百年物理大事記

央視國際 (2005年03月02日 11:16)

　　1900年 普朗克提出物質輻射（或吸收）的能量只能是某一最小能量單位的整數倍的假説，稱為量子假説，標誌著量子物理學的開始。龐加萊提出不能觀測到絕對運動的觀點，認為物理現象的定律對於相對作勻速運動來説各觀察者來説必然是一樣的，稱這一信念為相對性原理，賽賓提出混響時間公式，開創了建築聲學的研究，瑞利發表適用於長波範圍的黑體輻射公式。維拉德發現放射性射線中還有一種不受磁場影響的射線，稱為γ射線。

　　1902年 吉布斯的《統計力學的基本原理》出版，創立了統計係綜理論。勒納發表光電效應的經驗定律，亥維賽提出電離層的假設，後為阿普頓的實驗所證實。

　　1903年 盧瑟福、索迪提出放射往元素的嬗變理論。

　　1904年 洛倫茲提出高速運動的參考係之間時間、空間坐標的變換關係，稱為洛倫茲變換。

　　1905年 愛因斯坦發表《論動體的電動力學》的論文，創立了狹義相對論，揭示了時間和空間的本質聯絡，引起了物理學基本概念的重大變革，開創了物理學的新世紀；提出光量子論，解釋了光電現象，揭示了微觀客體的波粒二象性，用分子運動論解決布朗運動問題；發現質能之間的相當性，在理論上為原子能的釋放和應用開闢道路。

　　1906年 愛因斯坦發表了固體熱容的量子理論。巴克拉通過吸收實驗，發現各種元素的特徵X輻射。

　　1906～19l2年 能斯脫得出凝聚係的熵在等溫過程中的改變隨熱力學溫度趨於零的定理，稱為能斯脫定理，1912年又提出絕對零度不能達到原理，即熱力學第三定律的兩種表達形式。

　　1907年 閔可夫斯基提出狹義相對淪的四維窨表示形式，為相對論進一步發展提供了有用的數學工具。外斯提出鐵磁性的分子場理論，並引人磁疇的假設。

　　1908年 佩蘭通過布朗微粒在重力——浮力場中的分佈實驗，證實愛因斯坦關於布朗運動的理論預測，宣告原子論的最後勝利。

　　1909年 馬斯登、蓋革在α粒子散射實驗中證實了原子內部有強電場。

　　1910年 密立根用油滴法對電子的電荷進行了精密的測量，稱為密立根油滴實驗。布裏奇曼利用自己發現的無支持面密封原理，發明一種高壓裝置，壓力可達2109帕。

　　1911年 開默林——昂內斯發現純的水銀樣品在低溫4.22——4.27K時電阻消失，接著又發現鉛、錫等金屬也有這樣的現象，這種現象稱為超導電性，這一發現，開闢了一個嶄新的物理領域。盧瑟福對α粒子大角度散射實驗作出解釋，提出了有核的原子模型，確立了原子核的概念，赫斯等人乘氣球上升到12000英尺高空進行高空測量，根據大氣的電離作用隨高度增大而加強的現象，發現了來自宇宙空間的輻射——字宙線。第一次索爾維物理學會議在布魯塞爾召開。

　　1912年 勞厄進行晶體的X射線衍射的研究，證實X射線的波動性；把衍射後的X射線用照相干片記錄，得到具有一定規則的許多黑點，稱為勞厄斑或勞厄圖樣。德拜導出低溫時固體熱容的三次方律。J.J.湯姆孫通過對極隧射線的研究，發現非放射性元素的同位素。

　　1913年 玻爾發表氫原子結構理論，用量子躍遷假説解釋了氫原子光譜，弗蘭克、赫茲進行電子碰撞原子實驗，為玻爾的氫原子結構理論提供了實驗基礎。斯塔克發現處在強電場中的光源發射的光譜線發生分裂的現象，稱為斯塔克效應。奠塞萊發現元素的原子光譜譜線頻率與該元素的原子序數間的關係，稱為莫塞萊定律。布喇格父子通過對X射線譜的研究，提出了晶體的衍射理論，建立了布喇格公式，奠定了晶體X射線結構分析的基礎。

