泊松 Posong Simeon-Denis Poisson(S.-D.)

【生卒】：1781～1840

法國數學家、力學家、物理學家。1781年6月21日生于法國皮蒂維耶，1840年4月25日卒于法國索鎮。

泊松原讀醫科，1798年進巴黎綜合工科學校改學數學，受到P.-S.拉普拉斯、J.-L.拉格朗日的賞識。1800年畢業后留校任教，1802年任副教授，1806年任教授。1808年任法國經度局天文學家。1809年巴黎理學院成立，任該校數學教授。1812年被選為法國科學院院士。

泊松一生從事數學研究和教學，他的主要工作是將數學應用于力學和物理學中。他第一個用沖量分量形式寫分析力學，使用后稱為泊松括號的運算符號；他所著《力學教程》在很長時期內被作為標準教科書。在天體力學方面，他推廣了拉格朗日和拉普拉斯有關行星軌道穩定性的研究，還計算出球體和橢球體之間的引力。他用行星內部質量分布表示重力的公式對20世紀通過人造衛星軌道確定地球形狀的計算仍有實用價值。他獨立地獲得軸對稱重剛體定點轉動微分方程的積分，即通常稱為拉格朗日(工作在泊松前，發表在后)的可積情況。他在1831年發表的《彈性固體和流體的平衡和運動一般方程研究報告》一文中第一個完整地給出說明粘性流體的物理性質的方程，即本構關系。在這以前，I.牛頓在《自然哲學的數學原理》(1687)一書中曾對此給出簡單的說明，A.-L.柯西 1823年寫出用分量形式表達的本構關系，但缺靜壓力項。

在固體力學中，泊松以材料的橫向變形系數，即泊松比而知名。他在1829年發表的《彈性體平衡和運動研究報告》一文中，用分子間相互作用的理論導出彈性體的運動方程，發現在彈性介質中可以傳播縱波和橫波，并且從理論上推演出各向同性彈性桿在受到縱向拉伸時，橫向收縮應變與縱向伸長應變之比是一常數，其值為四分之一。但這一數值和實驗有差距，如1848年G.維爾泰姆根據實驗就認為這個值應是三分之一。

泊松在數學方面貢獻很多。最突出的是1837年在《關于判斷的概率之研究《 一文中提出描述隨機現象的一種常用分布，在概率論中現稱泊松分布。這一分布在公用事業、放射性現象等許多方面都有應用。他還研究過定積分、傅里葉級數、數學物理方程等。除泊松分布外，還有許多數學名詞是以他名字命名的，如泊松積分、泊松求和公式、泊松方程、泊松定理，等等。

泊松的主要著作還有《毛細管作用新理論》和《熱學的數學理論》等。

《中國大百科全書 力學》Author ：朱照宣
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普朗特 Pulangte Ludwig Prandtl(L.)

【生卒】：1875～1953

德國力學家。近代力學奠基人之一。1875年2月4日生于弗賴辛，1953年8月15日卒于格丁根。

普朗特在大學時學機械工程，后在慕尼黑工業大學A.弗普爾(1854～1924)教授指導下攻彈性力學，1900年得博士學位。1901年在一機械廠工作中，因改進用管道抽吸廢屑的裝置發現了氣流分離問題；后來在漢諾威大學任教授時，用自制水槽觀察曲面流動現象，三年后提出邊界層的理論。他在1904年海德堡國際數學大會上宣讀關于邊界層的論文(全名是《論粘性很小的流體的運動》)，受到格丁根大學數學教授F.克萊因的賞識，克萊因推薦他擔任格丁根大學應用力學系主任，后又支持他建立并主持空氣動力實驗所和威廉皇家流體力學研究所。在近半個世紀中，普朗特注意理論與實際的聯系，在力學方面取得許多開創性的成果。

19世紀末，流體力學研究有兩個互不相通的方向。一個是數學理論流體力學或水動力學，當時已達到較高水平，但計算結果與一些實驗很不相符。另一個是水力學，它主要根據實驗結果歸納出半經驗公式，應用于工程實際。普朗特的邊界層理論把理論和實驗結合起來，奠定了現代流體力學的基礎。

普朗特重視觀察和分析力學現象，養成非凡的直觀洞察能力，善于抓住物理本質，概括出數學方程。他曾說：“我只是在相信自己對物理本質已經有深入了解以后，才想到數學方程。方程的用處是說出量的大小，這是直觀得不到的，同時它也證明結論是否正確。”

普朗特在流體力學方面的主要貢獻有：①邊界層理論。他在觀察、實驗的基礎上，提出繞物體流動的小粘性邊界層方程，為計算摩擦阻力、求解分離區和熱交換等問題奠定了基礎。②風洞實驗技術。他認為研究空氣動力學必須作模型實驗。1906年建造了德國第一個風洞，1917年又建成格丁根式風洞。③機翼理論。在實驗基礎上，他于1913～1918年提出了舉力線理論和最小誘導阻力理論，后又提出舉力面理論等，為機翼理論作出了卓越的貢獻。④湍流理論。提出層流穩定性和湍流混合長度理論。此外還有亞聲速相似律和可壓縮繞角膨脹流動，后被稱為普朗特－邁耶爾流動。他在氣象學方面也有創造性論著。

普朗特在固體力學方面也有不少貢獻。他的博士論文(1899)探討了狹長矩形截面梁的側向穩定性。1903年提出了柱體扭轉問題的薄膜比擬法，后來被A.A.格里菲思和G.I.泰勒用來確定各種復雜截面形狀柱體的抗扭剛度。他繼承并推廣了 A.J.C.B.de圣維南所開創的塑性流動的研究。T.von卡門在他指導下完成的博士論文(1910)是關于柱體塑性區的屈曲問題。普朗特還解決了半無限體受狹條均勻壓力時的塑性流動分析(1921)。他在塑性力學方面也有開創性的研究。

普朗特培養了許多國際知名的力學家，除近代力學另一奠基人卡門外，還有J.阿克萊特、A.L.納戴、W.普拉格等。S.P.鐵木辛柯和J.P.鄧哈托也曾跟他作過研究工作。

普朗特在應用力學、水動力學和空氣動力學方面的全部論文匯編為《全集》，共3卷，1961年出版。他的流體力學專著《流體力學概論》，1942年出版，中譯本1974年出版，1981年出增訂本。此外，他與O.G.蒂瓊合寫《應用水動力學和空氣動力學》，1931年出版。

《中國大百科全書 力學》 Author ：陸士嘉
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卡門 Kamen Theodore von Krmn(T.von)

【生卒】：1881～1963

也譯作馮·卡門、 馮卡爾曼。美籍匈牙利力學家，近代力學奠基人之一。1881年5月11日生于匈牙利布達佩斯，1963年5月6日卒于德國亞琛。

卡門出身于奧匈帝國一個教育學教授家庭。1902年畢業于布達佩斯皇家工學院(布達佩斯工學院的前身)。1906年去德國格丁根大學求學，受到著名數學家F.克萊因、D.希耳伯特的影響，并在L.普朗特指導下，完成關于柱體塑性區內的屈曲問題的論文。1908年獲博士學位。1912年和物理學家M.玻恩合作，研究低溫下固體比熱問題，在固體點陣假設的基礎上得到與實驗相符的結果，比原先P.德拜的公式更為普遍。1911～1912年，他研究流動的流體在圓柱體后留下的兩排周期性渦旋。在卡門以前，H.貝納爾等許多學者也曾研究過這種渦旋。卡門在理論上對此作了精辟分析，這兩排渦旋后稱卡門渦街，可用來解釋機翼顫振和風激發的橋梁振動等現象。1912年，卡門離開格丁根去亞琛工學院航空系任教。第一次世界大戰期間，他應召為奧匈帝國服務四年。戰后曾任匈牙利蘇維埃共和國教育部大學副部長。以后又到亞琛任教，任亞琛空氣動力學研究所所長。在此期間，他與普朗特就研究流體力學中的湍流問題展開了友好的合作競賽，提出湍流的力學相似原理。1926～1927年，卡門應邀訪問美國，在加利福尼亞理工學院參加建設空氣動力學研究室，并去日本神戶，為日本設計第一個風洞。1929年底起定居美國，任加利福尼亞州理工學院古根海姆空氣動力學實驗室主任。他使這所學院成為當時流體力學的研究中心和培訓基地，并解決了航空工程許多技術問題。他還用力學方法解決了水壩裂縫、風車發電、天文臺大型反射望遠鏡的轉動等工程問題。他主持籌建美國噴氣工程公司(后發展為噴氣總公司)，指導一批青年科學家從事火箭技術研究，最后建立了美國火箭技術中心噴氣推進實驗室。

