本章要义
获得诺贝尔奖的共同条件为：为人类作出了重大贡献。具体到各个奖项，则有一些具体要求：如物理奖颁给在物理学方面有重要发现或发明的人；化学奖颁给在化学方面有重要发现或新改进的人；生理或医学奖颁给在生理学或医学方面有重要发现的人。根据遗嘱，诺贝尔奖由四个评奖机构负责评审。由瑞典皇家科学院负责诺贝尔物理学奖、诺贝尔化学奖（后增加诺贝尔经济学奖）的评选；由卡罗琳斯卡医学院负责生理或医学奖的评选；由瑞典文学院负责诺贝尔文学奖的评选；由挪威议会选出的5人小组负责诺贝尔和平奖的评选。
本章将描述获得诺贝尔奖的科学家努力的历程。正是因为有了这些断断续续的过程，才会有春华秋实和水到渠成，才会有闪耀的光环。
牛顿的一次失误
牛顿在力学上，他总结出了三大定律；在天文学上，他发现了万有引力定律；在数学上，他发明了微积分；在光学上，他提出了光的微粒本性、白光的本质，还发明了反射式望远镜。但他有一次重大的失误。有一次，牛顿用望远镜观察物体时，发现在镜中看到的物体的边缘带有彩色。不同颜色的光到底是什么呢？古希腊学者亚里士多德说过：“白与黑，光明与黑暗，按不同比例混合，就会得到不同的颜色。”他的大学老师巴罗也说过：“白光的聚集程度不同，就形成不同的颜色，最浓的白光就是红色，最分散的就是紫色。”他们都认为白光是基本色。
1666年，他进行了有名的白光实验。
他将一束白光射到一个透明的三棱镜上，经过棱镜的折射，得到了红、黄、绿、橙、蓝、紫、靛七种颜色的连续光带。但是，这些色光是由白光得到的，还是由棱镜产生的呢？牛顿继续让彩色光带通过一个倒放的三棱镜，让这些色光再合到一起，结果又得到了白光。这说明色光不是由三棱镜产生的，他总结出：白光是各种色光混合而成的。他又将由白光分解得到的红光射到另一个三棱镜上，射出后得到的仍然是红光，其他色光也是这样，证明了每种色光都是单色的、基本的。这样，牛顿成为第一个揭示了白光本质的人。
牛顿又想了想：能不能消除望远镜看见物体时边缘的颜色呢？用术语说就是能不能消除望远镜的色差呢？于是，他又做了实验：在透明水槽中放满水，水中放一个棱镜，他让一束光穿过水射到玻璃棱镜上，看看光在水中的折射，与在棱镜中的折射是否一样。如果不一样，就能利用不同的透明体进行适当组合，以消除色差。但他看到的却是相反的情况。后来他又得出结论：不同物质光的折射是一样的，所以折射式望远镜永远消除不了色差。从此以后，他改为研制反射式望远镜并获得成功。
不久，消除了色差的折射式望远镜被别人研制成功了。显然，牛顿的结论错了，但他错在哪里呢？
根据后人的研究，牛顿错在仅仅根据使用一种材料的实验就得出结论。他用的这个透镜的材料，碰巧与水的折射率相同，当然看不出玻璃与水在折射上有什么不同。
当时也有个研究这方面的人叫卢卡斯，他采用了不同透镜的材料来重复牛顿的实验，发现与牛顿的报告是不一样的。他所看到的是在水中和在玻璃中的折射不一样的。当卢卡斯把这个结果告诉牛顿时，牛顿却不相信，他只相信自己的实验结果，从而失去了改正错误的机会。
“眼界扩展”
牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作（1704年）。这本书是关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文，集中反映了他的光学成就。
“名人小档案”
牛顿，伟大的英国物理学家，1642年12月25日生于林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭。1661年，牛顿就读于剑桥大学的三一学院，年仅27岁，就担任了剑桥的数学教授，1672年当选为英国皇家学会会员。1685～1687年，在天文学家哈雷的鼓励和赞助下，牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》，完成了具有历史意义的发现——运动定律和万有引力定律，对近代自然科学的发展，作出了重大贡献。
阿基米德的破案
暑假在家，罗宇觉得无聊得很。于是，他跑到书房找了本书，这本书里的故事深深地吸引了他。故事中讲到科学家阿基米德因解开王冠之谜而发现了浮力定律。
叙拉古国的国王希罗，让一个名匠用纯金做了一个精美的王冠，国王非常满意。时间没过多久，人们的议论越来越多，说王冠不是纯金的，都怀疑金匠偷了王冠的金子。国王用秤一称，果然没少。国王愤怒地指责背后议论的人。
有人辩解说：“请陛下息怒，也许金匠用相同重量的银子顶上偷走的金子呢！”
“阿基米德有办法证实。”有人建议说。
阿基米德是国王的亲戚，国王把这个难题交给了他。他思索了多日，仍然没有任何头绪。
一天，他把工作忙完之后，便到澡堂洗澡去了，澡盆的水是满满的，热气腾腾。当他迈进腿去，此时，他把目光落在了不断向外流出的水上。忽然，他明白了，找到办法了，阿基米德在家做试验发现物体放进水里以后，会排出和它的体积同样多的水，于是拿与王冠重量相同的一块纯金，放到水中，看它排出多少水来，再拿与王冠重量相同的一块银，放到水中，看它排出多少水来。因为银的密度小，它的体积就比金的大，所以它排出的水一定比金的排出的多。又将王冠放到水中，看它排出多少水来。结果，排出的水比金的排出的多，分明是掺了银。他又计算出了掺银的多少。
罗宇看到这里时，他怎么也想不通阿基米德判断王冠是否纯金与浮力之间有什么关系。但人们又都说是阿基米德在洗澡时发现了浮力定律。怎么能自圆其说呢？罗宇去问许老师。
许老师说：“因为年代久远，又是传说，已无法确切知道阿基米得当时知道了什么。但总该有个比较合理的说法。也有人推测说，阿基米德在澡盆里还想到，自己在水中因受到水的浮力而变轻了，这浮力是多少呢？一定等于被排出澡盆的水的重量。因为那些水原来在盆中时一定也受到周围水的浮力，而且这浮力一定等于它自身的重量，才使它能静止在水中。水被人体排走后，原来的浮力就传给人体来承受了，这就得出了著名的阿基米德定律。”
