这两个获诺贝尔奖的科学家都说…丨伟大科学家的信仰第廾五集:卢瑟福和菲利普斯
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欧内斯特·卢瑟福,第一代尼爾森的卢瑟福男爵,OM,FRS(英语:Ernest Rutherford, 1st Baron Rutherford of Nelson,1871年8月30日-1937年10月19日),新西兰物理学家,世界知名的原子核物理學之父[1]。學術界公認他為繼法拉第之後最偉大的實驗物理學家[1]。
卢瑟福的信仰格言
“认为学者比其他人更多的知道存在,所以就不信上帝,这种看法实在是凡夫俗子的错误之见。恰恰相反,我们的工作使我们更接近上帝,我们的工作只会加深我们的敬畏之心。”
欧内斯特·卢瑟福, 世界知名的原子核物理學之父(1908年诺贝尔化学奖获得者)
欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)英国/新西兰物理学家。1871年8月30日生于新西兰,因研究放射性物质及对原子科学的贡献,被称为核物理之父,获1908年诺贝尔化学奖。由于在他的金箔实验中发现了卢瑟福散射现象。为纪念他,第104号元素被命名为“鑪”。
欧内斯特·卢瑟福祖籍苏格兰,祖辈皆务农,卢瑟福兄弟姐妹一共12人,他排行老四。他的童年是艰苦,12个兄弟姐妹的生计全靠父母的劳动。
他的父母都是虔诚的基督徒,父亲的心灵手巧,母亲的乐观向上、勤劳、朴实,他们都不因为生活的艰苦而有抱怨,父亲,母亲和兄弟姐妹之间有一默契,无需特别提醒,他们都知道要想生活得好一点就得自己动手、动脑去创造,需要踏踏实实的做事。
春天耕地、播种,秋天收割庄稼都是全家出动:每一个成员都要分担一些责任,卢瑟福通常都去干农场上的一些杂务像劈柴、帮忙挤牛奶以充当差使等。
全家人在劳动中互相帮助团结协作,很少发生争吵,劳动成果作为作家收获的一部分,谁也不会据为已有。
卢瑟福在这种家庭中成长起来,养成了相互协作、尊重别人的良好品质。后来卢瑟福成名之后,他的这种品质仍然保留着。他被科学界誉为“从来没有树立过一个敌人,也从来没有失去过一个朋友”的人。
卢瑟福5岁时上了泉林村小学,他的母亲和外祖母都曾在此任教,后来由于家庭搬迁,他又转学到福克斯希尔村小学。 卢瑟福的父母很重视子女的教育尽管家庭收入仅够糊口还是钱供他读书。为此一家人节衣缩食,在生活上非常刻苦,一直供他念完大学。
许多年后,在一个很隆重的宴会上,卢瑟福十分感慨的说:“如果不是我的父亲和母亲,我永远也不会有今天的成绩。”
他到英国剑桥大学三一学院卡文迪许实验室做博士后研究,刚从新西兰到剑桥时,整日埋头苦读,被看作“光会挖土的野兔子”。在那里他暂短地保持了发现世界最长无线电波(2英里)的纪录,后来跟随发现电子的汤姆孙(J.J. Thomson)做研究。在研究物质放射性期间,他创造了术语:α(阿尔法)和β(贝塔)射线,又经测定发现β射线是速度快、穿透力强的电子。
在1898年,卢瑟福被指派担任加拿大麦吉尔大学物理系主任,在那里的工作使他获得了1908年的诺贝尔化学奖。他证明了放射性是原子的自然衰变。但他不是很高兴,因为他自认为是物理学家,而非化学家。他的一个名言是,“科学只有物理一个学科,其他不过相当于集邮活动而已”。
1909年卢瑟福在英国曼彻斯特大学同他的学生Marsden 用α粒子撞击一片薄金箔,他发现大部分的粒子都能通过金箔,只有极少数会跳回。他笑说这是海军用15吋巨炮射击一张纸,但炮弹却会被弹回而打到自己。最后他提出了一个类似于大阳系行星系统的原子模型,认为原子空间大都是空的,电子像行星围绕原子核旋转,推翻了当时所使用的梅子布丁原子模型。
1911年3月,卢瑟福在曼彻斯特文学与哲学学会的会议上宣布他的意外发现,同年5月,他将论文发表于“哲学杂志”。
1919年,汤姆孙在升任三一学院院长时,推荐卢瑟福回到剑桥大学出任卡文迪许实验室的主任,在那里他培育出大批的诺贝尔奖得主,其中包括丹麦的波尔(N.H. D. Bohr)、德国的哈恩、新西兰的马斯顿、前苏联的卡皮察(P.L. Kapitsa)、澳大利亚的奥立芬特,以及英国的查德威克和考克饶夫(J. P.Cockcroft)等十一位诺贝尔奖得主。
1937年卢瑟福逝世时,玻尔悲痛欲绝地说:“对我来说,他几乎是我的第二个父亲!”力了表达对恩师的怀念,玻尔把自己最小的儿子取名为厄内斯特·玻尔.而卡皮查的一段话更是为全世界科学界所熟知:“卢瑟福不仅是一位伟大的科学家,而且也是一位伟大的导师.……科学史告诉我们,一位杰出的科学家不一定是一位伟人,而一位伟大的导师则必须是伟人.”