卡門從事過許多國際性科學技術和組織工作。1922~1926年，他組織并主持了三次國際應用力學會議，這種會議成為后來四年舉行一次的“國際純力學和應用力學聯合會”的前身。1936年他在蘇聯講學后曾來中國講學，并在此以前協助籌建南昌的風洞(后因戰爭而未成)。1949年北大西洋公約組織成立，卡門著手組織和領導這個組織的空軍航空研究和發展咨詢小組，并在比利時建立了實驗空氣動力學訓練中心(后稱為馮·卡門中心)。卡門接受過許多國家的勛章，其中包括美國的第一枚國家科學勛章。

除上述關于渦街和湍流的研究外，卡門在學術上的主要貢獻還有舉力面理論和機翼非定常流理論、超聲流中細長體近似、亞聲速流近似處理方法、跨聲速相似律(見跨聲速流動)和非線性小擾動方法、薄板和淺殼的屈曲問題等。

卡門和普朗特一樣，善于透過現象抓住事物的物理本質，提煉出數學模型，樹立了現代力學中數學理論和工程實際緊密結合的學風，奠定了現代力學的基本方向。

卡門長時期從事工程科學和力學的教育工作，他的學生遍布全世界。他在加利福尼亞理工學院的研究生中有中國學者錢學森、郭永懷、錢偉長以及美籍華人學者林家翹等，因此，卡門的學術思想對中國力學事業的發展起了積極的作用。

卡門的主要著作有：《空氣動力學的發展》(有中譯本)、《工程中的數學方法》(和M.A.畢奧合著，有中譯本)、《風及未來》(和艾德生合著)。他的科學論文匯編為《卡門論文集》，共4卷。

中國大百科全書出版社 《中國大百科全書 力學》 Author ：趙國英　朱保如
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楊振寧 Chen Ning Yang

【生卒】：1922～

理論物理學家。1922年 9月22日生于安徽省合肥縣(今合肥市)。在西南聯合大學物理學系，在吳大猷指導下完成學士論文，1942年畢業后即入研究院深造，在王竹溪指導下研究統計物理學，他的群論知識得益于楊武之。1945年赴美，入芝加哥大學做研究生，深受E.費密的熏陶，在導師E.特勒的指導下完成博士論文，1948年獲博士學位。1948～1949年任芝加哥大學教員，1949～1955年在普林斯頓高級研究院工作，1955～1966年任該所教授，1966年任紐約州立大學石溪分校的愛因斯坦物理學講座教授，并任新創辦的該校理論物理研究所所長。美國總統授予他1985年的國家科學技術獎章。

楊振寧對理論物理學的貢獻范圍很廣，包括基本粒子、統計力學和凝聚態物理學等領域。對理論結構和唯象分析他都有多方面的貢獻。他的工作有特殊的風格:獨立性與創建性強，眼光深遠。

在粒子物理學方面，他最杰出的貢獻是1954年與R.L.密耳斯共同提出楊-密耳斯場理論，開辟了非阿貝耳規范場的新研究領域，為現代規范場理論(包括電弱統一理論、量子色動力學理論、大統一理論、引力場的規范理論、……)打下了基礎。楊－密耳斯場方程最近被數學家S.唐納森引用，獲得了拓撲學上的重大突破。

楊振寧在粒子物理學方面的另一項杰出貢獻是：在1956年和李政道合作，深入研究了當時令人因惑的θ－τ之謎即后來所謂的K介子有兩種不同的衰變方式，一種衰變成偶宇稱態，一種衰變成奇宇稱態;如果弱衰變過程宇稱守恒， 則它們必定是兩種宇稱狀態不同的 K介子。但從質量和壽命來看，它們又應是同一種介子。楊振寧和李政道通過分析認識到，很可能在弱相互作用中宇稱不守恒。他們仔細檢查了過去的所有實驗，確認這些實驗并未證明弱相互作用中宇稱守恒。在此基礎上他們進一步提出了幾種檢驗弱相互作用中宇稱不守恒的實驗途徑。次年，這一理論預見得到吳健雄小組的實驗證實。因此，楊振寧和李政道的工作迅速得到了學術界的承認，并獲得1957年諾貝爾物理學獎。一項科學工作，在發表的第二年就獲得諾貝爾獎，這是第一次。

在粒子物理學方面， 楊振寧的其他貢獻包括:費密-楊模型(1949)， 與李政道合作的關于二分量中微子的理論(1957)，與李政道和 R.奧赫梅合作的關于C(電荷共軛變換)和 T(時間反演變換)不守恒的分析(1957)，與李政道合作的高能中微子實驗分析(1959)和關于 W粒子的研究(1960～1962)。與吳大峻合作的Cp(宇稱)不守恒分析(1964)，規范場的積分形式理論(1974)，與吳大峻合作的規范場與纖維叢的關系(1975)，與鄒祖德合作的高能碰撞理論(1967～1985)等。

在統計力學方面，楊振寧的貢獻包括：二維伊辛模型的自發磁化強度(1952)，與李政道合作的關于相變的理論(1952)，與楊振平合作的關于數種模型的嚴格解(1966～1969)等。

在凝聚態物理方面，楊振寧的貢獻包括：與N.拜爾斯合作的對磁通量量子化的解釋(1961)，非對角長程序觀念(1962)等。

楊振寧于1971年夏訪問中華人民共和國，是美籍知名學者訪問新中國的第一人。他回美以后，對促進中美建交、促進兩國人民的相互了解，促進中美科學技術教育交流都做了大量工作。楊振寧受聘為北京大學、復旦大學、中國科學技術大學、中山大學等校的名譽教授，中國科學院高能物理研究所學術委員會委員。

楊振寧發表過約200篇科學論文和報告。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1136頁 作者 ：倪光烱　汪容
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楊 Thomas Young(T.)

【生卒】：1773～1829

英國物理學家、考古學家、醫生，光的波動說的奠基人之一。1773年6月13日生于米爾弗頓，1829年5月10日在倫敦逝世。

楊自幼天資過人，14歲就通曉拉丁、希臘、法、意、希伯萊、波斯、阿拉伯等多種語言，一生在物理、化學、生物、醫學、天文、哲學、語言、考古等廣泛的領域作了大量工作。楊在行醫時就開始研究感官的知覺作用，1793年寫了第一篇關于視覺的論文，發現了眼睛中晶狀體的聚焦作用，1801年發現眼睛散光的原因，由此進入了光學的研究領域。當時I.牛頓的微粒說已經統治了100多年，1800年楊在《關于聲和光的實驗與研究提綱》中，對比聲與光的性質，懷疑微粒說的正確性。1801年他讓光通過兩個靠近的針孔投射到屏上，發現兩束光被散開并重疊，出現了明暗相間的條紋。這就是物理學上著名的楊氏實驗，后來又把針孔改成縫，后稱楊氏雙縫實驗(見楊氏干涉實驗)。他用這個實驗首先引入干涉概念論證了波動說，又利用波動說解釋了牛頓環的成因和薄膜的彩色。他還第一個測量了 7種顏色光的波長。1817年他得知 A.-J.菲涅耳和D.F.J.阿喇戈關于偏振光的干涉的實驗后，提出光是橫波。

楊對人眼感知顏色的問題作了研究，他提出：只要有3種基本顏色就可以構成全部彩色，這就是三原色理論，是現代繪畫、印刷、電視、照像等技術的基本原理。楊還有一些其他的物理成就，例如首先使用運動物體的能量一詞來代替活力；描述材料彈性的楊氏模量就是以他的姓氏命名的。

1814年他開始研究考古發現的古埃及石碑，他用了幾年時間破譯了碑上的文字，對考古學作出了貢獻。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1135頁 作者 ：李志超
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薛丁格 Erwin Schrdinger(E.)