　　1914年 西格班在莫塞萊工作基礎上，發現一系列新的X射線，並精確測定各種元素的X射線譜，查德威克指出在β衰變過程中，放出的β射線具有連續光譜。

　　1915年 愛因斯坦建立了廣義相對論，提出廣義相對論引力方程的完整形式，成功地解釋了水星近日點運動，被公認為人類思想史中最偉大的成就之一。索末菲在玻爾原子中引入空間量子化，並在電子運動中考慮到相對論效應。

　　1916年 愛之斯坦根據量子躍遷概念推出昔朗克輻射公式，並提出受激輻射理論，後發展為激光技術的理論基礎。密立根用實驗證實了愛因斯坦光電方程。

　　1917年 愛因斯坦和德西特分別發表有限無界的宇宙模型理論，開創了現代科學的宇宙學。朗之萬利用壓電性製成換能器産生強超聲波。

　　1918年 玻爾提出量子理論和古典理論之間的對應原理。

　　1919年 愛丁頓等人在巴西和幾內亞灣觀測日食，證實了愛因斯坦關於引力使光線彎曲的預言。盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，打出了質子，首次實現人工核反應。阿斯頓發明質譜儀，精確測定了同位素的質量。

　　1920——1922年 康普頓通過實驗發現X射線被晶體散射後，散射波中除原波長的波外，還出現波長增大的波，這現象後稱為康普頓效應，1922年採用光子和自由電子的簡單碰撞理論，對這個效應做出了正確的解釋。吳有訓參與了康普頓的X射線散射研究的開創工作，以精湛的實驗技術和卓越的理論分析，驗證了康普頓效應。

　　1923 年 德拜提出解釋強電解質在溶液中的表現電離度的理論，稱為離子互吸理論。

　　1924年 德布羅意提出微觀粒子具有波粒二象性的假設，稱為德布羅意波，又稱物質波，玻色考慮到微觀粒子運動狀態的量子化，並考慮了微觀粒子的“全同性”，發表光子所服從的統計規律，後經愛因斯坦補充，建立了玻色——愛因斯坦統計。

　　1925年 海森伯提出微觀粒子的不可觀察的力學量，如位置、動量應由其所發光譜的可觀察的頻率、強度經過一定運算（矩陣法則）來表示，創立了矩陣力學。隨即和玻恩、約旦一起用矩陣方法，發展了矩陣力學，泡利根據對光譜實驗結果的分析，提出在多電子原子中，不能有兩個或兩個以上的電子處於相同的量子狀態的原理，稱為泡利不相容原理，亦稱不相容原理。康普頓、西蒙、蓋革。博特證實單一微觀過程中能量、動量守恒。烏倫貝克和古茲密特提出電子自旋理論。

　　1926年 薛定愕在德布羅意物質波假説的基礎上，創立了波動力學，證明矩陣力學和波動力學的等價性，還發表了符合相對論要求的波動方程。玻恩提出薛定諤波函數的統計解釋。費米和狄拉克各自獨立地提出受泡利不相容原理約束粒子所遵從的統計規則，後稱為費米——狄拉克統計。阿普頓在研究長距離無線電波的形態時，發現高出地面150英里還存在一個反射或折射層，而且比其他層的電性更強，稱為阿普頓層。戈達德發射以液態氧和汽油為推進劑的火箭。瓦維洛夫在鈾玻璃中觀察到與布格爾定律相抵觸的現象，即非線性現象。

　　1927年 海森伯提出在確定微觀粒子的每一個動力學變量所能達到的準確度方面存在著一個基本的限度，這一論斷稱為不確定原理，它的具體數學表達式稱為不確定關係式。玻爾提出量子力學的互補原理。戴維孫、革末和G.P.湯姆孫分別用實驗獲得電子的衍射圖樣，證實德布羅意波的存在以及電子具有波動性。維格納提出空間宇稱（左右對稱性）守恒的概念。