“阿基米德称出与王冠重量相同的金块、银块，再称出三者分别放在水中时的重量，这样就知道它们分别受到水的浮力多少。这浮力就等于被排开的水的重量。根据水的重量、水的密度，就能算出被排开的水的体积，也就知道了金块、银块、王冠的体积各是多少了。于是很容易判断出王冠是否掺银。”
“眼界扩展”
流传下来的阿基米德的著作，主要有《论球与圆柱》，这是他的重要杰作，包括许多重大的成就。他从几个定义和公理出发，推出关于球与圆柱面积体积等五十多个命题。
“名人小档案”
阿基米德是古希腊伟大的数学家、力学家，生于西西里岛的叙拉古，卒于同地。早年在当时的文化中心亚历山大跟随欧几里得的学生学习，以后和亚历山大的学者保持紧密联系，因此他算是亚历山大学派的成员。后人对阿基米德给予极高的评价，常把他和I*9郾牛顿、C*9郾E。高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。
富兰克林放风筝的发现
1752年7月的一天，风雨大作，雷电交加，美国科学家富兰克林带着他的小儿子，躲在偏僻的草棚里，他们正在做着一项惊天动地的实验：让雷电从天空“走”下来。
“爸爸，这风筝有什么特殊作用吗？为什么要在雷雨中放风筝？”小儿子站在茅草棚下，望着天空中翻滚的乌云，迷惑地问。
“傻孩子，瞧，这是一架特殊的风筝。”富兰克林神秘地笑了，“不知这些云海里的天火今天肯不肯乘着我的风筝到人间做一回客呢？”
原来富兰克林在风筝的顶上绑了一根尖铁棒，在风筝线的末端系了一把铁钥匙。他让风筝飞到高空后，云层里的电就会通过打湿的细绳传到铁钥匙上。这样，就能把天上的电顺着风筝上的细绳引下来。
刚说完话，天空中划过一道耀眼的闪电，富兰克林立即拉紧手中的风筝线，并紧张地用手指接近系在绳尾的铁钥匙。
“天电来了，天电来了。”富兰克林大声叫着！不仅是他的手指有一种遭到电击的麻木感觉，同时，他还发现铁钥匙上迸射出了电火花。
……
后来，风轻云淡，雷声也渐渐远去。富兰克林收下风筝，带着儿子激动地回家了。他从来没有像那天那样高兴——用风筝上的绳居然能把电从天上引下来！经过这次实验，富兰克林的避雷针产生了。
虽然有避雷针，人们还是不敢用，认为这是对上帝的不敬。可是富兰克林不管这些，首先在自家屋顶上竖起了一根数丈长的铁棒，上面连上铜线，一直伸到土里。
有一次，一场雷雨时，神圣的教堂着火了，而装有避雷针的附近房屋却安然无事，这才使避雷针的避雷作用得到人们的认同。因此，避雷针迅速地由美国传到英国、法国、德国，传遍了整个欧洲和美洲。
“眼界扩展”
富兰克林的研究内容极其广泛。在数学方面，他创造了八次和十六次幻方，这两种幻方性质特殊，变化复杂，至今尚为学者称道；在热学中，他改良了取暖的炉子，可以节省四分之三燃料，被称为“富兰克林炉”；在光学方面，他发明了老年人用的双焦距眼镜，戴上这种眼镜既可以看清近处的东西，也可以看清远处的东西；他和剑桥大学的哈特莱共同利用醚的蒸发得到负二十五度（摄氏）的低温，创造了蒸发制冷的理论。
“名人小档案”
本杰明·富兰克林出生在北美洲的波士顿。他的父亲原是英国漆匠，当时以制造蜡烛和肥皂为业，生有十个孩子，富兰克林排行第八。从12岁开始，他当了近十年的印刷工人。1723年富兰克林离开了波士顿，到费城的基未尔印刷所和英国伦敦的帕尔未和瓦茨印刷厂当工人。通过刻苦自修，他成为一个学识渊博的学者和启蒙思想家，在北美的声誉日益提高。在富兰克林的领导下，“共读社”存在了将近四十年之久，后来发展为美国哲学会，成为美国科学思想的中心。
千里有话一线通
贝尔受家庭的影响，对声学有极大的兴趣，他22岁就被聘为美国波士顿大学的教授。为了创造出电话，他发誓：不创造出电话就绝不离开实验室。
1875年6月2日傍晚，贝尔和他的助手沃森分别在两个房间里做实验，为了防止外面的杂音进入室内，他们把门都关得严严实实的。
这时，机件发生了故障，贝尔发现电报机上的一块铁片在电磁铁前不停地振动，他那训练有素的耳朵立即敏锐地听出，这微弱的振动传送着一种声音。
顿时，他的脑海中灵机一动，心里默默地想：“如果对着铁片讲话，声音就会使铁片产生振动，铁片后面再接入绕着导线的磁铁，铁片振动时，会在导线中引起电流。电流传到对方，同样会使铁片振动，这样声音就可以传送给对方。”
贝尔从这次偶然的故障中得到了启发：电话如果像吉他那样，利用音箱产生共鸣，那就一定能听得见声音。
贝尔和沃森连夜用床板制作了音箱。接着，他们不断地改装实验装置，又认真地检查了一遍，然后回到自己的房间开始实验。这时，贝尔不小心把桌上的酸性溶液碰翻了，溶液洒在他的西装上面，他心情十分糟糕，对着机器大声喊起来。
“沃森先生，快过来，快过来！”
想不到这一句普通的话竟成了人类用电话传送的第一句话。历史记下了这一时刻，1876年3月10日。当时，贝尔只有29岁，沃森仅有22岁。
后来，经过贝尔和沃森不停地努力，最早的电话机——电磁式电话机终于诞生了。当年，贝尔获得了电话的专利权，并成立了第一家电话公司。
1915年，第一条横贯美国大陆的电话线开通了，贝尔又一次像和他过去的助手通话一样，激动而又大声地喊着：“沃森先生，到这里来，我需要你。”这次，这句话不是从一个房间传到另一个房间，而是从东海岸边传到了西海岸边，真正实现了“千里有话一线通”。
“眼界扩展”
19世纪90年代的电话，要先摇摇柄，接通接线生，打完后挂断；20世纪初的烛台式电话，拿起听筒直接接通交换台；30年代的摇篮型电话机，有了多种颜色的“外装”；到80年代有了“智慧型”电话机，只要按下相应的数字键就可以直接接通对方；现在，有了无线电话、可视电话等高科技电话产品，能拍照、能上网，功能齐全、造型新颖。