【生卒】：1887～1961

奧地利理論物理學家，是波動力學的創始人。

薛定諤1887年 8月12日生于維也納。1906～1910年，他在維也納大學物理系學習。1910年獲得博士學位。畢業后，在維也納大學第二物理研究所工作。1913年與R.W.F.科爾勞施合寫了關于大氣中鐳 A(即218Po)含量測定的實驗物理論文，為此獲得了奧地利帝國科學院的海廷格獎金。第一次世界大戰期間，他服役于一個偏僻的炮兵要塞，利用閑暇研究理論物理學。戰后他回到第二物理研究所。1920年移居耶拿，擔任M.維恩的物理實驗室的助手。

1921年，薛定諤受聘到瑞士蘇黎士大學任數學物理學教授，在那里工作了 6年。開頭幾年，他主要研究有關熱學的統計理論問題，寫出了有關氣體和反應動力學、振動、點陣振動(及其對內能的貢獻)的熱力學以及統計等方面的論文。他還研究過色覺理論，他對有關紅-綠色盲和藍－黃色盲頻率之間的關系的解釋為生理學家們所接受。

1925年底到1926年初，薛定諤在A.愛因斯坦關于單原子理想氣體的量子理論和L.V.德布羅意的物質波假說的啟發下，從經典力學和幾何光學間的類比，提出了對應于波動光學的波動力學方程，奠定了波動力學的基礎。他最初試圖建立一個相對論性理論，得出了后來稱之為克萊因—戈登方程(見場方程)的波動方程，但由于當時還不知道電子有自旋，所以在關于氫原子光譜的精細結構的理論上與實驗數據不符。以后他又改用非相對論性波動方程以后人們稱之為薛定諤方程來處理電子，得出了與實驗數據相符的結果。1926年1～6月，他一連發表了四篇論文，題目都是《量子化就是本征值問題》，系統地闡明了波動力學理論。

在此以前，德國物理學家W.K.海森伯、M.玻恩和E.P.約旦于1925年7～9月通過另一途徑建立了矩陣力學。1926年3月，薛定諤發現波動力學和矩陣力學在數學上是等價的，是量子力學的兩種形式，可以通過數學變換，從一個理論轉到另一個理論。

薛定諤起初試圖把波函數 Ψ解釋為三維空間中的振動振幅，把ΨΨ*解釋為電荷密度，把粒子解釋為波包。但他無法解決“波包擴散”的困難。最后物理學界普遍接受了玻恩提出的波函數的幾率解釋。

1927年，薛定諤接替M.普朗克，到柏林大學擔任理論物理學教授，與普朗克建立了親密的友誼。同年在萊比錫出版了他的《波動力學論文集》。1933年，薛定諤對于納粹政權迫害杰出科學家的倒行逆施深為憤慨，同年11月初移居英國牛津，在馬格達倫學院任訪問教授。就在這一年他與P.A.M.狄喇克共同獲得諾貝爾物理學獎。

1936年冬，薛定諤回到奧地利的格拉茨。奧地利被納粹德國吞并后，他陷入了十分不利的處境。1938年9月，他在友人的協助下，回到英國牛津。1939年10月轉到愛爾蘭，在都柏林高級研究所理論物理學研究組中工作了17年。

在后期，薛定諤研究有關波動力學的應用及統計詮釋，新統計力學的數學特征以及它與通常的統計力學的關系等問題。他還探討了有關廣義相對論的問題，并對波場作相對論性的處理。此外，他還寫出了有關宇宙學問題的一些論著。與愛因斯坦一樣，薛定諤在晚年特別熱衷的是把愛因斯坦的引力理論推廣為一個統一場論，但也沒有取得成功。

薛定諤對哲學有濃厚的興趣。早在第一次世界大戰時期，他就深入研究過Β.斯賓諾莎、A.叔本華、E.馬赫、R.西蒙、R.阿芬那留斯等人的哲學著作。晚年，他致力于物理學基礎和有關哲學問題的研究，寫了《科學和人文主義當代的物理學》(英文版，1951)等哲學性著作。

1944年，薛定諤還發表了《生命是什么?活細胞的物理面貌》一書(英文版，1948；中譯本，1973)。在此書中，薛定諤試圖用熱力學、量子力學和化學理論來解釋生命的本性，引進了非周期性晶體、負熵、遺傳密碼、量子躍遷式的突變等概念。這本書使許多青年物理學家開始注意生命科學中提出的問題，引導人們用物理學、化學方法去研究生命的本性，使薛定諤成了今天蓬勃發展的分子生物學的先驅。

1956年薛定諤回奧地利，奧地利政府給予他以極大的榮譽，設立了以薛定諤的名字命名的國家獎金，由奧地利科學院授給。第一次獎金于1957年授與薛定諤本人。1957年他一度病危。1961年1月4日，他在奧地利的阿爾卑巴赫山村病逝。

本《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1123頁 作者 ：范岱年
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溫伯格 Steven Weinberg(S.)

【生卒】：1933～

美國物理學家。1933年5月3日生于紐約。1954年畢業于康奈爾大學，然后到哥本哈根大學、普林斯頓大學深造，1957年獲博士學位。1969～1973年為哈佛大學教授和史密森天體物理實驗室的高級科學家。1980年去得克薩斯大學任教。

溫伯格的主要研究領域是基本粒子和量子場論。他的主要貢獻是在1967年引入對稱性自發破缺機制(黑格斯機制)，解釋了光子和中間玻色子的質量差異，在規范場理論的基礎上建立了電弱統一理論。由于A.薩拉姆也提出了這方面的理論，通常被稱為溫伯格-薩拉姆理論。這個理論的可重正化性后來被G.霍夫特等人所證明。這個理論所預言的中性弱流，于1973年首次在歐洲核子中心由實驗證實。以后有更多的實驗事實(例如溫伯格角的測定)支持了溫伯特-薩拉姆模型。

由于這項成就，溫伯格和S.L.格拉肖、薩拉姆共同獲得了1979年的諾貝爾物理學獎。

電弱統一理論中所預言的靜止質量很大的三種中間玻色子W±和Z0已由歐洲核子中心分別于1983年1月和6月正式宣布在270GeV的質子-反質子對撞機SPS實驗中找到，W±和Z0的質量分別約為82GeV和93GeV。

此外，溫伯格還對宇宙學具有濃厚的興趣，他的名著《引力和宇宙論－廣義相對論的原理和應用》1972年出版。1978年出版的得獎科普著作《最初三分鐘》已成為全世界宇宙學愛好者喜愛的讀物。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1062頁 作者 ：殷鵬程
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韋伯Wilhelm Eduard Weber(W.E.)

【生卒】：1804～1891

德國物理學家。1804年10月24日生于維滕貝格的一個知識分子家庭，1822年入哈雷大學就學。1826年以關于簧風琴管的理論的論文獲博士學位。1831年任格丁根大學物理學教授，與C.F.高斯共事并成為摯友。1837年同另外6位教授發表聲明，抗議漢諾威公國廢除1833年的自由憲法，而被解除教授職務。1843～1849年任萊比錫大學物理學教授。1848年的革命迫使當局讓步，政策有所改變，韋伯重新回到格丁根大學。由于他科學上的卓越貢獻，曾接受德國、法國和英國的多種榮譽獎。1891年 6月23日在格丁根逝世。1935年國際電工委員會通過以“韋伯”作為磁通量的實用制單位，1948年又得到國際計量大會的承認。

韋伯在物理學上的成就是多方面的，早在他入哈雷大學學習之前，已開始與其兄合作研究液體表面波的一些現象;他的博士論文以及其后的研究是聲學方面的;而他的主要貢獻則是在電學和磁學方面。

早在1833年，他與高斯合作研制了用電池作動力的電報機，在格丁根大學相距9000英尺的物理實驗館與天文臺之間架設電線來傳輸信號，這是世界上第一臺有線電報。1834年高斯和韋伯組織格丁根磁學聯合會，創建地磁觀測網，這一工作后來促使韋伯發展了多種靈敏的磁強計和其他磁學儀器。1832年高斯在韋伯的合作下將測量的絕對單位引入磁學，韋伯后來工作的一個重要方面是將這一思想擴展到電測量(見電磁學量的單位制)。他確立了電流的電磁單位，研究了電阻的絕對測量，并提供了幾種測量電阻的實用方法。1855年與R.H.A.科爾勞施合作，測定了電量的電磁單位和靜電單位的比值，其數值與光速相近，這一結果成為J.C.麥克斯韋推斷光是電磁波的重要依據。

韋伯在理論上的重要貢獻是提出電作用的基本定律，將庫侖靜電定律、安培電動力定律和法拉第電磁感應力統一在一個公式中。他的基本思想是認為運動電荷之間的作用力是基本的，它決定了各種電的和磁的作用。

韋伯在物質的磁性和電性方面也曾做了許多工作。1848～1852年，他巧妙的設計實驗而觀察到鉍的抗磁性，并將安培的磁性理論推廣到抗磁現象；1852年，他試圖用電流體和電粒子來解釋電阻，1875年試圖用分子參數來表示電導率。在這些工作中，韋伯形成了原始形式的電粒子的開普勒模型，發展了關于一切物質都是由電粒子組成以及這些電粒子決定物質的電性、磁性和熱學物質的物理思想，這對于以后P.K.L.德魯德和H.A.洛倫茲發展電子論具有重大影響。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1056頁 作者 ：陳熙謀
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湯姆孫 George Paget Thomson(G.P.)

