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【物理名人】物理界无冕之王:他一生获81次诺奖提名,却从未获奖

2018-03-24 让物理变简单 环球物理

话说20世纪的物理学江湖,出现了两个新门派,一曰量子力学,一曰相对论。

两个新门派迅速壮大,代替了经典物理而成为了物理学新的支柱性门派。


某时,相对论掌门爱因斯坦独力挑战量子力学新总舵---哥本哈根学派,但以失败而告终。


爱因斯坦余生一直研究破解哥本哈根学派的著名功夫“测不准原理”,但屡屡失败,“上帝是否扔色子”的问题无法定论。


除此之外,爱因斯坦创造的相对论,因为与牛顿传下的武学理不符,太过深奥奇诡。遭到武林一大批人反对。纷纷叫嚣封杀爱因斯坦。而狭义相对论数学上的缺陷也让爱因斯坦头疼不已。


在腹背受敌之际,爱因斯坦决定去找量子力学的开山鼻祖,慕尼黑学派的掌门人,在经典物理与数学方面均有重要成就的索末菲。


索末菲


不错,今天我们要介绍的主角就是有着大师之大师之称的索末菲,同时也是号称物理史上最“悲剧”的物理学家。


为什么,索末菲能力够强,地位够硬。20世纪初的物理大牛排前十的起码有五个是他的学生,剩下五个有三个即使不是他学生,也在研究院里当过老师或者助教。


当然,自己说自己厉害并没有什么用,总得拿个什么奖来证明一下自己吧,所以索末菲从1917年就开始了征服诺贝尔奖之路,到1951年去世,34年里,索末菲共获得81次诺贝尔奖提名。


然而这好像并没有什么用,索末菲1929年获得9次提名,硬碰也能碰到一个吧,然而才发现德布罗意提名了12次。1932年提名5次,结果自己的学生海森堡一脸蒙圈把奖拿了。1934年,终于凭借提名6次,笑傲群雄的索末菲无限憧憬地等待着诺奖的消息,结果、结果、那年颁奖取消了。就这样跌跌撞撞到了1951,83岁高龄的索末菲凭借四次提名再次屠榜诺奖,这次所有人都觉得非他莫属,地位够高吧,贡献够强吧!


然而,索末菲在和孙子散步的时候,被车撞到去世,所以,诺贝尔奖就这样......飞了......所以专业陪跑小李子算什么有木有,起码小李子还圆梦了。


提名诺奖21次的村上春树看到这里表示自己心里平衡多了。



索末菲应该最懊悔的是,很多次都是被自己的学生干翻在地,虽然学生牛自己也很开心,可是、可是,学生都得了,老师还没有得是怎么回事!我们可以来看看,索末菲究竟教出了多少诺奖人才。


1914年,硕士生冯劳厄获诺贝尔物理学奖

1932年,博士生海森堡获诺贝尔物理学奖

1936年,博士生德拜获诺贝尔化学奖

1944年,硕士生拉比获诺贝尔物理学奖

1945年,博士生泡利获诺贝尔物理学奖

1954年,硕士生鲍林获诺贝尔化学奖

1962年,硕士生鲍林获诺贝尔和平奖

1967年,博士生贝特获诺贝尔物理学奖


据说1944年诺贝尔物理学奖得主伊西多·艾萨克·拉比也是索末菲学生......


其中沃尔夫冈·泡利和维尔纳·海森堡还是开宗立派的大师。除了这些获得诺奖的大牛,对X射线作出贡献的爱瓦尔德,数学矢量里经常见到的楞次等等也是索末菲的学生。他的学生有几十人成为第一流的教授。


所以索末菲不需要懊丧,因为凭借这过硬的教学能力,获得了最有含金量的吉尼斯记录,教导诺奖学生最多的老师。


那索末菲究竟是一个什么样的人,简单来说就是一个非常帅的典型德国绅士。


这个人非常喜欢跨界,流体力学、量子力学、相对论、甚至我们现在很熟悉的X光,都有着他的身影。


第二次世界大战前在德国教书的所有物理学家中,有三分之一在索末菲的研究院里做过学生或助教。这些大牛包括劳厄、德拜、沃尔夫冈·泡利、维纳·海森伯、保罗·埃瓦尔德、汉斯·贝特、格雷戈尔·文策尔、瓦尔特·海特勒、福里茨·伦敦、卡尔·贝歇尔特以及外国学者爱德华德·康顿、埃西多·拉比、爱德华·泰勒、劳伦斯·布拉格,都是物理界鼎鼎有名的大牛,当然,还有我们最最熟悉的爱因斯坦。他们的名字足可铺成一条 20 世纪物理学的星光大道。


也正因为如此,让他拥有非常超然的地位,可以说在物理学界堪比是张三丰般的存在,地位高,研发能力强,教的弟子水平也好。



不过即使抛开他的弟子,索末菲的地位也是靠自己的实力挣来的,许多贡献也的确是诺奖级别的。


首先是对流体力学湍流问题的思考,其次是对量子力学的奠基作用,对原子结构及原子光谱理论有巨大贡献。对陀螺的运动、电磁波的传播峙别在衍射力以及金属的电子论也有一定成就。数学方面也有卓越的贡献。


虽然是量子力学的开山鼻祖,索末菲很早就在论战之中站在了爱因斯坦的一边,可以说,如果不是索末菲等人的力挺,爱因斯坦在提出狭义相对论的那几年,在物理学家的群起攻击之下,迟早被物理学界封杀。


而索末菲不仅亲身力挺,表示爱因斯坦是他罩的,他也一直在尝试让量子力学与相对论相结合。给予狭义相对论更踏实的数学基础,帮助解释这理论的正确性,使许多仍旧持有怀疑态度的物理学家能够心服口服。


索末菲以他惊人的科学眼光,发现了爱因斯坦相对论的伟大之处。还不断尝试以相对论去解决其他物理问题。他对玻尔的理论提出修正,即引入了电子的椭圆轨道,在作这样的修正时,他把爱因斯坦的相对论应用于高速运动的电子。

这样,相对论和普朗克的量子都在这种原子模型中找到了自己的位置。被称为“玻尔—索末菲模型”。


自此,量子力学与相对论之间的论战虽然还未停止,但是,狭义相对论与量子力学却在20世纪初完成了联姻。


相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,而索末菲是首个想尝试将相对论与量子力学进行结合的科学家。


但是其建立的玻尔—索末菲模型,虽然其结果虽然正确,但是是基于错误的原理得出的正确结果,这小小的瑕疵成为索末菲一生的遗憾。这也成为索末菲没有获得诺贝尔奖的重要原因。


直到霍金的出现,霍金提出的重要理论霍金辐射就是广义相对论、量子力学和热力学有机结合的产物。霍金辐射的提出可能对一切黑洞甚至宇宙的最终命运产生重大影响,也是对爱因斯坦相对论的进一步发展。霍金辐射的提出也填补了索末菲的遗憾。

来源:网络

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