“名人小档案”
贝尔，1874年3月3日出生于苏格兰的爱丁堡。1862年贝尔进入著名的爱丁堡大学，选择语音学作为自己的专业。贝尔通过总结父辈们的经验，进步很快。1867年毕业后又进伦敦大学攻读语言学。就在此时，英国发生大规模肺病，贝尔先后失去了两个兄弟，其父带着全家迁居加拿大以躲避瘟疫。1869年22岁的贝尔受聘为波士顿大学语言教授，担任声学讲座的主讲。1875年6月2日傍晚，当时贝尔28岁，沃森21岁，他们历经半年多的改进，终于制成了世界上第一台实用的电话机。
永不熄灭的“明灯”
家境贫寒的爱迪生从小并不是像人们想象中那样天真可爱，7岁上学，功课并不好，上学不到3个月，有一次，老师讲到2加2等于4，可是，爱迪生竟然问起来：“老师，为什么2加2要等于4？”
老师一气之下把爱迪生赶回家，说：“爱迪生学习一点也不努力，他还老问2加2为什么等于4，实在太笨了，还是别上学了吧。”
爱迪生的妈妈只好把他领回了家，自己教他识字读书，讲些名人故事给他听，并不厌其烦地解答他问不完的“为什么”。有一次，妈妈给他买了一本《自然课本》，爱迪生被这些小小的实验吸引住了，这些实验为他后来的发明奠定了基础。
爱迪生在曼罗园建起了自己的研究所。1878年，爱迪生参加在巴黎举办的世界博览会，他发明的留声机在会上夺得了发明奖，同时，俄国工程师雅布罗其科夫和拉德金发明的“电烛”也吸引了他的目光。爱迪生下定决心一定要研制出电灯，为人类造福。
于是，爱迪生仔细阅读了有关“电烛”的资料，并收集相关的材料进行了设计制造。为此，他以实验室为家，吃喝住全在实验室。为了解决灯丝问题，他尝试着用木炭、硬炭、金属铂等做灯丝，都一一失败了……
“为什么油灯的灯芯那么亮，那么耐用呢？”有一次，爱迪生从油灯的灯芯想到了电灯的灯丝，便把棉线摆成各种弧形，烘烤，再取出一段完整的炭线作为灯丝，接通电源后，果然亮了。他惊喜地喊着：“亮了，终于亮了！”遗憾的是，这根灯丝只亮了一会儿就烧断了。
他并没有因为眼前的困难而退缩，一如既往地去找新的灯丝材料，后来还是一次次失败，他仍然一次次试验。
他前前后后用了一千六百多种材料，在三年多的时间里，仅植物类的炭化实验就进行了6000多次，实验笔记本多达200多本，共计4万余页，每天工作达十八九个小时，直到1880年上半年，白炽灯的实验还没有结果。
1879年10月21日，爱迪生把实验室里的一把芭蕉扇边上缚着的一条竹丝撕成细丝，经炭化后做成了一根灯丝，发明出了炭丝电灯。
1908年，爱迪生终于制造出了钨丝电灯。
爱迪生发明电灯那种不屈不挠的奋斗精神永远不会熄灭，它将永远指引着人们在发明创造的道路上不断地探索。
“眼界扩展”
爱迪生一生有一千三百多种发明专利。1877年，他发明了留声机；1880年，他发明了电车；1889年，他发明了幻灯机；1912年，他发明了有声电影，还有发电机、电动机、蓄电机等。爱迪生被人们称为“发明大王”是名副其实的。
“名人小档案”
爱迪生于1847年2月11日诞生于美国中西部的俄亥俄州的米兰小市镇。父亲是荷兰人的后裔，母亲曾当过小学教师，是苏格兰人的后裔。小时候由于老师斥他为“低能儿”而被撵出校门。从此以后，他的母亲成了他的“家庭教师”。由于母亲良好的教育方法，使得他对读书产生了浓厚的兴趣。1863年，爱迪生担任大干线铁路斯特拉法特枢纽站电信报务员。1868年，爱迪生以报务员的身份来到了波士顿。同年，他获得了第一项发明专利权，这是一台自动记录投票数的装置。爱迪生发明了留声机，后来又经历无数次失败后终于有了电灯等一千多种发明。
揭开信息时代的帷幕
自从德国物理学家赫兹利用静电的火花放电试验证明电磁波的存在，意大利青年马可尼就立刻被吸引住了。
一个夏天的午夜，马可尼躺在床上，为无线电的研究苦恼着，无法入眠。于是，他披衣来到庭院里，月光如水，透过一棵老槐树，洒下一片斑驳的影子。
“嘿，月光为什么能从高高的天空照下来？电波为什么不能像月光这样，一泻千里呢？难道是因为月光从高空往下倾射的缘故？”马可尼突然想到，“也许把天线架得高一些，电波就会传得远一些？”
马可尼心中一亮，想不到月光的倾射能为他点起一道智慧火花。他马上在花园的一个墙角上竖起一根天线，让助手把天线不断地往上升高，自己拿着另一根天线和接收仪器，向前跑动：10米、100米、1000米……原来只能接收几百米的电信号，现在一下子能增加到2*9郾7公里！深夜中的马可尼激动万分。
“我要把电波送过大西洋！”在一次无线电研讨会上，马可尼兴奋地说。可是，同行们听了都笑话他异想天开。无可奈何之下，马可尼只好告别了祖国，来到了当时对科学技术更为重视的英国。英国对此非常重视，为马可尼的研究和实验提供了极大的方便，让他如虎添翼。
1897年，马可尼的无线电通信距离达到了4*9郾8公里，不过，离跨过大西洋还有相当的差距。
后来，马可尼继续研究发报机，提高信号的接收能力，一方面改进天线设备，并用风筝把天线高高吊起，升到了121米的高空，终于把电波顺利地送过大西洋，实现了跨洋收发报距离3200公里的巨大成果。这一天，世界各大报纸都以醒目的标题竞相报道：
“马可尼发明横跨大西洋无线电报获成功。”
“电波征服地球！”
马可尼一举成为世界上第一个无线电方面的专家。
1909年，35岁的马可尼获得了诺贝尔物理学奖。
从此，马可尼的无线电通信得到越来越广泛的应用，开辟了人类通讯史上的新纪元。
“眼界扩展”