中国的科学界曾经对卢瑟福培养出那么一大批大科学家进行过这样那样的分析研究,但惟独没有提到过他的信仰对他的科学生涯的重要意义。
卢瑟福最大的特点就是喜欢在实验室唱歌,而且几乎总是唱那一首歌,就是“前进,基督的战士”。
玻尔说卢瑟福早晨来时,若在走廊哼着“前进,基督的战士”,那说明实验室工作正常;若哼着挽歌,准是贵重仪器被损或遇到疑难。
多数时间他在唱“前进,基督的战士”,说明实验室的工作大作数时间是正常的。
他说“认为学者比其他人更多的知道存在,所以就不信上帝,这种看法实在是凡夫俗子的错误之见。恰恰相反,我们的工作使我们更接近上帝,我们的工作只会加深我们的敬畏之心。”
廉·丹尼尔·菲利普斯(William Daniel Phillips,1948年11月5日-)。生于宾夕法尼亚州威尔克斯-巴里),美国物理学家,1997年获诺贝尔物理学奖。
菲利普斯的信仰格言
“神给了我们一个难以置信的迷人世界来居住其中,并且探索其奥秘。"
“宗教和科学是两扇窗,我们看到相同的事情,但是看到不同的景色。”
威廉·丹尼尔·菲利普斯(1997年诺贝尔物理奖获得者)
威廉·丹尼尔·菲利普斯 William Phillips(1948-)因为运用激光冷却及捕捉原子的方法所做出的贡献,获得1997年诺贝尔物理奖。在宣布他获奖以后的新闻发布会上,他说,“神给了我们一个难以置信的迷人世界来居住其中,并且探索其奥秘。”
菲利普斯出生于美国的宾西法尼亚,一个基督教新旧教合壁的家庭。母亲来自意大利,是天主教女青年会的成员;父亲来自威尔士,是卫理公会的成员。两人都从一个教会大学毕业。但上学时并不认识,后来在一个教授的介绍下,两人相遇,一见倾心,陷入热恋并结婚。
菲利普斯的成长被家人和朋友的爱所包围,家庭,教会和学校提供他丰富的身体和精神成长所需的一切。菲利普斯是第二个孩子,上面还有一个姐姐。
父母认为两个孩子已经足够了,不想再要孩子,但菲利普斯和姐姐都认为家里还应该再多一个弟弟或妹妹,于是他们祷告,祷告是他们每日生活的一部分。结果,他们成功了,后来,父母真的给他们生了一个弟弟,这带给全家以激动和祝福。
他们在饭桌上经常讨论各种政治,历史,社会和时事话题。讨论中,孩子们的发言被认真听取和得到尊重。
在这样的家庭氛围中,他们学会了尊重不同的种族,观念,以及关心那些不如他们那么幸运的人。
从这样的家庭生活中,他们得到了一套价值观,这是由一个成熟的信仰支持的价值观。
菲利普斯在上高中的时候认识了同校女生简,两个后来成为夫妻,并双双加入卫理公会,参加他们的敬拜活动。并在教堂带领查经聚会。他们的女儿凯瑟林出生后,家庭经济上发生困难,他们都要寻找新的工作以适应家庭增加的开支,他们要在工作,家庭和教会事工方面找到平衡,而他们作到了。
菲利普斯回忆说,是坚定的信仰和年轻人的活力帮助他们度过了难关。
菲利普斯从小喜欢物理学,而他的双亲在这方面不能给予他具体的知识,但用行动帮助他,鼓励他的所有好奇心。所以,菲利普斯回忆说,父母给予他的是对科学的激情。
2009年,他和其他一些国际著名的科学家参加了在北京大学举办的“信仰、哲学与科学”国际会议,这个会议被中国媒体低调处理。但网上还是能查到一些报道。
