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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