1896年6月2日，马可尼向英国政府提出了编号为12039的电报专利申请书。1897年，马可尼成立了无线电报及信号公司，即后来的马可尼无线电公司，使无线电通信开始了商业化。电报分明码电报和密码电报，全社会共同约定的电码供公众公开使用的，叫明码，互相约定的电码则叫密码。还分普通电报、加急电报，普通电报一般在2～8个小时之间收到，夜间停送，而加急电报收费高、速度快，夜间也要传送，办理时需要写明“加急业务”。
“名人小档案”
赫兹（Heinrich Rudolf Hertz 1857～1894），德国物理学家。1857年2月22日生于汉堡。1876年入德雷斯顿工学院学习工程，由于对自然科学的爱好，转入慕尼黑大学学习数学和物理，第二年又转入柏林大学，在亥姆霍兹指导下学习并进行研究工作。1880年他以纯理论性工作的《旋转导体电磁感应》论文获得博士学位，成为亥姆霍兹的助手。1885～1889年任卡尔斯鲁厄大学物理学教授，1886年开始进行使他闻名世界的关于电磁波的实验工作。1894年1月1日因血中毒在波恩逝世，年仅36岁。
记录了转瞬即逝的声音
美国科学家马文·卡姆拉斯从小就喜欢自己动手，对新事物十分感兴趣，强烈的求知欲望使他对未知领域总是满怀热情。
以前，他有个堂兄特别喜欢唱歌，连做梦都想当一名歌唱家。有一天，他和卡姆拉斯在一起玩，自言自语地说：
“要是我的歌声能录在唱片里该多好啊！”
听了堂兄的话，卡姆拉斯在心里想：现在用唱片录音练习实在太浪费了，如果能想出其他的办法就好了。就这样，他开始对录音机进行研究。
他注意了保尔森的磁性录音机，这种录音机中，与振动膜片相连的不是尖针，而是一块小磁铁。当磁铁振动时，一根钢丝在磁铁前匀速通过，钢丝上发生不同程度的磁化，这样声音便成为强弱不同的磁信号记录下来。但是，这种录音机的钢丝易扭曲变形，放音质量很不好，而且它的信号比较微弱，音量特别微小。
卡姆拉斯采用了钢丝和针尖接触的办法，这样钢丝仅在与针尖接触的地方才能磁化，钢丝表面不能匀称地录下声音。
于是，卡姆拉斯开始改造钢丝录音机，制成一台采用新原理的钢丝录音机。它采用完整的磁圈作为磁头，钢丝穿过磁圈，并与磁圈保持一定间隔，这样就能利用钢丝周围的空气间隔进行录音。由于这一层是包围在钢丝的表层，因此，它是均匀的。
这台录音机的性能要比以往录音机的性能好了很多，声音逼真，音质优美。卡姆拉斯的堂兄在纵情歌唱之后，再由这台录音机放出录音，他发现演唱水平在一瞬间提高了很多。
后来，卡姆拉斯为了提高音质，又对录音机进行了改进。他开始对不同材料进行试验，最后终于找到了较为理想的磁性材料——一种具有特殊性质的氧化铁粉。他将这些铁粉末涂在塑料带上，放入磁场进行处理，制成了又轻又薄的塑料磁带录音机。此后，他还发明了“高保真多频道立体声”放音装置。
录音机真是一项奇妙的发明，它把转瞬即逝的声音记录保存下来，同时还可以原样重放。
卡姆拉斯一生中取得了五百多项发明专利。1979年，他被授予“美国最佳发明家”的荣誉称号。
“知识链接”
1877年爱迪生发明了留声机，创造了人类史上的奇迹，使声音可以储存和再现。1887年，美国人埃米尔·伯林纳发明了第一台唱盘式电唱机（留声机），其放音原理与爱迪生的留声机相仿。
“眼界扩展”
1888年，一位名叫史密斯的美国科学家提出了改进留声机的设想，他提出磁体记录声音。尽管史密斯有这一番美妙的设想，但由于种种原因，他并没有把自己的设想付诸实践。10年后，丹麦电话工程师保尔森将这一设想变成现实，他研制出了第一台磁性录音机，并于当年取得专利。1937年，美国科学家马文·卡姆拉斯发明了磁带录音机，才使录音机真正走进千家万户，有力地推动了人类文化事业，特别是传媒业的迅速发展。
《霸王别姬》给卡尔森的启示
美国工程师斯特切·卡尔森是一个做事喜欢动脑筋的人，工作之余还喜欢做一些小发明。
有一天，他到公司的秘书处办事，看见秘书处的工作人员都忙得不亦乐乎，一个文件要抄几遍，有的甚至十几遍，既辛苦又浪费人力。他想，要是能发明出一种不用重复抄写的机器就好了。从那以后，他一直没有忘记这事儿，只要一有空儿就在脑子里琢磨起来。可是，经历了很长时间也没有什么大的进展。
有一个星期天的晚上，他来到一家中式餐厅吃饭，无意间，他发现墙上挂着一幅画，走近一看，题目是《霸王别姬》。热情的老板，便把这幅画的“诗情画意”，生动形象地向卡尔森描述了一番：
画面上是霸王自刎前与爱姬生离死别的情景。这是中国历史上著名的楚汉之争，楚霸王项羽，一次遭到汉高祖刘邦的袭击，几乎全军覆没，便带着爱姬还有几个士兵，逃到了乌江边。望着滚滚流动的江水，他握紧拳头，发誓要重整旗鼓。这时，一个士兵发现不远处矗立着一个石碑，他们走近一看，上面写着“霸王自刎乌江”六个大字，项羽不寒而栗。他想这一定是刘邦干的，但仔细一看，这几个字竟是由许许多多蚂蚁组成的。项羽一下子崩溃了，仰天大吼一声：“这是天意啊——”便拔剑自刎……
蚂蚁怎么能写字呢？其实他是中了刘邦的诡计，那六个字是用蜂蜜写成的，蚂蚁闻到甜味，都纷纷爬上去了，所以就出现了六个由蚂蚁组成的醒目大字。
“太好了！”听完老板精彩的讲解后，卡尔森大受启发。走在回家的路上，他一直在想：要是将一张纸上的笔画像涂蜂蜜一样涂在另一张纸上，然后将墨粉像蚂蚁一样附在上面，问题不是迎刃而解了吗？按照这种思路，他很快设计出了复印机的草图。
1938年10月23日，经过他不懈的努力，世界上最早的静电复印机终于问世了。卡尔森把一份稿件放入复印机复印后，世界上第一张复印件就由此而诞生了。
“知识链接”
复印机经过几十年的发展，已经有近千个型号，按复印的颜色来分，有单色、多色及彩色复印机；按复印机的尺寸来分，有普及型、手提型和大工程图纸复印机；按成像处理方式来分，有数字式和模拟式复印机等。
“知识小博士”
复印机的工作原理是利用光导体的电位特性，在光导体没有受光照的状态下进行充电，使其表面带上均匀的电荷，然后通过光学成像原理，使原稿图像成像在光导体上。
