對物理學情有獨鍾的朱棣文朱棣文,美籍華裔物理學家,因“發展了用激光冷卻和捕獲原子的方法”
而獲得1997年諾貝爾物理學獎,是華裔科學家諾貝爾獎得主的第五人,現任美國能源部部長。
朱棣文從20世紀80年代初開始致力於“冷卻原子”的研究工作。
十年後,獲費薩爾國王國際科學獎,同年被選為美國科學院院士。1997年10月15日,瑞典皇家科學院宣布,本年度的諾貝爾物理學獎授予美國斯坦福大學物理教授朱棣文、美國標準與技術研究所的菲利普斯和法國學者科昂·塔諾季,以表彰他們發明了用激光冷卻進行低溫下俘獲原子的方法。
朱棣文能取得這樣的成就和家族的影響分不開。他出生在美國密蘇裏州聖路易斯市一個學者之家。朱棣文的祖父朱祝年是江蘇太倉城廂鎮的一位讀書人,十分重視培養後代。大姑媽朱汝昭早年曾留學日本;二姑媽朱汝華早年留學美國任芝加哥大學化學工程教授,是中國第一代化學家;三姑媽朱汝蓉,青年時留學美國攻讀化學,也為一名化學教授。
朱棣文的父親朱汝瑾畢業於清華大學化工係,留美就讀於麻省理工學院,獲該院化工博士,先後任美國聖路易、紐約及新澤西的3所大學教授,曆任美國和歐洲六十多家石油、化學、導彈、核子工程及太空公司的顧問。其母李靜貞出生於天津一名門之家,清華大學經濟係畢業後去美國麻省理工學院攻讀工商管理。朱棣文的外祖父李書田是20世紀20年代清華大學畢業生,公費留美,回國後投身教育事業,曾任國民政府教育部部長。據了解,朱棣文父兄輩中至少有12位擁有博士學位或大學教授職位。因此,朱棣文說,出身學術世家對他今天取得的成就有相當的影響,關鍵的是,沒有他們,就根本不會有我。
朱棣文有一兄一弟。哥哥朱築文是斯坦福大學醫學院教授,專長DNA研究;弟弟朱欽文是南加州一家知名律師事務所的執業律師,都擁有博士學位。成長在一個傳統的中國家庭裏,朱棣文三兄弟從小就受到了東方文化的熏陶和培養。從父母身上他學會了刻苦、勤勞和謙遜,美國的開放式教育也造就了他的幽默、風趣和自信。
朱棣文非常感謝父母在學習上給了他們很大的自由度。升到中學後父母就很少再過問3個孩子的功課,而且還一直鼓勵他們要以自己的興趣為主來選擇科係專業,一旦選定目標就要持之以恒不懈努力。朱棣文高中畢業時,父親本不讚成他選擇物理學,認為善於繪畫的兒子應該去學建築,因為物理學界高手太多,不易出成就,而且做實驗是枯燥無味的,然而朱棣文卻對物理學情有獨鍾,學問做得津津有味。
興趣加不懈的努力,終於迎來了累累碩果。他獲得紐約州羅徹斯特大學數學和物理雙學士;28歲時,獲得柏克萊大學物理學博士學位,並在該校從事兩年的博士後研究;任美國貝爾實驗室電磁現象研究人員,因成績顯著並做得一手“漂亮實驗”升任該實驗室電子學研究部主任;任斯坦福大學物理學教授,並任該校物理係主任。
20世紀80年代初,朱棣文開始從事原子冷卻技術的研究,兩年後發表第一篇學術論文。他榮獲諾貝爾獎的科研項目的主要工作是在斯坦福大學完成的。參加這項研究有很多科學家,對和他一起獲諾貝爾物理獎的人,朱棣文說,雖然他們是單獨工作的,但“各自從不同方麵做成了這件事。雖然我們的具體目標不一樣,但這是一個異曲同工的貢獻,我們的工作將造福人類。”
在學生心目中,朱教授聰明非凡,談吐風趣,是一個值得學習的楷模,他們認為朱教授口才非常好,能將一場學術性很強的演講講得十分生動,在學生討論時聽上兩三句就能一針見血地指出問題的症結所在。
朱棣文教授對學生要求極嚴,他經常會出其不意地跑到實驗室看他的研究生們的實驗進度如何,如果因不努力而進度落後了,他會毫不留情地批評。
已當選為美國科學院院士的朱棣文平時很少提及自己的研究成就,甚至在父母麵前也從不提起。他的母親說:以前他每次得獎從不告訴我們,都是我的朋友看到報道後,剪下來寄給我的。像獲左根漢研究獎;獲第一個國際大獎;獲美國物理學會藝術獎等,他都沒有表示出特別的興奮。
1997年10月15日淩晨,睡夢中的朱棣文被一陣急促的電話鈴聲驚醒,他的研究生率先向他報告了獲獎的消息,起初朱棣文還以為是學生在跟他開玩笑,隨後,一個接一個探詢和祝賀的電話不斷打進來,朱棣文這才確信:“我是真的得獎了”。
興奮之餘朱棣文坦言:事先已有一些預感,覺得自己的研究“非常地瘋狂”,所以得獎是“應該有一點機會的”。事實上,朱棣文從事該項研究已有14年,並且取得一定的成就——該項研究獲費薩爾國王國際科學獎。
朱棣文從事的是目前世界上最尖端的激光製冷捕捉技術研究,有著非常廣泛的實際用途,這項研究為幫助人類了解放射線與物質之間的相互作用,特別是深入理解氣體在低溫下的量子物理特性開辟了道路。在原子與分子物理學中,研究氣體的原子與分子相當困難,因為它們即使在室溫下,也會以上百千米的速度朝四麵八方移動,唯一可行的方法是冷卻,然而,一般冷卻方法會讓氣體凝結為液體進而結凍。朱棣文等3位學者則利用激光達到冷卻氣體的效果,即用激光束達到萬分之一絕對溫度,等於非常接近絕對零度。原子一旦陷入其中,速度將變得非常緩慢,而變得容易俘獲。該技術可以用來做精確測量,特別是做“重力測量”;人們還可以利用此技術做成重力分析圖,由此解開地球上的許多謎團:例如觀察油田的內層、勘探海底或地層內的礦物質,在生物科技上可以解讀基因密碼;科學家還可以借此研究“原子激光”,製造精密的電子元件;也可以測量萬有引力,進一步發展太空宇航係統,進行準確的地麵衛星定位。科學家們普遍認為,這的確是一個了不起的研究成果。這次獲獎他仍然表示:“我還是我,跟昨天沒有什麼兩樣。”在獲知得獎的當天,他仍平靜如常地去上課。他說,“當我想到還有更多的優秀科學家,特別是比我強的科學家還沒有獲獎時,我自然就不應該把這項獎看得有多麼重。”“我隻是運氣比較好。”