【生卒】：1892～1975

英國物理學家。J.J.湯姆孫之子。1892年5月3日生于劍橋。他在父親的教育和劍橋環境的熏陶下成長。1914年在劍橋大學三一學院畢業并取得學位。第一次世界大戰期間，他應召在皇家空軍服役，1919年退役后到卡文迪什實驗室工作。他受到E.G.戴蒙德的電子被氦原子散射實驗的啟發，研究電子被原子散射問題。1922年任亞伯丁大學自然哲學教授后，試圖將T.楊的光干涉實驗與他的電子散射實驗結合，先后發現了快速電子被賽璐珞和幾種金屬箔單晶衍射的現象。他從其衍射環直徑計算波長，發現電子的動量與波長間的關系與L.V.德布羅意物質波理論預言的λ=h/mv一致，驗證了物質波理論。在此發現前兩個月，美國物理學家C.J.戴維孫和L.H.革末用鎳晶體散射慢速電子，發現其散射的特定方向最強電子束，與晶體散射 X射線波束之間存在著單值對應關系，證實了電子的波動性。他和戴維孫為此共同獲得1937年諾貝爾物理學獎。這個發現使湯姆孫利用電子衍射儀，發現許多固體和液體的原子排列及其分子結構，對研究材料的應力分布和電阻，有重要作用。

湯姆孫于1930年當選為英國皇家學會會員，1930～1952年任倫敦大學帝國科學技術學院物理教授。1939年他從《自然》雜志讀到F.約里奧－居里等人的鈾核鏈式反應論文后，立刻向空軍部建議開展此項研究，促使英國政府組織科研人員，在他和J.查德威克領導下研究核裂變。當美國總統羅斯福采納A.愛因斯坦的建議決定制造原子彈，但美國政府還在猶疑時，湯姆孫領導的英國原子能委員會得出戰爭結束前德國可能用鈾 －235制成原子彈的結論，致函美國，促使美國決心迅速制造原子彈。

第二次世界大戰期間，他先后擔任英國政府科學顧問和原子能委員會主度。戰后，還擔任聯合國原子能委員會首席顧問及英國代表。1943年被封為爵士。1952～1962年任劍橋大學基督圣體學院院長。1975年 9月10日在劍橋逝世。

參考書目　J.G.Cronther，The Cavendish LaboRatory 1874～1974，Science History Publ.， New York， 1974.

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1012頁作者 ：閻康年
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湯姆孫 Joseph Johu Thomson(J.J.)

【生卒】：1856～1940

英國物理學家，電子的發現者。1856年12月8日生于曼徹斯特郊區齊山姆的一個書商家庭。14歲進歐文學院學習。不久父親病逝，靠徽薄的獎學金維持學業。1874年，他年方18歲，便在物理學家B.史迪華指導下完成了第一篇科學論文《絕緣體之間接觸電的實驗研究》。1876年考試合格，成為劍橋大學三一學院的數學研究生，此后便在劍橋度過一生。1880年取得數學榮譽學位考試的第2名，次年便成為三一學院研究員。由于對完全不可壓縮流體中兩個閉合旋渦相互作用的研究成果，1883年他獲得亞當斯獎金，因而當年升任講師。1884年春被選為英國皇家學會會員，隨后轉入卡文迪什實驗室工作。1884的12月他完成精確測定電量的靜電單位與電磁單位兩數值之比(結果為2.997×1010cm/s)等實驗研究，即被劍橋大學評選委員會評選為卡文迪什實驗室教授，接替瑞利的主任職位；1905年接替瑞利擔任皇家學院自然哲學教授。1911～1913年任英國皇家學會副會長。1915～1920年任會長。1918年起擔任三一學院院長，1919年他辭去卡文迪什實驗室教授的職位，推薦他的學生E.盧瑟福繼任，而自己留在實驗室繼續進行研究工作，長達21年，1940年8月30日在劍橋逝世。

19世紀80年代，一般認為經典物理學在電學、磁學和熱力學方面的發展已相當完善，以致不少的物理學家覺得物理學像是將要開采完的礦藏，面臨枯竭危機。只有極少數學者繼續致力于新問題的探索，湯姆孫便是其中重要的一員。在進入卡文迪什實驗室之后，他取得了重大科研成果，開辟了近代物理學的新領域。

湯姆孫最重要的貢獻是發現了電子。當時低壓氣體放電現象引起了許多物理學者的興趣。大多數英國物理學者，包括湯姆孫本人在內，都認為陰極射線是帶電粒子流，它們可被磁場偏轉；而多數德國物理學者則認為既然陰極射線能在玻管壁上產生熒光，則必與紫外線相類似，因而把它看作是一種以太波。19世紀90年代初，德國人P.勒納由實驗得知陰極射線可通過金屬薄片，因此認為它不可能是粒子流。后來，湯姆孫發現陰極射線的速度小于光速2個數量級，認為它不可能是以太波。1896年他邀請勒納到英國進行學術交流，徹底了解清楚勒納的思想和實驗結果。終于使他產生一個新的想法，陰極射線可能是質量和線度小于原子的粒子射線。

為了證實這個想法和弄清楚這些粒子的物理性質，J.J.湯姆孫做了一個決定性的實驗，他測定陰極射線受一定強度磁場作用彎折后所顯示的曲率半徑；另外，采用靜電偏轉力與磁場偏轉力相抵消的方法確定粒子的速度，由此得到粒子的荷質比e/m約為氫離子的eH/mH值的2000倍。根據這種粒子的電荷 e與氫離子的電荷eH值相同，其質量m微小程度是顯而易見的，而且對于固體物質它有一定的穿透力，可見這種粒子的線度也是極小的。湯姆孫還進一步發現，不論陰極射線管內的剩余氣體是哪一種氣體，電極是什么材料制成的，e/m值都相同。這就令人深信，這種帶負電粒子是組成一切原子的基本成員之一。當時湯姆孫把他發現的這種粒子稱為“微粒”，于1897的4月30日正式宣布。后來人們把這種微粒命名為電子。

以后兩年內，他又發現用其他方法，如受紫外線照射而發射出的光電子和碳絲受熱而發射出來的熱電子的e/m 值也相同。這就更進一步證明了上述論斷是無可置疑的了。

電子是人們所認識的第一種基本粒子。電子的發現標志著人類對物質結構的認識進入了一個新的層次，它打破了千百年來認為原子是組成物質的最小單元這一觀念，揭示出原子還有內部結構。從此，向原子內部探索和“分裂原子”就成了20世紀初期物理領域中最振奮人心的口號。

湯姆孫的另一個重要貢獻是發明了研究極隧射線時發展起來的質譜方法。當時已經研究清楚穿過陽極細孔的極遂射線是帶正電的粒子流；它在電場和磁場的作用下偏轉，可用照相底版記錄其徑跡。湯姆孫努力提高放電管的真空度，改進實驗技術和徑跡的分辨技術，于1913年將氖放電管中原子量分別為20和22的兩種不同的氖離子區分開來，第一次用物理方法分離了穩定元素的同位素。他的方法經過同時在卡文迪什實驗室工作的F.W.阿斯頓的改進和完善，發展成為今天的質譜議。

湯姆孫在擔任卡文迪什實驗室教授期間，創建了完整的研究生培養制度和良好的學術氣氛。1895～1914年間受過他教益的各國學者后來都取得重要研究成果。其中有7人獲得了諾貝爾獎，27人取得英國皇家學會會員資格。他是一位卓越的教師，不但給研究生講專業課，還給大學生講基礎物理課。他認為講課對于一個研究人員極為有益，可促使自己重新考查基本概念。他講課時既熱情，又嚴格，思維敏捷并富有啟發性。他常以改進大學和中學的物理教學而自娛，并和他的密友J.H.坡印廷合寫了幾部出色的教科書。

湯姆孫是一位理論與實驗并重的物理學家。他注重自己設計和制作儀器，并有理論分析的才華。他的這一特長，加上他對新問題的敏感、廣泛的興趣、豐富的想象力與創造力，以及待人親切和藹、通情達理等優秀品質，使他成為卓越的領導人。他對科學研究的激情，至死不懈。

參考書目　Lord Rayleigh，The life of Sir J.J.Thomson，Cam-bridge Univ. Press， Cambridge，Eng.，1943.　G.P.Thomson，J.J.Thomson and the Cavendish La-boRatory in His Day，Nelson，Edinburgh，1964.