让电走进千家万户
许多的科学家都为电能转化为机械能、机械能也能转化为电能付出了巨大的代价，后来，迈克尔·法拉第产生了一个联想：既然电流能产生磁，那为什么磁不能变成电呢？如果能变成电，那力量也一定不会小的。
于是，1821年，他便在笔记本上写下了“转磁为电”四个大字。
1833年，通过自己的努力，迈克尔·法拉第在英国皇家学院获得教授的头衔，这一年，他正好43岁。从一个没有受过正规教育的书铺学徒，到堂堂大学的教授，一时间成了科学史上的一段佳话。
他出生在贫寒的家庭，13岁被父亲送到书铺里当学徒，在那里，他用自己的辛苦劳动换取微薄的收入，但是他从书铺中得到了很多的快乐。
“一根玻璃棒，在一块毛皮上摩擦几下就能产生静电？就能吸起一片纸屑？真是太奇妙了。”
有一次，法拉第从《大英百科全书》里看到了玛西特夫人讲述的化学实验，感到非常奇特，便照着书中讲的那样做起实验来。
他跑到药房里去找一些扔掉的小瓶子，去买一点便宜的药品，躲在自己的小阁楼里精心地做着自己的研究，而且如痴如醉……
后来一个偶然机会，法拉第被化学家戴维发现。这个发现了多种新元素的伟大化学家十分爱惜人才。他把法拉第要到了皇家学院，做自己的实验助手。到了皇家学院的实验室，法拉第如鱼得水，专心致志地开始了自己的研究工作。
为了实现自己的梦想，在这之前，法拉第就已经完成了电磁学上的一个重要实验。
他在一个玻璃缸中央立上一根磁棒，倒上水银以后，让磁极的一端露出来，再用铜丝捆住一块放到水银缸里的软木，将导线一端接在磁棒上，另一端通过铜丝与磁棒的另一极连起来。这样，电源接通后，导线马上开始移动了……这个实验让他在电磁学上取得一个很大突破。
法拉第为了彻底弄清磁是否能转变成电这个问题，那一段时间，他的口袋里总是放着一个电磁线圈的模型，一有空就把模型拿出来琢磨，仔细地思索着，如果有灵感，就一头扎进实验室。
直到1831年10月17日，法拉第把磁转变成电的实验终于成功了。这个实验不知不觉就用去整整10年。
此后，法拉第又继续进行大量的实验，以探讨电磁感应产生的条件。
法拉第发现“电磁感应”后，更加快了他的研究步伐。他利用这一原理，制造出了世界上第一台发电机。
“名人小档案”
法拉第（Michael Faraday，1791～1867）英国著名物理学家、化学家，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。他家境贫寒，未受过系统的正规教育，但刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范，对于青少年富有教育意义。1816年发表第一篇科学论文。他最初从事化学研究工作，也涉足合金钢、重玻璃的研制。在电磁学领域，倾注了大量心血，取得出色成绩。1824年被选为皇家学会会员，1825年接替戴维任皇家学院实验室主任，1833年任皇家学院化学教授。
伦琴发现了一种不知名的射线
1895年11月8日傍晚，德国的威廉·康拉德·伦琴，如同平常一样来到了他自己的实验室。
当时，伦琴正在做阴极射线的研究，由于工作的原因，他只能把自己的实验放到晚上进行。他用黑纸将阴极射线管严严实实地遮盖好，以使它与外界相隔离，然后把窗帘放下，把灯熄灭，再接通电线，让高压电通过阴极射线管。突然，他发现一个奇怪的现象：从离放阴极射线管不到1米的小板凳上发出一道淡绿色的黄光。
“阴极射线管已经被黑纸包裹得没有一丝缝隙，荧光屏也没有竖起来，绿光是从哪里来的呢？”
起初，伦琴还以为是自己的错觉。他又睁大眼睛仔细再看，还是有一道绿光。可是，当他把高压电源关掉时，光线也随之消失了。
“板凳怎么会发光呢？”伦琴十分不解，敏感的他发现板凳上摆着自己原来做实验时用的一块硬纸板，硬纸板上涂了一层荧光材料，神秘的绿光就是从那儿发出来的。
“可是，纸板怎么会发光呢？是不是那个阴极射线管的原因呢？”
他又一次打开开关，拿了一本书放在硬纸板与阴极射线管之间，奇怪的是绿光还是投射在硬纸板上。他把阴极射线管的电源切掉，绿光一下子又消失了，实验证明绿光确实与放电有关。接着，他先后在阴极射线管与硬纸板之间放了木头、玻璃、硬橡胶等物，结果发现这些东西都不能挡住这种光线。“太神奇了！”伦琴喜出望外。
于是，伦琴在实验室里整整泡了7个星期，终于确定这是一种还不为人知的新射线，所以就给它定名为X射线。后来，科学家们为了纪念它的发现者，就将它称为“伦琴射线”。
后来，在一次他用铅检验X射线的吸收能力时，意外地看到了自己拿铅片的手的骨骼轮廓。他又让他的妻子把手放在黑纸包严的照相底片上，用X射线照射，当底片经过处理后，手部的骨头清晰可见，就连手指上的结婚戒指也十分清晰。
1895年12月28日，伦琴发表了名为《一种新射线的初步研究》的论文。X射线的发现在全世界产生了巨大的轰动。
X射线发现后，很快在医学上得到应用。它为疾病的诊断提供了准确的依据，大大提高了医学诊断水平。
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伦琴一生在物理学的许多领域中进行过实验研究工作，如气体的比热容、晶体的导热性、热电和压电现象、光的偏振面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细现象等。当然，他最重要的贡献莫过于X射线的发现。X光是一种看不见的射线，它的穿透力非常强，能穿过我们的心脏，却穿不透我们的骨骼。
“名人小档案”