　　1928年 狄拉克提出相對論性量子力學，把電子的相對論性運動和自旋、磁矩聯絡起來。喇曼、曼傑斯塔姆和蘭茨貝格獨立地發現了散射光中有新的不同波長成分，它和散射物質的結構密切有關，後稱為喇曼效應。伽莫夫、康登等人用波動力學解釋放射性衰變。海森伯用量子力學的交換能解釋鐵磁性。索末維提出用有量子機制的金屬電子論解釋比熱。蓋革、彌勒發明了為電離輻射計數的蓋革——彌勒計數器。

　　1929年 海森伯、泡利等人提出相對論性量子場淪。德拜提出分子偶極矩的概念。哈勃發現河外星系光譜線紅移量（星系退行速度）同距離成正比。卡皮察發現各種金屬的電阻隨磁場強度作線性增長的定律，稱為卡皮察定律，湯克斯、朗繆爾提出等離子體中電子密度的疏密波，稱為朗繆爾波。

　　1930年 狄拉克提出正電子的空穴理論。泡利提出中微子假説，用以解釋β衰變譜的連續性。

　　1931年 狄拉克提出磁單子理淪。威耳孫提出半導體的能帶模型的量子理淪。范德格喇夫發明一種産生靜電高壓的裝置，稱為范德格喇夫起電機。

　　1932年 查德威克詳細考察用α粒子轟擊硼、鈹的重復實驗後，發現中子。安德森在宇宙線的實驗觀察中，發現正電子，即首次發現物質的反粒子。在此之前趙忠堯等人于1929～1930年間發現了與正電子有關的“特殊鐳射”。尤裏等人發現重氫（氘）和重水。塔姆提出在週期場中斷處的表面，存在局域的表面電子態，開創了表面物理學的研究。勞倫斯和利文斯頓建成迴旋加速器。考克繞夫和瓦耳頓建成高壓倍加器，用以加速質子，首次實現人工核蛻變。侮森伯。尹萬年科獨立發表原子核由質子和中子組成的假説。奈耳建立反鐵磁性的理論。諾爾和魯斯卡發射透射電子顯微鏡，突破光學顯微鏡的分辨極限。中國物理學會宣告成立。

　　1933年 克利頓、威廉斯利用微波技術探索氨分子的譜線，標誌著微波波譜學的開端。費米建立β衰變的中微子理論。邁斯納、奧克森菲爾德發現金屬處在超導態時，其體內磁感應強度為零的現象，稱為邁斯納效應。吉奧克進行了順磁體的絕熱去磁降溫實驗，獲得千分之幾開的低溫。布萊克特用創制的自動計數器控制的雲室照相技術研究宇宙線，從拍攝的照片上宇宙線的徑跡中發現了正負電子成對産主過程的現象。

　　1943年 約裏奧—居裏夫婦用α粒子轟擊原子核，發現人工放射性核素。費米用中子照射了幾乎所有的化學元素，發現慢中子能強有力地誘發核反應。切倫科夫發現高速電子在各種高折射率的透明液體和固體中發出一種淡藍色的微弱可見光，稱為切倫科夫效應。

　　1935年 愛因斯坦同波多耳斯基和羅森合作，發表向哥本哈根學派挑戰的論文，稱為EPR悖論，宣稱量子力學對實在的描述是不完備的，從而引發了一場圍繞量子力學的兩種觀點的爭論。湯川秀樹發表了核力的介子場論，預言了介子的存在。倫敦兄弟提出超導現象的宏觀電動力學理論。澤爾尼克提出位相反襯法，而由蔡司工廠製成相襯顯微鏡。

　　1936年 安德森、尼德邁耶在宇宙線的研究中，發現與湯川秀樹預言的質量符合但性質有差異的介子稱為μ介子。玻爾提出原子核的複合核的概念，認為低能中子在進入原子核內以後將和許多核子發生相互作用而使它們被激發，結果就導致核蛻變。朗道提出二級相變理論，即內能、熵、體積等不變，但熱容量、膨脹系數和壓縮系數等發生突變的相變過程的理論。德斯特裏奧發現某些磷光體在足夠強的交變電場中發光的現象，稱為電致發光，又稱場致發光。