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1012頁 作者 ：閻康年
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湯川秀樹 Yukawa Hideki

【生卒】：1907～1981

日本物理學家。1907年1月23日生于東京，1929年畢業于京都大學物理系，1932年任京都大學講師，1933～1939年在大阪大學任教，研究原子核和量子場論。1939年回京都大學任物理學教授，直到1970年。其間1943～1945年兼任東京大學教授。1948年受聘為美國普林斯頓高級研究院客座教授，1949～1951年任哥倫比亞大學教授。1953～1970年任京都大學基礎物理學研究所第一任所長。1975年以后長期患病，1981年9月8日在京都逝世。

湯川秀樹在大阪大學工作不久，在1935年發表核力的介子場理論，預言作為核力及β衰變的媒介存在有新粒子即介子，還提出了核力場的方程和核力的勢，即湯川勢的表達式。按照這一理論，質子和中子通過交換介子而互相轉化，核力是一種交換介子的相互作用。1937年C.D.安德森等在宇宙線中發現新的帶電粒子(后被認定為μ子，見輕子)之后，經C.F.鮑威爾等人的研究，于1947年在宇宙射線中發現了另一種粒子，認定是湯川秀樹所預言的介子，被命名為π介子。由于在核力理論的基礎上預言介子的存在，湯川秀樹獲得1949年諾貝爾物理學獎；1943年他還因此而獲得日本文化勛章。

湯川秀樹和坂田昌一等人在1937年展開了介子場理論的研究。1947年提出了非定域場理論，試圖解決場的發散問題。在1953年 9月在京都召開國際理論物理學會上，湯川秀樹發表了非定域場的統一理論。他從1946年起主編英文雜志《理論物理學進展》，向國外介紹日本理論物理學的研究成果。

湯川秀樹篤好中國古籍，研讀過《莊子》，不僅在科普著作中常引用《莊子》的話，而且他的物理學理論研究，也有受《莊子》思想的啟發之處。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1011頁 作者 ：張質賢
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索末菲 Suomofei Arnold Sommerfeld(A.)

【生卒】：1868～1951

德國理論物理學家。1868年12月5日生于東普魯士的柯尼斯堡(今蘇聯加里寧格勒)。1886年入柯尼斯堡大學主修數學，1891年得博士學位。1893～1894年在格丁根的礦物研究所擔任數學家F.克萊因的助手。1897年任克勞斯塔爾礦業學校的數學教授。1900年由克萊因推薦，在亞琛技術學院任教授。1906年起任慕尼黑大學理論物理學教授，不久主持建立了理論物理研究所，1940年退體。年近80高齡時，又回該所擔任所長，直到1951年4月26日因車禍在慕尼黑逝世。

索末菲在大學學習期間，對于應用復變函數理論解決邊界問題已頗有造詣。在亞琛工業大學時期，他致力于把數學和工程力學聯系起來，使工程力學有堅實的數學基礎。這是克萊因一貫的主張，而索末菲是該校的工程力學教授。他到慕尼黑大學擔任理論物理學教授后，這個職務促使他努力了解物理學的新進展，這樣使他的每次講授內容都有更新，并能在他主持的討論班上引導高年級學生理解這些新的發展；而且也使他自己的研究工作與當時物理學的發展一同前進。

1905年A.愛因斯坦的關于狹義相對論的論著發表以后，在1907年德國自然研究者大會上，索末菲曾為愛因斯坦的理論辯護；而且他在這個領域做了工作，為后來的軔致輻射理論提供了理論基礎。

1913年N.玻爾的原子模型理論成功地解釋了氫原子的光譜線系以后，索末菲在以后三四年間對早期量子論作出了卓越貢獻：他引入橢圓軌道、軌道的空間量子化等概念，成功地解釋了氫原子光譜的和重元素X射線譜的精細結構以及正常塞曼效應。這些成果在早期量子論對微觀世界的探索中，曾占有重要地位。

索末菲著有《原子結構和光譜線》一書，于1919年出版。量子力學建立以后，他又寫了《波動力學補篇》一書于1929年出版。兩書都多次修訂再版，并于1950年出了兩卷本《原子結構和光譜線》的新版。他的這一名著教育了好幾代學習物理學的學生。

索末菲講課時，總是從物理學的角度明確地提出問題，并用數學形式表達出來，再闡明解決此數學問題的方法，最后用最新的實驗事實來驗證所得的結果。索末菲很重視物理實驗，他一直和許多大學的實驗物理學教授保持著聯系，在慕尼黑他所主持的理論物理研究所，也形成了重視實驗工作的風氣。M.玻恩在索末菲60歲生日時說：“他的學生中已有10位物理學教授。”他的學生中P.J.W.德拜、W.K.海森伯、W.泡利和H.A.貝特等人還獲得了諾貝爾獎。

索末菲有強烈的正義感，對科學無比真誠。他對當時納粹德國的反猶太運動，以及由此用來統治德國科學家的“德意志物理學”，毫不畏縮地表明了自己不同的立場，因而受到當時當權人物的壓制和打擊。納粹刊物攻擊他是“文化界中猶太文化的代理人”。當他在1935年到退休年齡時，極愿海森伯繼任他的職位，但卻遭到阻礙和拖延，直到1940年還是由一位索末菲認為是“想像得到的最壞的人”來繼任。

在第二次世界大戰中，索末菲開始致力編寫《理論物理學講議》，計5卷，但在最后一卷尚未完全定稿時，他就不幸逝世了，由他的學生賡續完成。這是與他的《原子結構和光譜線》相媲美的一部著作。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第1006頁作者 ：褚圣麟
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斯塔克 Johannes Stark(J.)

【生卒】：1874～1957

德國實驗物理學家。1874年4月15日生于希肯奧夫的上帕拉蒂那特。1894年起進入慕尼黑大學學習，1897年獲博士學位。1900年任格丁根大學講師。不久轉到格丁根物理研究所工作。1909年在亞琛技術學院任教授。1920年在維爾茨堡成為W.維恩的繼任者，由于和同事們爭吵，離開維爾茨堡回到他的故鄉。

斯塔克是個種族主義者。他全力支持P.勒納反對猶太人的“教條主義物理學”。在納粹攫取政權后，斯塔克被希特勒委任為物理技術研究協會主席。他追隨希特勒，肆意挑起反對近代理論物理的論爭，誹謗M.von勞厄和A.索末菲等人。但因納粹的內部斗爭，斯塔克在1936年被迫退職。1957年6月21日在德國上巴伐利亞逝世。由于效忠于納粹，他受到同時代人和后代人的譴責和鄙視，并于1947年被判處四年勞役。

斯塔克主要研究氣體導電。1906年進入格丁根物理研究所后不久，他發現了極隧射線(陽極射線)譜線位置的移動，即在地球上的光源中檢驗出多普勒效應。

1913年斯塔克在亞琛技術學院期間，利用精致的實驗設備研究了電場中譜線劈裂的問題。斯塔克使用一個色散度大，靈敏度高的攝譜議，并裝備了高強度光源以及真空泵，在極隧射線管上加上強電場，對氫和氦的譜線進行了研究，發現在氫光譜藍線位置上出現了幾條譜線。這表明在電場中，氫原子光譜線出現劈裂，這一現象后被稱為斯塔克效應。由于這一成就和發現極隧射線中多普勒效應，斯塔克獲得1919年諾貝爾物理學獎。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第998頁 作者 ：史天一
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薩拉姆 Abdus Salam(A.)

