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科學(xué)史上今天——的8月8日

  • 1902年8月8日

    狄拉克方程-英國物理學(xué)家狄拉克出生

      1902年8月8日,英國物理學(xué)家狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac,1902、8、8-1984、10、20)出生。他是相對論和量子力學(xué)的奠基者之一,對量子電動力學(xué)早期的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。
      狄拉克1918年入布里斯托爾大學(xué)學(xué)工程,后進(jìn)入劍橋大學(xué)攻讀物理,1930年為英國皇家學(xué)會會員。1932年任由I.牛頓擔(dān)任過的劍橋大學(xué)的盧卡斯數(shù)學(xué)教授。
      因為“發(fā)現(xiàn)了在原子理論里很有用的新形式”(即量子力學(xué)的基本方程——薛定諤方程和狄拉克方程),狄拉克和埃爾溫·薛定諤共同獲得了1933年諾貝爾物理學(xué)獎。
      狄拉克使數(shù)學(xué)和物理的結(jié)合達(dá)到了完美的境界,他用精確的數(shù)學(xué)形式表達(dá)了深刻的物理內(nèi)容,他的著作充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)和物理的和諧美,稱得上藝術(shù)品。
      1926年狄拉克還是學(xué)生的時候,便創(chuàng)造了量子力學(xué)的一種形式,他的量子力學(xué)概括性強(qiáng)而且邏輯簡單。1926年,與E.費(fèi)米發(fā)現(xiàn)了用反對稱函數(shù)表示全同粒子量子統(tǒng)計法(后稱費(fèi)米-狄拉克分布)。1927年,首先提出了二次量子化理論,為建立量子場論找到了一個出發(fā)點(diǎn)。1928年,將相對論引進(jìn)量子力學(xué),提出了電子的相對論運(yùn)動方程(狄拉克方程),以解釋電子的性質(zhì),如電子的自旋為h/2,磁矩的存在。其所預(yù)言正電子的存在,在1932年被C.D.安德森在宇宙線中發(fā)現(xiàn)而證實。1933年,他根據(jù)電子的電荷量子化,提出“可能存在磁單極子”的假設(shè)。

       狄拉克建立了相對論性電子運(yùn)動方程,即狄拉克方程可以描述費(fèi)米子的物理行為,并且預(yù)測了反物質(zhì)的存在。也提出自旋概念并獨(dú)立證明了半整數(shù)自旋粒子服從費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計:從電子與質(zhì)子間的電磁相互作用同它們的引力相互作用的比等于宇宙的年齡,提出“大數(shù)理論”等。他在量子統(tǒng)計法和量子力學(xué)的表象變化也有重大貢獻(xiàn)。






  • 1901年8月8日

    回旋加速器——美國物理學(xué)家勞倫斯出生


  •   1901年8月8日,美國物理學(xué)家勞倫斯(Ernest Orlando Lawrence,1901、8、8-1958、8、27)出生于教師家庭,早年就對科學(xué)有濃厚興趣。曾想學(xué)醫(yī),但于1922年以化學(xué)學(xué)士畢業(yè)于南達(dá)科他大學(xué)。
      1930年,勞倫斯28歲時成為伯克利加州大學(xué)最年輕的教授。同年設(shè)計和制造第一臺高能粒子加速器,獲得1939年度諾貝爾物理學(xué)獎。不過由于正值第二次世界大戰(zhàn),直到1951年才舉行頒獎儀式。
      二戰(zhàn)期間,勞倫斯參與曼哈頓計劃,主管用電磁法分離制造原子彈用的鈾-235工作。此外他還發(fā)明了彩色顯像管并獲專利?;瘜W(xué)元素周期表中第103號元素鐒為紀(jì)念勞倫斯而命名的。
          勞倫斯創(chuàng)建了伯克利加州大學(xué)輻射實驗室,他發(fā)揮了自己的組織才能,把各種專門人才的聰明才智納入回旋加速器這個集體項目中,在他的周圍形成了一支特殊加速器專家隊伍。1959年諾貝爾物理學(xué)獎得主西格雷和張伯倫,1961年的諾貝爾化學(xué)獎得主卡爾文,1968年的諾貝爾物理學(xué)獎得主阿爾瓦雷斯,這些人的取得的成就都與他創(chuàng)建的輻射實驗室分不開。為了紀(jì)念他,伯克利加州大學(xué)輻射實驗室改名勞倫斯輻射實驗室。






  • 1900年8月8日

    希爾伯特在第二屆國際數(shù)學(xué)家大會的演講

      1899年第二屆國際數(shù)學(xué)籌備機(jī)構(gòu)邀請德國數(shù)學(xué)家希爾伯特在會議上作重要發(fā)言,希爾伯特接受了邀請,并打算在1900年的國際數(shù)學(xué)代表大會上作一個相稱的學(xué)說。在回顧了第一屆國際數(shù)學(xué)家代表大會上胡爾維茨和龐加萊的演講之后,他有了兩種想法,要么作一個為純粹數(shù)學(xué)辯護(hù)的演講,要么討論一下新世紀(jì)方向,指出數(shù)學(xué)家們應(yīng)該集中力量加以解決的重要問題。在征求閔可夫斯基和胡爾維茨的意見之后,他決然選擇了第二種想法。并開始了長達(dá)8個月的精心準(zhǔn)備,在這期間,胡爾維茨和閔可夫斯基給還幫助他修改了演講稿。

       1900年8月8日,希爾伯特作了數(shù)學(xué)問題的歷史性演講:“我們當(dāng)中有誰不想揭開未來的帷幕,看一看在今后的世紀(jì)里,我們這門科學(xué)發(fā)展的前景和奧秘呢?”由于時間關(guān)系,他只認(rèn)為了“連續(xù)性假設(shè)、算術(shù)公理的相容性”等 10個問題,余下的13年問題后來刊出。
      20世紀(jì)以來數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史表明,希爾伯特提出的23個問題涉及現(xiàn)代數(shù)學(xué)的許多重要領(lǐng)域,引起了數(shù)學(xué)界持久的關(guān)注,它們的解決對20世紀(jì)的數(shù)學(xué)產(chǎn)生重大影響。



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