　　1937年 卡皮察發現溫度低於2．17K時流過狹縫的液態氦的流速與壓差無關的現象，稱為超流動性，塔姆、夫蘭克提出解釋切倫科夫輻射的理論，雷伯製成射電望遠鏡，錢學森完成火箭發動機噴管擴散角對推力影響的計算。張文裕與別人合作發現放射性鋁28的形成和鎂25的共振效應規律，發現放射鋰8發射α粒子。

　　1938年 哈恩、斯特拉曼用中子轟擊鈾而産主鹼土元素，直接導致核裂變的發現。拉比等人發明利用原子束或分子束的射頻共振磁譜儀，精確測定核自旋和核磁矩。F.倫敦用玻色—愛因斯坦統計法提出解釋超流動性的統計理論。蒂薩提出氦Ⅱ的二流體模型，預言熱波即第二聲波的存在。貝特、魏茨澤克獨立地推測太陽能源可能來自它的內部氫核聚變成氦核的熱核反應，提出了碳循環和質子—質子鏈兩組核反應假説，用以解釋太陽和恒星的巨大能量。

　　1939年 奧本海默、斯奈德根據廣義相對論，預言了黑洞的存在，玻爾、惠勒、弗朗克提出原子核的液滴模型，用以解釋重核裂變現象，邁特納、弗裏施恨據液滴模型，解釋了鈾核裂變，並預言每次裂變會釋放大量能量。達德發明了壓縮電話頻帶的言語分析合成系統，即通帶式聲碼器。

　　1940年 西傅格、麥克米倫人工合成超鈾元素镎和钚。泡利證明了自旋量子數為整數的粒子服從玻色～愛因斯坦統計規律；自旋量子數為半整數的粒子服從費米—狄拉克統計規律。阿耳瓦雷茨、布洛赫發表中子磁矩的測定結果，克斯行建成迴旋加速器。錢三強發現三分裂；與何澤慧一起發現四分裂。錢偉長提出關於板殼的內秉統一理淪。

　　1941年 朗道提出氦Ⅱ超流性的量子理論。羅西、霍耳由介子蛻變實驗證實時間的相對論效應。布裏奇曼發明能産生1010帕的高壓裝置。

　　1942年 在費米、西拉德等人頌導下，美國建成第一個裂變反應堆。板田昌一提出兩種介子和兩種中微子的假説。指出μ子不是湯川介子。哈密頓、彭恒武用核子的介子理論來解釋宇宙線中的現象。

　　1943年 海森伯提出粒子相互作用的散射矩陣理論。

　　1944年 韋克斯勒提出自動穩相原理，為高能加速器的發明開闢了道路。托沃伊斯基用含有鐵係元素的順磁鹽類為樣品，觀察到固態物質中的順磁共振。布勞恩研製成V—2型遠程火箭。錢學森參加研製成“二等兵A”導彈，後又研製成功其他幾種導彈。

　　1945年 在奧本海默領導下，美國爆炸了世界第一顆原子彈。

　　1946年 朝永振一朗提出量子電動力學的“重整化”概念。珀塞爾、布洛赫等人分別在實驗上實現了固體石蠟和液體水分子中氫核的共振吸收。阿耳瓦雷茨建成質子直線加速器，為直線加速器的發展奠定了基礎。

　　1947年 鮑威爾等在宇宙線中發現π介子。羅徹斯特在宇宙線中發現奇異粒子。庫什等發現電子的反常磁矩。蘭姆、雷瑟福研究氫原子能級結構，發現狄拉克電子論中兩個重合的能級實際上是分開的現象，稱為蘭姆移位。貝特用質最重整化概念修補了量子電動力學，並解釋了蘭姆移位。普裏戈金提出不可逆過程熱力學中的最小熵産生原理。卡爾曼等發明了閃爍計數器，葛庭燧在金屬內耗研究中奠定了“滯彈性”領域的理論基礎，國際上把他創制的、研究內耗用的扭擺稱為葛氏扭擺，把他首次發現的晶粒間界內耗峰稱為葛氏峰。黃昆通過研究固體中雜質缺陷，提出X射線漫散射理論，被國際上稱為黃散射。