【生卒】：1926～

巴基斯坦物理學家。1926年1月 29日生于印度的疆。就讀于旁遮普大學和劍橋大學，1952年在劍橋大學獲博士學位。1957年以后任倫敦帝國學院理論物理學教授。

薩拉姆長期以來從事基本粒子和量子場論的研究。50年代初，他在重正化理論方面提出了消除理論中出現的某些發散(交纏無窮大)的方法。60年代上半葉，他研究了規范場理論和黑格斯機制，并在1968年獨立地提出了通過黑格斯機制使中間玻色子獲得靜止質量的電弱統一規范理論，即通常所說的溫伯格－薩拉姆理論(見電弱統一理論)。這個理論提出后，它的一些預言不斷地為實驗所證實。由于薩拉姆的這些貢獻，他和S.溫伯格、S.L.格拉肖共同獲得1979年諾貝爾物理學獎。所預言的靜止質量很大的三種中間玻色子W±和Z0，后來由歐洲核子中心分別于1983年1月和6月在質子-反質子對撞機的實驗中找到。其質量與理論預言的一致，從而極大地支持了這個理論。薩拉姆等人還在1973年提出了統一描述夸克和輕子的帕提-薩拉姆模型，預言了質子的衰變。這項工作為大統一理論開了一個頭。

薩拉姆對理論物理方面的國際交流十分熱心，是一個積極的活動家。他把所得諾貝爾獎金捐作培養發展中國家的物理學家的費用。由于薩拉姆的努力，1964年在意大利的里雅斯特創建國際理論物理中心。這是幫助發展中國家的物理學家的研究機構，他一直是這個中心的負責人。1983年又由他發起成立了第三世界科學院，總部設在的里雅斯特。其宗旨是：加強第三世界科學家之間的聯系與合作，擴大第三世界國家科學家之間的影響，促進發展中國家的科學發展。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第904頁 作者 ：殷鵬程
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瑞利 Third Baron Rayleigh

【生卒】：1842～1919

英國物理學家，原名J.W.斯特拉特(John WilliamStrutt)，1842年11月12日生于埃塞克斯的威特姆一個貴族家庭，因襲父親爵位，而稱為瑞利勛爵。瑞利自幼聰敏，但體弱多病。20歲入劍橋大學三一學院學習，逐漸顯露才華；3年后以優異成績畢業。畢業后第2年就被選為三一學院研究員。他在理論和實驗兩方面都有杰出才能，研究工作幾乎遍及當時經典物理學的各個領域。他有不少著作，論文達400多篇；他的《聲學原理》以科學名著著稱于世。1873年被選為英國皇家學會會員，1879～1884年任卡文迪什實驗室主任；1885～1896年任皇家學會秘書，1905～1908年任會長。1908年直到逝世任劍橋大學校長。1919年6月30日在威特姆逝世。

瑞利青年時并不以將來世襲父親爵位過優裕生活而影響其科學上的追求。1868年由美國旅行回國后，他就購置實驗設備，充實家中的實驗室；并善于用簡單的設備作實驗而能獲得十分精確的數據。

瑞利的研究工作開始于電學，嗣后又更多地研究聲學和光學兩個領域，發表了一些論著，如對聲學中的共振理論的研究。1877～1878年寫成《聲學原理》兩卷，為近代聲學奠定了基礎。為了解釋“天空為什么呈現藍色”這個長期令人不解的問題，他導出了分子散射公式(被稱為瑞利散射定律)。在實驗方面，他進行了光柵分辨率和衍射的研究，第一個對光學儀器的分辨率給出明確的定義；這項工作導致后來關于光譜儀的光學性質等一系列基礎性的研究，對光譜學的研究起了重要作用。

1879年J.C.麥克斯韋逝世，瑞利接任卡文迪什實驗室第二任主任。在5年任期內，他注意加強基礎物理實驗的教學與研究，卓有成效地把一個原來只有五六個人的實驗室發展成為擁有70位實驗物理學家的高級實驗研究中心，培育出大量人才，對近代物理學的發展有很大影響。當時他還負責實施一項精心制訂的研究計劃，其中包括麥克斯韋已經開始的重新確定歐姆、安培和伏特這三個量的工作。這些工作經受住了時間的考驗。

19世紀80年代中期以后，瑞利擴展了他的研究范圍，在光輻射和聲輻射、彈性媒質振動、毛細現象，以至電磁學、力學普遍性理論、熱力學等方面都做出了貢獻。1885年，他指出聲波在彈性固體中傳播時可以有一種能量集中于表面附近的彈性波，被稱為聲表面波(或瑞利波)。聲表面波理論在地球物理和現代聲學中已占有一定位置，如微型聲表面波器件在現代聲電子學領域中得到廣泛應用。

正是他對氣體密度的首次精確測定，在1895年發現從液態空氣中分餾出來的氮，同從亞硝酸銨中分離出來的氮，有極小的密度差異。同時W.拉姆齊也證實了這兩種物質的不同密度。這一事實導致空氣中的一個稀有元素氬的發現。為此瑞利和拉姆齊分別獲得1904年諾貝爾物理學獎和化學獎。瑞利是英國第一位諾貝爾物理學獎的獲得者。絕對黑體輻射和頻率關系的問題，在19世紀后半葉，受到物理學界的普遍關注。瑞利在1900年得出一個關于熱輻射的公式(后被稱為瑞利-金斯公式，在長波區域，同實驗符合得很好，為量子論的出現準備了條件。瑞利也密切注意量子論和相對論的出現和發展。他對聲光相互作用、機械運動模式、非線性振動等項的研究，對整個物理學的發展都具有深遠影響。

瑞利在晚年依然積極致力于研究工作。1905年以后發表的論文就有90篇，并且一直在修訂出版《聲學原理》，這部著作至今不僅為研究機械振動的聲學工作者當做經典巨著，而且也是對其他物理學者很有助益的參考文獻。

瑞利把諾貝爾獎金捐贈給卡文迪什實驗室和劍橋大學圖書館。晚年還以很大興趣研究教育問題。

人們把瑞利作為經典物理學領域中最后一個偉大的多面手，是很適當的。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第897頁 作者 ：魏榮爵
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普朗克 Max Planck(M.)

【生卒】：1858～1947

近代偉大的德國物理學家，量子論的奠基人。1858年4月23日生于基爾。1867年，其父民法學教授J.W.von普朗克應慕尼黑大學的聘請任教，從而舉家遷往慕尼黑。普朗克在慕尼黑度過了少年時期，1874年入慕尼黑大學。1877～1878年間，去柏林大學聽過數學家K.外爾斯特拉斯和物理學家H.von亥姆霍茲和G.R.基爾霍夫的講課。普朗克晚年回憶這段經歷時說，這兩位物理學家的人品和治學態度對他有深刻影響，但他們的講課卻不能吸引他。在柏林期間，普朗克認真自學了R.克勞修斯的主要著作《力學的熱理論》，使他立志去尋找象熱力學定律那樣具有普遍性的規律。1879年普朗克在慕尼黑大學得博士學位后，先后在慕尼黑大學和基爾大學任教。1888年基爾霍夫逝世后，柏林大學任命他為基爾霍夫的繼任人(先任副教授，1892年后任教授)和理論物理學研究所主任。1900年，他在黑體輻射研究中引入能量量子。由于這一發現對物理學的發展作出的貢獻，他獲得1918年諾貝爾物理學獎。

普朗克早年的科學研究領域主要是熱力學。他的博士論文就是《論熱力學的第二定律》。他認為熱力學第二定律不只是涉及熱的現象，而且同一切自然過程有關。他提出自然界的過程可以分為兩類：中性的(即可逆的)和自然的(即不可逆的)。自然過程的末態比其初態具有更大的優勢，而中性過程的末態和初態卻具有相同的優勢。克勞修斯所引入的概念熵，就是這種優勢的量度。熱力學第二定律的意義即在于它指出了自然過程的方向。他認為由于熵的極大值對應于平衡態，所以深入地研究熵，將會掌握關于物理和化學平衡的一切規律。

此后，他從熱力學的觀點對物質的聚集態的變化、氣體與溶液理論等進行了研究。可是不久，他在一本歐洲當時傳播不廣的美國雜志《康涅狄格學院學報》上看到美國物理學家J.W.吉布斯早在1873～1878年間已發表過關于這些工作的論文而感到難過；同時又因未能說服F.W.奧斯德瓦爾德等人接受克勞修斯的見解，他很感到沮喪。

這期間，黑體輻射問題吸引了普朗克的注意。1860年基爾霍夫在研究空腔輻射時引入了絕對黑體這一概念。基爾霍夫指出：當一個物體和輻射場交換能量而處于平衡態時，在單位時間和頻率區間(v+dv)內，這物體單位表面積發射的能量Ev和這物體對同一頻率區間的輻射的吸收系數Av將只是溫度T和頻率v的函數，而與物體的其他特性無關