W。K。伦琴（1845～1923），德国实验物理学家。1845年3月27日生于伦内普。3岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865年迁居瑞士苏黎世，伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工程系，1868年毕业。1869年获苏黎世大学博士学位，并担任了物理学教授A*9郾孔脱的助手；1870年随同孔脱返回德国，1871年随他到维尔茨堡大学，1872年又随他到斯特拉斯堡大学工作。1894年任维尔茨堡大学校长。1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。1923年2月10日在慕尼黑逝世，终年78岁。
在沥青渣中淘出的金子
居里与物理学家彼埃尔·居里幸福地结婚，并在他的实验室里与他一起工作。
物理学家贝克勒尔发现了放射线，开拓了新的物理研究领域，但这种神秘射线的来源对科学家们而言，还是一个找不出答案的难题。于是，居里夫妇就从解决这个难题入手，开始了他们共同的生活和工作。
有一次，居里夫人在检查沥青铀矿时，发现这种矿物质具有很强的放射性。她总不明白这是什么原因造成的，会不会里面还有什么新物质？她的丈夫彼埃尔·居里也是位造诣很深的科学家，他认为自己妻子的想法是正确的，如果继续研究下去可能会有重大发现，于是，他便放下自己的课题参与到夫人的研究中。
居里夫人向法国科学院提交了一篇科学报告：“有几种铀矿……比纯铀放射性强得多，这些矿物中可能含有一种比铀放射性强得多的新元素……”
经过无数次的实验，居里夫人发现了钋元素，它的化学性质与铋相同，放射性比铀大400倍。
钋元素发现后，居里夫妇又继续研究放射性物质，他们从含钡部分确认了另外一种新的元素，它是迄今为止他们所发现的放射性最强的未知元素。它的放射性比纯铀盐还要强900多倍，在黑暗处能自动放出亮光。他们把它命名为“镭”，在拉丁文里为“放射”的意思。
发现了镭元素后，居里夫妇用奥地利政府赠送的一吨沥青铀矿残渣来提炼镭。沥青铀矿中镭的含量极其稀少，上千斤的沥青铀矿石，需要经过混合、溶解、加热、过滤、蒸馏、结晶等一系列的工作，才有可能分离出一克的极小分量的镭盐。就这样，居里夫人要一锅一锅地将沥青煮沸，并不停地搅拌，再让这些沥青渣一点点地结晶。
朋友们打趣地说她是在沥青渣里淘金。是啊，如果能从沥青渣里提取纯镭，测定镭原子的原子量，就可以用事实向科学界证明镭的存在！因此，他们夜以继日地努力工作着。
一百三十多天以后，居里夫妇通过他们辛苦繁重的劳动，从数吨沥青矿渣中提炼出了0*9郾1克纯净的氯化镭。在光谱分析中，它清楚地显示出镭特有的谱线，与已知的任何元素的谱线都不相同。居里夫人还第一次测出了它的原子量是225，其放射性比铀强二百多万倍，这一科学的举措证实了镭元素的存在。
1902年，历史不会忘却这一刻；这天晚上，历史也不会忘记，居里夫人的小屋里虽没有点灯，可玻璃容器中那粒镭盐闪出了蓝色的光，像天幕上晶亮的星星……
因此，她被人们亲切地称为“镭的母亲”。
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镭的形体是有光泽的、像细盐一样的白色结晶。医学研究发现，镭射线对于各种不同的细胞和组织，作用大不相同，那些繁殖快的细胞，一经镭的照射很快都被破坏了。这个发现使镭成为治疗癌症的有力手段。
“名人小档案”
玛丽·居里（1867～1934），是一位原籍为波兰的法国物理学家、化学家。1895年与皮埃尔·居里结婚，她与她的丈夫皮埃尔·居里都是放射性物性的早期研究者，她于1898年同丈夫共同发现镭和钋两种放射性元素。居里夫人以《放射性物质的研究》为题，完成了博士论文。1903年，她获得了巴黎大学物理学博士学位。之后，居里夫妇双双获得了诺贝尔物理学奖，而且居里夫人曾两次获得诺贝尔奖金，成为世界上唯一一位两次获得诺贝尔奖金的女性。
他发现了比原子更小的电子
每一位科学家的成功都离不开自己努力和勤奋，他们在背后都付出了辛勤的汗水，汤姆逊也不例外。他28岁就被任命为剑桥大学卡文迪许实验室物理学教授。
他对当时科学界关于阴极射线本质的争论产生了浓厚的兴趣，为了寻求电与实物之间的联系，他开始对气体放电以及阴极射线进行化学分析。
“一定要通过自己精心设计的实验，来解决这场争论。”汤姆逊在心里暗暗发誓。
汤姆逊在1897年的皇家学会讲演中介绍他的实验背景，他的思想中包括了两个假说：一是“在气体中的电荷载体一定比普通的原子或分子要小”。因为它们比起原子或分子来说更容易更多地穿过气体。二是“放电管中不管用什么气体，其电荷载体却都是一样的”。因为不论真空管里是什么气体，射线在标准磁场作用下产生的偏移都是一样的。
汤姆逊把这种带负电的阴极射线的粒子称为“原始原子”，将这种原始原子的荷质比与电解定律求出的氢离子的荷质比进行比较，结果它的质量仅为氢离子质量的千分之一。
后来经实验结果证明，汤姆“比原子小”的“原始原子”的假说是正确的。
这个发现太重要了，因为如果阴极射线的粒子的电荷与氢离子相同，那么阴极射线的粒子的质量就远小于氢离子。由于氢离子已是当时所知道的最轻的粒子，如果是这样，阴极射线的粒子就是一种从未见过的新粒子。
汤姆逊根据这些假说，大胆推测：阴极射线中的电荷载体是一种普通的物质成分，它比元素原子还要小。
他又创造性地设计了一个杰出的实验。实验的核心是测出阴极射线中的电荷与质量的比值——“荷质比”，他用各种不同的金属材料做成阴极射线管的阴极，并给管内填充不同的气体，但测出的荷质比始终不变。这个结果引起了汤姆逊的兴趣。
“那么，怎样才能测出阴极射线粒子的电荷呢？”
此时的汤姆逊想到了自己的学生汤森德已测出一个气体离子的电荷值。于是他把实验稍作改进，就测出了阴极射线粒子的电荷量，恰好这个值与氢离子的电荷值相等。