看下面这段来自中国青年报的一篇有关文章。虽然其中对科学家们关于信仰和科学的严肃讨论轻描淡写,但还是能从中窥得端倪。
诺奖得主菲利普斯:科学不是观察世界唯一一扇窗
来源:中国青年报
年过六旬的威廉·丹尼尔·菲利普斯教授相信很多事情,比如上帝真的可以回应凡人的祈祷,比如飞速运动的原子可以放慢速度,但有一件事情是这位诺贝尔奖物理学家不相信的——科学无所不能。
“有些人宣布只有科学结论是有价值的,我完全反对。”他说。
“信仰、哲学与科学”国际会议近日在北京大学举办,连续三天举办演说,面向公众开放,演讲人均是国外著名学者。1997年诺贝尔物理学奖得主威廉·菲利普斯是其中之一。
菲利普斯就职于美国国家标准和技术研究机构粒子物理学分会,是超低温粒子物理研究领域的领军人物。他也是马里兰大学物理学兼职教授。1997年因为他对利用激光俘获和降温粒子的技术获得诺贝尔物理学奖。
在演讲中,菲利普斯引用了同行弗里曼·戴森教授的一句话:“宗教和科学是两扇窗,我们看到相同的事情,但是看到不同的景色。”
他解释说,我们从很多窗户观察生活和世界,文学、音乐、哲学、艺术、政治,都是观察世界的窗户,科学绝对不是唯一的一扇。
在接受本报记者采访时,菲利普斯指出,欧洲曾有一个时期,人们认为科学能解决所有问题,但今天的西方人越来越怀疑这一点。而中国人现今对科学的相信,可能反映出了西方经历过的那个发展阶段。他说,很多西方人开始相信,科学是导致我们今天面对的很多问题的原因之一。 “人们为什么会得出这个结论?我想,因为今天我们面对的很多问题,都是由科学孕育的技术所导致的。科学发现原理,而技术则应用这些原理,制造出很多日用品。一些负面产物如温室气体、气候变化等,有人说这是科学造成的。我不这么认为,我认为这是对技术的使用所产生的后果。有很多原因造成了这些后果,科学是答案的一部分,但不是唯一的答案。”
菲利普斯相信直觉的存在。20世纪80年代,他提出了一种为原子减速的方法,利用激光对粒子进行控制使得原子钟更加精确。这一研究,使得科学界对于光物质的相互作用有了更深入的理解。这一研究进展获得了诺贝尔奖。
但他反对别人将他的发现放在“伟大的新发现”这个行列之中:“我只是走进实验室,努力工作,幸运地有了发现。最早有很多想法,我们最后选择了一个听起来最好玩的。我们说,‘这听起来很好玩,我们做这个吧’。结果还很不错,成了最好的道路。你说,这是直觉的作用吗?有点。”
因此,他非常同意有的科学家提出的,科学研究方法中既包括可重复性的观测实验、基础理论知识,还包括直觉,也就是想像力。
至于科学对自己的影响,他概括为:“科学教我敬畏世界,并能欣赏自然之美。但是总有一些事情是我们不能理解的。”
由此,他特别强调科学实验中证据的作用:“科学家在研究中首先要做的就是质疑,对任何结论不质疑是不对的。一个人提出一个观点,不管他有多权威,我还是会去验证,包括自然规律,也包括宇宙万物。”
在下期的介绍中 , 将有几乎人人皆知的伟大科学家。希望到时再见!
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