　　1947～1948年 巴丁提出半導體表面態理論，並和衣喇頓一起發現晶體管效應，導致發明點接觸型晶體管，一個月後，肖克萊發明PR結晶體管。

　　1948年 施溫格用電子質量的重整化概念解釋了電子反常磁矩。費因曼用質量和電荷的重整化概念發展了量子電動力學，奈耳提出亞鐵磁性的分子場理論。伽柏提出物體三維立體像的全息照相理論。張文裕發現μ子係弱作用粒子和μ-1子原子，被國際上稱為張原子和張輻射，突破盧瑟福—玻爾原子模型，開拓奇特原子研究的新領域。

　　1949年 邁爾、延森等提出原子核的殼層結構模型。伽莫夫提出宇宙起源的原始火球學説。

　　1950年 朗道、京茨堡等提出超導態宏觀波函數應滿足的方程組。黃昆、裏斯一起提出多聲子的輻射和無輻射躍遷的量子理論，被國際上稱為黃—裏斯理論。洪朝生發現雜質能級上的導電現象，形成了雜質導電的概念。吳仲華提出葉輪機械三元流動理淪。

　　1951年 德梅耳特、克呂格爾在固體中觀察到35CL和37CL的核電四極矩共振信號。黃昆提出晶體中聲子與電磁波的耦合振蕩方程式，被國際上稱為黃方程。

　　1952年 A.玻爾、莫待森提出原子核結構的集體模型。格拉澤發明探測高能粒子徑跡的氣泡室。美國爆炸了世界上第一顆氫彈。

　　1954年 蓋爾—曼引入核子、介子和超子的奇異數，併發現奇異性在強相互作用中是守恒的。湯斯等（包括中國學者王天眷）獲得了氨分微波激射放大和振蕩，巴索夫和普羅霍羅夫也幾乎在同時獨立研製了同樣的微波激器，成為量子電子學的先驅。

　　1955年 坂田昌一在物質結構具有無限層次的觀念的基礎上，提出強相互作用粒子的複合模型。張伯倫、西格雷先後發現反質子、反中子。

　　1956年 李政道、楊振寧提出弱相互作用中字稱不守恒，開爾斯特、奧年耳提出建造粒子對撞機的原理。

　　1957年 吳健雄等用衰變實驗證明了弱相互作用中字稱不守恒，在整個物理學界産主極為深遠的影響。巴丁、施裏弗和庫珀發表超導的BCS理論，成為第一個成功解釋超導現象的微觀理論。穆斯堡爾發現無反衝γ射線共振吸收現象，稱為穆斯堡爾效應，後發展為穆斯堡爾譜學。勞孫提出受控熱核反應實驗能量增益的條件，稱為勞孫判據。蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星。

　　1958年 肖洛、湯斯提出利用受激發射産生特強光束和單色光放大器的設計原理，促進了激光技術的發展。

　　1959年 王淦昌、王祝翔、丁大釗等發現反西格馬負超子。江崎玲於奈發現超導體的單電子隧道效應。范艾倫預言地球上上存在強輻射帶，後稱為范艾倫帶。

　　1960年 梅曼製成紅寶石激光器，他把自己成功的原因歸結為堅持以紅寶 石為工作物質，而其他研製組由於擔心紅寶石不能産生激光于中途放棄使用這種物質。4個月後，賈萬等製成氦氨激光器。

　　1961年 蓋耳—曼和奈曼分別提出用SU（3）對稱性對強子進行分類的八重態方案，美國開始“阿波羅”號宇宙飛船登月計劃。

　　1962年 約瑟夫森預言了超導體的一種量子效應，後稱為約瑟夫森效應，為發展超導電子學奠定了基礎。美國的布魯黑文國家實驗器發現有兩種中微子——電子中微子和μ子中微子。