汤姆逊由此得出了结论：阴极射线是一种带负电的微粒，它的质量比氢离子小得多。它是一种人类从未知道的新粒子。借助于托尼继的对电荷最小单位的命名，汤姆逊称阴极射线粒子为“电子”。
电子是构成物质微观结构的一种基本粒子，也是人类发现的第一个基本粒子。汤姆逊因发现了电子，获得了1906年度的诺贝尔物理学奖。
“名人小档案”
约瑟夫·约翰·汤姆逊（1856～1940），是英国著名的物理学家。他对物理学经典理论有很深的造诣，尤其是在热学和电磁学方面，发表过很多论文。他以对电子和同位素的实验而著称。他是第三任卡文迪许实验室主任，并且在这个世界第一流的物理学研究基地连续工作了35个年头。经他培养的研究人员中，有7位获得诺贝尔奖学金，有55位成为各大学教授。他从事的研究对物理学的发展有着深远而又重要的影响。
你的照片怎么曝光了
贝克勒尔出生在一个书香门第，祖父和父亲都是物理学教授，后来他与父亲一起研究荧光现象。
自从伦琴发现了X射线后，贝克勒尔的脑海里一直萦绕着一个新的问题：
“荧光和X射线之间到底有什么关系呢？能够发出荧光的物质能同时发出X射线吗？”
为了弄明白这个问题，贝克勒尔父子一头扎进实验里，为了研究的方便，他们收集了不少荧光物质。但在实验中，贝克勒尔选择了一种典型的荧光物质，在阳光照射下会发出荧光的晶体铀盐——黄绿色的硫酸双氧铀钾。
贝克勒尔开始实验，他仿照伦琴的办法，用一张黑纸严严实实地包住一张胶卷底片，使其不受阳光的作用，但可以受到X射线的作用，因为伦琴已经证明X射线可以穿过厚纸包层，使照相底片感光，再在黑纸包的外表放上这种晶体铀盐，然后放在阳光下照射。
过了一会儿，贝克勒尔拿着黑纸包进入暗房。他把底片冲洗出来后一看，惊喜地发现底片上果然有一块和铀盐放置位置相对应的黑影。
“阳光不能穿透黑纸，那么阳光本身是不会使黑纸包住的底片感光的。但是，现在底片确实感光了，这就说明在荧光产生的同时，X射线也产生了。这就是说，荧光物质经太阳照射确实能发射X射线，只有X射线才能穿透黑纸使底片感光。”激动万分的贝克勒尔兴奋地对父亲说着。
看着儿子高兴的样子，父亲却表现得异常冷静。他对儿子说：
“儿子，你不要高兴太早，必须通过大量的实验进行论证。”
贝克勒尔听完父亲的话，又冷静下来进一步做实验。这时凑巧碰上了连绵的阴雨天，他们只好把实验的东西——用黑纸包好的几张底片和铀盐一起原封不动地放回抽屉。
5天过去了，天终于放晴。贝克勒尔欣喜地从抽屉里拿出纸包和铀盐准备继续中断的实验。做事一向严谨细心的贝克勒尔，在取底片时，被眼前意外情况的出现惊呆了：
“在没有阳光的情况下，底片不仅曝光而且上面又有很明显的铀盐的像。”
“这是怎么回事呢？”贝克勒尔感到非常疑惑。
“难道铀盐在没有阳光的情况下，也会自动发出能穿透黑纸的射线，使底片感光？”这个偶然的发现，使贝克勒尔无比高兴，他断定这是一种新的射线现象。
贝克勒尔又开始了锲而不舍的研究，他通过对这种晶体铀盐进行各种物理和化学分析后发现，只要化合物里含有铀元素，即使它不是荧光物质，也会自动发出这种强烈的射线，并把这种天然放射线称为“铀射线”。从此，人类历史上发现了一种天然放射性物质——铀，贝克勒尔成为最早观察到铀原子自发聚变的放射性现象的科学家。
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铀是一种带有银白色光泽的金属，比铜软一些，它和X射线既相似又有区别。它们之间相似的是，都是看不见的光线，都能对底片起作用，都能使空气带电；不同的是，铀射线只能透过黑纸和薄铝片，却不像X射线那样能穿透人体、门板和薄墙。
爱因斯坦最闪光的思想
爱因斯坦出生在一个幸福的犹太家庭。
童年时期的爱因斯坦就逐渐表现出了他的勤学好问的特点，凡事都喜欢问个为什么。
当爱因斯坦进入国民学校时，学习成绩并不理想，而且喜欢玩一些需要耐心的游戏，像用纸片搭房子就是他的“拿手戏”。上课时，他也经常因为不能及时回答老师的提问，被同学取笑，或者被老师惩罚。他在语言表达上显得有些迟钝，与同龄的孩子好像有好大的差距，连邻居都笑话他。爱因斯坦的妈妈却不以为然地说：
“他总是在思考，等着吧，总有一天他会成为教授的。”
人们都觉得他妈妈过于天真了，只有极少数人能够体会作为母亲的那份“望子成龙”的心情……
随着年龄的增长，爱因斯坦上了中学，但在学业上仍然不突出，除了数学，其他功课都不怎么样，尤其是拉丁文和希腊文特别差。当时的德国学校必须接受宗教教育，开始时爱因斯坦非常认真，但当他读了通俗的科学书籍后，认识到宗教里有许多故事是虚假的。12岁时他放弃了对宗教的信仰，并对所有权威和社会环境中的信念产生了怀疑。于是他下定决心选择科学事业，希望掌握自然世界的奥秘。
爱因斯坦大学毕业后，获得了瑞士国籍。后来在朋友格罗斯曼的帮助下，他终于在伯尔尼的瑞士联邦专利局找到了一份稳定的工作——当技术员。在这里，爱因斯坦有机会接触许多新的科学知识和新的发明创造，这让他有了深深的感触：世界上有那么多奥妙需要去研究、去探索、去发明、去创造……从此，爱因斯坦开始认真、系统地钻研物理学知识，同时，也阅读了大量的哲学书籍，这使他眼界大开，思想认识也有了一个质的飞跃。
经过他的努力，1905年3月，爱因斯坦发表了名为《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文，有理有据地论证了光的量子性质，得出了光电效应的基本定律，并因此获得了诺贝尔物理学奖。同样在1905年，爱因斯坦完成了名为《论运动物体的电动力学》的论文，创立了狭义相对论。
10年后，爱因斯坦创立了广义相对论，这标志着物理学研究有了一个重大突破，开创了物理学研究的新领域。