當時普朗克并未注意到hv這個能量子的物理意義，只把它看作是為進行組合計算而引進的一個數學工具。另一方面他卻極為重視常數h，他認為h和引力常數以及真空中的光速在自然科學中占有同等重要的地位，還曾建議用這三個與任何物質的屬性無關的物理量作為自然單位制的基本量。可是物理學此后的發展顯示了能量量子的重要意義，正是普朗克的這個工作第一次把能量的不連續性引入人對自然過程的更進一步的認識。普朗克常數h在一個物理過程中的作用是否可以忽略，也成了判斷這個過程應當使用經典理論還是量子理論的標志。

普朗克是首先支持A.愛因斯坦發表狹義相對論的物理學家。他自己還發表過關于狹義相對論的論文。他從《物理學雜志》編輯部看到愛因斯坦的文章時，立即看出愛因斯坦文章的價值，他在柏林大學親自主持了以愛因斯坦狹義相對論為主題的討論會。但是當實驗物理學家W.考夫曼根據他的實驗結果懷凝愛因斯坦的理論時，普朗克最初認為由于從實驗結果計算出的電子速度大于光速，還認為“對于實驗觀察結果的解釋理論還有不足之處”。其后，1907年他根據新的實驗結果斷定“相對論占上風的可能性更大”。這場爭論最后由于新的實驗事實完全證實了狹義相對論的正確性而結束。但這一歷史事實卻顯示出作為一位理論物理學家的普朗克對于實驗觀察如何的尊重。

自20世紀20年代以來，普朗克成了德國科學界的中心人物，與當時德國以及國外的知名物理學家都有著密切聯系。1918年被選為英國皇家學會會員，1930～1937年他擔任威廉皇帝協會會長。在那時期，柏林、格丁根、慕尼黑、萊比錫等大學成為世界科學的中心，是同普朗克、W.能斯脫、A.索末菲等人的努力分不開的。在納粹攫取德國政權之后，掀起大規模的反猶浪潮時，德國科學界中的納粹分子提出所謂德意志物理學以反對愛因斯坦和他的相對論以及其他猶太科學家。這時，普朗克和M.von勞厄等少數物理學家義正詞嚴地為科學的尊嚴而斗爭；他們因此受到納粹宣傳機構放肆的誣蔑和攻擊。普朗克外境艱危，可以出走；但出于對祖國的熱愛和眷戀，仍然決定留居國內。在那樣環境中，他盡可能為受迫害的猶太籍科學家提供幫助和支持，以至希特勒曾說：如果不是想到普朗克年事已高，早該把他送進集中營了。1944年普朗克在柏林的住宅毀于空襲時，他的全部手稿和藏書以及他同許多科學家的往來信件同時被毀，這是科學界的重大損失。第二次世界大戰后，德國科學家恢復了威廉皇帝協會，為了表示對普朗克的崇敬，把它改名為馬克斯·普朗克科學促進協會；普朗克也參加了協會的重建工作。普朗克的一生經歷了德意志帝國的鼎盛時期、兩次世界大戰、魏瑪共和國和納粹的興起和覆滅。他親身參與并經歷了兩個世紀交替時期物理學上的巨大變革。1947年10月4日在格丁根逝世。

普朗克著述甚多，《熱輻射理論》和5卷本的《理論物理學導論》都有英文譯本。1949年出版了《講演與回憶》，1958年又出版了3卷本的《論文和演講集》。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第836頁 作者 ：何成鈞
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泡利 Wolfgang Ernst Pauli(W.)

【生卒】：1900～1958

瑞士籍奧地利理論物理學家，1900年4月25日生于維也納。1918年中學畢業后就成為慕尼黑大學的研究生，導師是A.索末菲。1921年以一篇關于氫分子模型的論文獲得博士學位。1922年在格丁根大學任M.玻恩的助教，結識了來該校講學的N.玻爾。這年秋季到哥本哈根大學理論物理學研究所工作。1923～1928年，在漢堡大學任講師；1928年到瑞士蘇黎世的聯邦工業大學任理論物理學教授。1935年為躲避法西斯迫害而到美國，1940年受聘為普林斯頓高級研究院的理論物理學訪問教授。由于發現“不相容原理”(后稱泡利不相容原理)，獲得1945年諾貝爾物理學獎。1946年重返蘇黎世的聯邦工業大學。1958年12月15日在蘇黎世逝世。

1921年，索末菲推薦年僅21歲的泡利為《數學科學百科全書》撰寫了關于相對論的長篇綜述文章。泡利的這篇論著得到了A.愛因斯坦本人的高度贊許，至今還是相對論方面的名著之一。

泡利的博士論文是他在舊量子論方面的最初貢獻。他到哥本哈根以后，不久就開始了關于反常塞曼效應的理論探索，通過對精細結構譜項的深入分析，引入了與后來的自旋量子數相對應的量子數;并且在1925年1月間正式提出了不相容原理。這一原理可以表述為：對于完全確定的量子態來說，每一量子態中不可能存在多于一個的粒子。泡利又用(非相對論的)量子力學理論處理了/2自旋問題，引入了二分量波函數的概念和著名的泡利自旋矩陣。通過泡利等人對量子場的研究，終于認識到只有自旋為半整數的粒子(即費密子)才受不相容原理的限制，這樣就確立了自旋統計關系。

泡利為創立量子力學作出了重要貢獻，不僅發表了許多有獨創性的論文，而且還提出許多很有創見的批評和見解。他的許多關于量子力學的綜述性文章中，最著名的一篇《波動力學的普遍原理》(1933)，是量子力學方面的重要文獻。

泡利特別重視物理規律的對稱性和不變性。早在β衰變中宇稱不守恒被確認的前一年，泡利就在E.施溫格、G.C.F.呂德斯等人工作的基礎上指出了自然規律的洛倫茲協變性必然導致 CPT不變性的成立(見對稱性和守恒律)。從20年代末期開始，他把主要精力用于粒子物理學和量子場論的研究方面。他和W.K.海森伯一起在1929年發表了關于場的正則量子化方法的論文，被認為起了開辟道路的作用。

泡利另一個歷史性的功績是中微子概念的提出。為了解釋β衰變中放出的電子能量為什么有一個連續譜，他在1930年提出一個假說，認為原子核在β衰變中不僅放出電子，而且還放出一種質量甚小，穿透力甚大的中性粒子。他當時把它叫做“中子”；1932年后，E.費密才把它改稱做中微子。泡利這一假說解決了β衰變中角動量和能量不守恒的困難。1933年，費密就根據這種假說提出了他的β衰變理論。隨著基本粒子物理學的進展，中微子假說在弱相互作用中的重要性日益顯著。此外泡利還在量子場論、固體物理等方面做了很多重要的工作，他關于量子力學的哲學見解，在學術界也有重要的影響。

泡利在青年時期受到E.馬赫的很深影響，自稱是“反形而上學的后裔”；所發表的關于相對論的論文中，曾經提出“計算中只應出現本質上可以觀察的量”的原則。這個原則后來在海森伯創立矩陣力學中體現出來，甚至在整個哥本哈根學派觀點的形成中都起了重大的作用。

參考書目　M. Fierz and V. F. Weisskopf， ed.，Theoretical Physics in the Twentieth Century， IntersciencePubl.， New York，1960.　J. Mehra， ed.，The Physicist's Conception of nature，D.Reidel Publ.， Boston， 1973.

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第824頁 作者 ：戈革
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龐加萊 Jule-Henri Poincar(J.-H.)

