋伏,在她上完課回家的途中對她進行突然襲擊。她被那夥暴徒從馬車中拉出來,剝得一絲不掛,拖到教堂裏。在那裏,暴徒們用鋒利的蚌殼把她身上的肉一片片地刮掉,然後撕裂了她顫抖的四肢,把它們投進熊熊烈火。”

邪惡的教會不僅奪走了海帕西婭的生命,也嚴重摧殘了輝煌一時的希臘文化,開始了中世紀1千多年黑暗、愚昧的統治歲月。

後世的人們深深地懷念著為科學和文明獻身的海帕西婭。為了紀念她,月球上位於“靜海”和“酒海”之間的一個環形山,被命名為海帕西婭。第一個測算地球大小的人

據史料記載,最先測算出地球大小的人是古希臘的埃拉托斯梯涅斯。

公元前240年6月21日中午,在位於北回歸線上的古埃及城市諧涅,太陽處在正頂上,井欄圈照不出影子,用鉛垂線試驗,則太陽光線與鉛垂線重合,但在同一時刻離諧涅城以北約800餘公裏的亞曆山大裏亞城,太陽光線卻同鉛垂線成7度12分的角,因而有影子照出來。

為什麼會發生這種現象呢?埃拉托斯梯涅斯反複地思考著這一問題。當時,人們普遍認為地球是方形的。埃拉托斯梯涅斯想,如果地球真是方形的,那麼上麵那種現象又怎樣來解釋呢?一定是因地球彎曲而產生的。他發現這7度12分恰好是一個圓周的五十分之一。

事實上,這7度12分就是諧涅同亞曆山大裏亞之間的緯度之差。經過反複的推敲,發覺隻要把兩地之間距離乘以50,就可推算出地球的大小。

埃拉托斯梯涅斯終於求得了數據,即地球周長為46240公裏。我們知道,現在所測得的球赤道周長為400765938公裏。按此計算,埃拉托斯梯涅斯的數據比現在的數據約大15%,不過僅憑當時的條件,得出這個數據也是很難得的。第一個獲得諾貝爾物理學獎的人

第一個獲得諾貝爾物理學獎金的人就是德國特理學家威廉·康拉德·倫琴,也就是X射線的發現者。

1895年,倫琴正在德國沃茲保大學的實驗室裏,研究一種名為克魯克斯管的放電過程。一天,他將門窗都密封起來,用黑紙把這個梨狀的放電管包住。當接通高壓時,奇跡出現了,隻見一絲綠光映入眼簾。倫琴認定這種綠光是某種射線射在一塊氰亞酸鋇上發出的熒光。這個發現使他欣喜若狂,一連好幾天沒有回家,呆在實驗室裏反複研究。他企圖用各種物質來阻擋這種射線,結果大多物質都被它穿透。因為對這種射線一無所知,倫琴就其命名為X射線。

倫琴一連幾天不回家,還引起了一場風波,妻子要他解釋不回家的原因。倫琴隻得帶她到實驗室,給她照了一張一隻手的X光照相,在底片上可清楚地看到她的手骨和手上戴的結婚戒指。這就是世界上第一張X光射線照相。

當時倫琴這一發現,確實轟動了世界。更有趣的是,投機商人見有利可圖,大做宣傳,警告女士們,今後無論穿什麼衣服上街都不安全,企圖招引顧客去買他們的X光保險服。

從那以後,各地科學家都在緊張地研究X射線,法國物理學家貝克勒爾發現了天然放射線,英國物理學家發現了第一個基本粒子——電子,X射線引來了眾多的發現,漸漸地打開了近代物理學的大門。

為了表彰倫琴的傑出貢獻,於1901年11月12日,瑞典皇家學院在斯德哥爾摩授與倫琴1萬多元的諾貝爾獎金、一枚獎章和一張獲獎證書。第一個獲得諾貝爾醫學獎的人

第一個獲得諾貝爾醫學獎的人,是德國微生物學家貝靈(1854~1917年),他的主要成果是發明白喉抗毒素。

貝靈1878年畢業於柏林威廉皇家學院醫科,曾做過一段時間的軍醫,於1889年到郭霍傳染病研究所工作。郭霍讓貝靈研究的課題是探索治療白喉的藥物。

貝靈在進行這項研究的過程中,把培養出的具有致病力的白喉菌液注射到小白鼠體內,使之發生白喉,然後注射碘劑。結果,大部分白鼠被碘劑毒死,小部分死於白喉。隻有少數逃過了這兩道關口而幸存下來。後來,他又給幸存的白鼠注射新鮮的白喉菌液,它們照常飲食,跑跳,而且沒有白喉症狀。

幾天後,他再給這些幸存的白鼠注射大量的白喉菌液,它們依然如前,貝靈對此十分驚奇!他想,小白鼠在白喉病愈後,它的體內必定產生了某種能抵抗白喉的物質。於是,他從那些白喉病愈後的小白鼠身上抽出一些血液,將其血清混和到新鮮且有傳染性的白喉菌液裏,然後注射到一組未患過白喉病的小白鼠體內;同時,他把不加免疫血清的同等劑量白喉菌液注射於另外一組未患過白喉的小白鼠體內作比較。結果,後者感染白喉死亡,而前者卻安然無恙。因而證明白喉病愈後,血清中的確存在著抗白喉的物質。

由於小白鼠太小,所產生的免疫血清太少,貝靈改用羊的免疫血清,經多次動物試驗,證明羊的白喉免疫血清同樣具有治療白喉的功效。1891年12月24日,貝靈首次將他的新發明應用到臨床,被醫治的對象是一個白喉病危的小孩,他經注射羊的白喉免疫血清後得救,從而證實人類獲得了征服白喉的有力武器。