　　1964年 蓋耳—曼和茲韋克提出強子結構的夸克模型。薩穆斯在氣泡室中發現Ω-粒子，支持了SU（3）對稱理論。中國成功地爆炸了第一顆原子彈。

　　1965年 中國的北京基本粒子理論組提出強子結構的層子模型。

　　1967年 中國成功地爆炸了第一顆氫彈。

　　1967—1968年 溫伯格，薩拉姆分別提出電磁相互作用、弱相互作用的電弱統一理淪的標準模型。

　　1969年 美國發尉“阿波羅11號”飛船進行人類首次登月成功，普裏戈金首次明確提出耗散結構理論。

　　1970年 江崎玲於奈提出超點降的概念。中國成功地發射第一顆人造地球衛星。

　　1972年 蓋爾—曼提出了夸克的“色”量子數概念。

　　1973年 哈塞爾特等和本韋努等分別發現弱中性流，支持了電弱統一理論。

　　1974年 丁肇中、裏希特分別發現一種長壽命，大質量的粒子。

　　1975年 佩爾等發現τ子、使輕子增加為第三代。

　　1976年 美國的著陸艙在火星兩地著陸，成功地發回幾萬張火星表面照片。

　　1977年 萊德曼等發現Γ粒子。

　　1979年 丁肇中等在漢堡佩特拉正負電子對撞機上發現了三噴注現象，為膠子的存在提供了實驗依據。

　　1980年 克利青發現量子霍耳效應。中國成功地向太平洋預定海域發射了第一枚運載火箭。

　　1983年 魯比亞等發現電弱統一理論預言的傳遞弱相互作用的中間玻色子W+，W-和ZO。

　　1984年 美國普林斯頓大學、勞倫斯利弗莫爾實驗室用功率約1萬億瓦的高功率激光“轟擊”碳和硒、釓靶，獲得比常規X射線強100倍的X射線激光，從而使激光器的研製工作又向前推進一步。美國商用機器公司研製出一種稱之為“光壓縮機”的裝置，産生了世界上最短的光脈衝，只有1210-15次秒。

　　1985年 中國科學院用原子法激光分離鈾同位素原理性實驗獲得成功。

　　1986年 歐洲六國共同興建的”超級鳳凰”增殖反應堆核電站在法國克裏麻佛爾正式投産並網發電。

　　1986～1987年 柏諾茲、謬勒發現了新的金屬氧化物陶瓷材料超導體，其臨界轉變溫度為35K，在此基礎上，朱經武等人獲得轉變溫度為98K的超導材料，趙忠賢等人獲得液氮溫區超導體，起始轉變溫度在100K以上，並首次公佈材料成分為釔鋇銅氧。

　　1988年 美國斯圖爾特天文臺發現了170億光年遠的星系，比已知的紅移值達4.43的類星體還要遙遠，該發現使人類所認識的宇宙首次形成星體的時間又推前數10億年。中國北京正負電子對撞機首次對撞成功。

　　1989年 美國斯坦福直線電子加速器與歐洲大型正負電子對撞機的實驗組根據實驗測得的ZO粒子産出率與碰撞能量的關係得出推論：構成物質的亞原子粒子只有3類。西歐、北歐14國研究人員把氘加熱到1．5億攝氏度，並把如此高溫的等離子體約束住，創造了熱核聚變研究的新記錄。日本研製出全部採用約瑟夫森超導器件的世界上第一台約瑟夫森電子計算機，運算速度每秒達10億次，功耗6．2毫瓦。僅為常規電子計算機功耗的千分之一。美國3架航天飛機4次發射成功，其中“亞特蘭蒂斯”號航天飛機將“伽利略”號飛船送入太空，此飛船將在6年後飛抵木星進行探測。

　　1990年 黃庭玨等研製成世界上第一台光信息數字處理機，該機的光子元件是一組光轉換器，交換速度每秒1億次，用砷化鎵製成。中國清華大學核能技術研究所建成的世界上第一座壓力殼式低溫核供熱堆投入運行。中國自行研製的“長征三號”運載火箭，準確地將“亞洲1號”衛星送人轉移軌道，首次成功地用中國的運載火箭為國外發射商衛星。

責編：戴昕 　來源：