【生卒】：1854～1912

法國數學家、物理學家和天文學家。1854年 4月29日生于南錫。1871年入巴黎工藝學院學習。1875年畢業后又到礦業學院學習，在作博士論文時期曾短期任礦業工程師；1879年以微分方程方面的論文獲數學博士學位。同年應聘為卡昂大學數學教師。1881年起任巴黎大學教授，1887年被選為巴黎科學院院士，1906年被選為院長。1908年被選為法國科學院院士。1912年7月17日在巴黎逝世。

龐加萊一生中研究的領域廣泛，幾乎涉及到數學、物理學和天文學的各個主要分支。數學方面的成就，使他成為19世紀后期數學界的權威之一。完成自守函數理論是他最早的成就，以后在數論、代數學、幾何學、拓撲學以及概率論等方面都有開創性的工作；尤其是在分析方面，如函數論、微分方程等分支的貢獻更為重要。他還在發現了邏輯悖論的情況下復活了直覺主義，成為現代直覺主義者的先驅。在天文學方面，他的主要貢獻是，論證了旋轉流體的平衡圖形(1885)；太陽系的穩定性，即多體問題(1899)；太陽系的起源(1911)。在“三體問題”上，他運用漸進展開和積分不變量等方法，深入地研究出微分方程在奇點附近的積分曲線的性質，從而發展了嚴格的天體力學計算技術。

龐加萊講授物理學達20年以上，精于理論物理，發表的論文和專著達70多篇。他研究了三維連續區內的有關問題和許多關于導熱的問題，還論證了狄利克雷問題。

19、20世紀之交，物理學發生了危機，然而龐加萊對物理學的發展趨勢卻有獨到的見解。他認為所謂的危機，正是物理學就要出現一場變革的先兆，將進入一個新的階段。他明確地指出，要擺脫危機，就要在新的實驗基礎上重新改造物理學，使經典力學的某些基本概念擴展為更為廣泛的物理學概念。他一再肯定經典理論的價值，尖銳地批判了“科學破產”的錯誤觀點以及絕對懷疑論。

龐加萊在這場變革中對物理學的幾個領域的發展都作出了貢獻。由于他在光學方面的研究成果，促使A.-H.貝可勒爾發現了鈾的放射性。1898年，他提出了在真空中光速不變的假設；1902年，他闡明過相對性原理，并將它推廣到電磁學;1904年，他預示了新力學的大致圖像：慣性隨速度而增加，光速會變為不可逾越的極限。在新的力學里，原來的力學理論仍將在一定條件下近似正確。在1905年寫的《論電子動力學》的論文中，他證明洛倫茲變換形成一個群，并闡述了這個變換的物理意義，他甚至在具有確定的正度規x2+y2+z2-τ2的“四維空間”中使用了不變性理論和虛時間坐標τ＝iсt。因此，他被認為是相對論的先驅。龐加萊對量子論原來不很熟悉，在1911年索爾維物理學會議之后，進行了深入研究，并認為量子論是自I.牛頓以來自然哲學所經歷的最偉大、最深遠的革命。在逝世前幾個月，他還提出了“時間原子”的大膽思想。

龐加萊在20世紀初先后出版了《科學與假設》(1902)、《科學的價值》(1905)、《科學與方法》(1908)等科學哲學著作。他在哲學上受到了I.康德和E.馬赫等人的影響，對哲學基本問題的看法是唯心的，但在科學研究中卻始終堅持經驗論的原則。他是約定論的創始人，認為科學的一些基本原理既不是經驗事實的歸納，也不是先驗綜合判斷，而是一種約定。這種約定既要受實驗事實的引導，又要避免一切矛盾。約定論既要求擺脫康德的先驗論，又要求擺脫馬赫的狹隘的經驗論，反映了當時科學界自由創造、大膽假設的要求，在科學和哲學上都有其積極意義。他還論述了假設、直覺和科學美在科學發現和形成科學理論中的作用，這一切對A.愛因斯坦以及其他科學家都產生了明顯的影響。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第823頁 作者 ：劉遼　李醒民
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帕斯卡 Blaise Pascal(B.)

【生卒】：1623～1662

法國數學家，物理學家，哲學家。1623年6月19日生于克萊蒙費朗，1631年移居巴黎。1635年左右開始對數學發生興趣，1639年隨父親參加巴黎數學和物理學界的學術活動，1640年提出了射影幾何中的帕斯卡定理。1642～1644年，他設計并創制了歷史上第一架機械計算機器。1646～1648年，重做E.托里拆利真空實驗并研究有關問題。1651～1654年，進行了關于液體的平衡以及空氣的重量等研究。1654年，提出二項式展開的系數的三角形排列法，即帕斯卡三角形。他又和P.de費馬共同奠定了概率論的基礎。1654年11月23日，接受第二次洗禮。1655年，退隱于波爾－魯耶爾修道院。1656～1657年，作《與鄉人之書》十多篇，批判耶穌會派。1658～1659年，研究擺線問題，間接地促進了微積分學的形成和發展。帕斯卡體弱多病，這使他的科研活動受到影響。1662年8月19日在巴黎病逝。

在物理學方面，帕斯卡的主要貢獻在于對大氣壓強和液體靜力學的研究。1643年，意大利科學家托里拆利用水銀柱做實驗，證實了大氣壓強的存在;帕斯卡受其啟發，于1646～1647年在魯昂和巴黎以不同的方式重做過一系列實驗。他在巴黎教堂的尖頂上做過實驗；還設想了在山頂和山腳分別觀測大氣壓強的實驗，委托其姐夫F.佩里埃進行。佩里埃于1648年在多姆山作了實驗，成功地證實了大氣壓強隨高度的增加而減小。帕斯卡迅即將實驗結果公諸于世，引起了物理學界的注意。1649～1651年，佩里埃又根據帕斯卡的指示，進行了一系列的氣壓觀測，證實了水銀柱的高度與當時當地的大氣條件有關，從而預示了氣壓計用于氣象預報的前景。

1651～1654年，帕斯卡研究了液體靜力學和空氣重量的各種效應，經過數年的觀察、實驗和思考，綜合成關于液體的平衡的物理學論文。他提出了著名的帕斯卡原理，即：加在密閉液體任何一部分上的壓強，必然按照其原來的大小由液體向各個方向傳遞。同時，他還提出了連通器原理和后來得到廣泛應用的水壓機的最初設想。他又指出器壁上所受的由于液體重量而產生的壓強，僅僅與深度有關；他用實驗，并從理論上解釋了與此有關的液體靜力學佯謬現象。

他的物理學著作有：《關于真空的新實驗》(1647)，《液體平衡的大量實驗之報導》(1648)和《論液體的平衡和空氣的重量》(1663)。在哲學方面，還著有《思想錄》(1670)等。

為了紀念帕斯卡研究大氣壓強所作出的貢獻，壓強的單位帕斯卡，就是以他的姓氏命名的。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第822頁 作者 ：王錦光　聞人軍
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歐姆 Georg Simon Ohm(G.S.)

【生卒】：1787～1854

德國物理學家。1787年3月16日生于巴伐利亞的埃朗根。1811年畢業于埃朗根大學并取得哲學博士學位，后在班貝格等地的中學任教。1817～1826年在科隆大學預科教授數學和物理學，以后在柏林從事研究并任教，1833年任紐倫堡綜合技術學校物理學教授。1849年任慕尼黑大學教授，直到1854年7月6日在慕尼黑逝世。

歐姆最重要的貢獻是建立電路定律。在H.戴維和A.-C.貝可勒爾(見貝可勒爾家族)等人關于電導率實驗的影響下，歐姆于1825年開始進行這方面的實驗。他父親是個對科學感興趣的鎖匠，曾教會他一些金屬加工的技能。這使他能拉制細長的金屬絲，測定出幾種金屬的相對電導率。用同樣材料不同粗細的導線所做的實驗，使他得出：如果導線的長度和橫截面成正比，則它們的電導率相同。他設計了利用電流通過導線的磁效應引起磁針偏轉而顯示電流大小的儀器，用來研究電流與導線長度的關系。由于當時使用伏打電池，電流極不穩定；后來在J.C.波根多夫的建議下，他采用銅－鉍組成的溫差電偶作電源，才克服了這個困難，得到了滿意的實驗結果。他總結出一個關系式，式中X是流經長度為x的導體中的電流的大小，a和b都是常數，a取決于電偶材料和溫差的“策動力”，b取決于電偶本身以及電路其余部分的阻力。歐姆于1826年2月發表有這一結果的論文，文中還解釋了由他和戴維等人提出的關于電導率的問題。兩個月后，歐姆在另一篇論文中將上述關系式簡化為X=A/L，式中A為某一導體電路上"所有電張力的總和"(即該導體兩端的電勢差)，L為該導體的“等效長度”(相當于電阻)。以上關系式就是現在聞名的歐姆定律。

歐姆受到J.B.J.傅里葉關于熱傳導研究的啟發，將電的流動和熱的流動二者作了比較；建立了歐姆定律的理論。不久寫成《伽伐尼電路：數學研究》一書，1927年出版。這部著作后來比他在1826年的實驗研究更加聞名。

但直到七八年后，歐姆的電學研究成果，才逐漸受到重視，1841年英國皇家學會授予他科普利獎章，1842年被聘為國外會員；1845年被接納為巴伐利亞科學院院士。電阻的單位歐姆，是為了紀念他而以他的姓氏命名的。

《中國大百科全書 物理學Ⅱ》 第820頁 作者 ：戴念祖
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