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爱因斯坦的广义相对论包含三个著名的预言，其中第三大预言是引力场使光线偏转，最靠近地球的大引力场是太阳引力场。他预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年，英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告，确认广义相对论的结论是正确的。
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爱因斯坦，20世纪最伟大的物理学家，科学革命的旗手。1879年3月14日生于德国乌尔姆一个犹太人家庭。1896年，他进入瑞士苏黎世工科大学师范系（实即数理系）。他喜欢在物理实验室观察实验现象，读科学原著和思考现代物理学中的重大问题。1914年任柏林大学教授和威廉皇帝物理研究所所长。法西斯政权建立后，爱因斯坦被迫离开德国。1933年移居美国任普林斯顿高级研究所教授，直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。
昂纳斯打开了低温世界的“魔盒”
卡末林·昂纳斯是荷兰莱顿大学的实验物理和气象学教授，他的实验室是世界闻名的低温研究中心。
在低温世界里有许多奇特的“景观”：
一束鲜花如果放在液态氮里浸一浸，在漆黑的房间里，你会发现它竟然能够发出蓝色的光芒。
你们认为低温世界神奇吗？难怪科学家都认为低温世界是个魔术世界。昂纳斯的实验室就是这样一个神奇的世界，也是世界上最冷的地方。人们都说，他是第一个打开低温世界“魔盒”的人。
是啊，在美丽的莱顿城里，即使温暖如春、蜂飞蝶舞，可昂纳斯的实验室仍然是一个寒冷的世界，比北极和南极的最低温度——零下88度还要低几倍。虽然在常人的眼里，这里是一片寒冷寂寞的世界，可是昂纳斯认为这里充满神秘、充满探索的乐趣。
“能不能制造一个更低温的世界呢？”在昂纳斯脑海里时常闪烁着这个念头。
当时，科学家们已经可以把除了氦气以外的气体全部变成液态了，利用液态氢，人们已经获得了零下253度的低温。可是，把氦气变成液态就有许多人们想象不到的难处。
“在液态氦的温度下，连空气都变成固体了。”
“如果真的制成了液态氦，一不小心与空气接触，液态氦的表面就会结成坚硬的盖子。”
可是昂纳斯不管这些，仍然固执地做低温实验，希望能创造一个前所未有的低温世界。不过在他的心底也知道，低温并不是一下子就能达到的，需要沿着温度的台阶一步一步走下去，而且温度越低越困难。
经过他长期的不懈努力，终于用液态氯甲烷达到了零下90度，用液态乙烯达到了零下145度，用液态氧气达到了零下183度，用液态氢气达到了零下253度……
1908年，昂纳斯终于用液态氦气得到了零下269度的低温。这个温度属于超低温，当时世界上只有莱顿大学的实验室里能够得到这样的低温。
后来，昂纳斯的实验室里又一次传出惊人的消息：
“瞧，在这样的低温下，水银的电阻突然消失啦。”昂纳斯惊奇地睁亮了那双大眼睛。
这时奇迹出现了吗？同伴纷纷围过来。
“没有电阻意味着什么？”昂纳斯兴奋地说，“电阻消失了，电流就不会衰竭。”
昂纳斯接着又做实验，并发现除了水银，铅、锡在这个温度下，电阻也会突然消失。
于是，他又做了一个新实验：把一个铅制的线圈浸到液体氦中，铅圈旁边放一块磁铁，突然把磁铁拿走，按照法拉第的电磁感应原理，铅圈内便产生了感应电流，而且这电流沿着铅圈像一匹骏马一样，不知疲倦地跑呀跑，永不停止——因为没有电阻！
这就是著名的超导现象，即水银在零下269度时没有电阻。昂纳斯也因为这一伟大发现于1913年获得诺贝尔奖。
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超导现象的发现，产生了超导材料。现在，科学家把电阻等于零的材料叫超导材料。超导材料用途极广，如果用它输电，即使从三峡电站输送到上海也不会浪费一点电力。
达伦的灯塔在海上闪烁
达伦从小就喜欢在农场玩，因为他的父亲是个农场主，在大人修理机械时，他在一旁也跟着忙活，经常在大人不解其惑时提出一些让人出乎意料的好主意。
父亲见他聪明好学，爱干农活，小学毕业后便让他去学习制作奶酪。达伦着迷于机械制造，他对机械原理的兴趣已经超过了对奶酪质量的关心。他用农场的旧转轮制造了一台打谷机，还发明了检测牛奶含脂量的装置。达伦对机械的热情和解决问题的积极性，也给邻居们带去了便利。他经常给附近的人家维修机器，名气也越来越响，远处农场的农民也开始找上门来。达伦成了没有学历的“小工程师”。上大学期间，他被邀请参加了涡轮机和空气压缩机的制造。大学没毕业，他就发明了牛奶消毒装置和挤奶机。
毕业后，他成为瑞典煤气贮存公司的总工程师，达伦这时开始着手研究灯塔用的自动闪烁灯，成了第一个研究将乙炔用于无人管理导航航标照明的人。在实验室里，他把乙炔溶解于丙酮内，然后在10个大气压下将它压入金属容器中一块多孔石棉内。容器内容纳的乙炔为原来体积的100倍，并且可以控制、可以搬运，不至于因为晃动而爆炸，他想，这就可以安全地作为海上灯塔或浮标的长效光源了。后来，他还发明了能产生闪光的阀，人们可以从其持续闪光的间隙辨认出光源。为了节省乙炔的耗量，他又发明了一种自动太阳阀。这种阀可以使灯塔在太阳升起时自动熄灭，在黑夜来临时重新点燃。达伦的这些发明，使他被誉为水手和航运业的守护神。
后来，达伦又不顾个人安危，潜心研究煤气的性能。在他的多次冒险中，一次实验爆炸使他身负重伤，但他仍然没有打消继续努力的想法。最后他终于发明了连接煤气贮存器的自动调节装置，解决了煤气贮存的难题。等到获得诺贝尔物理学奖时，他已看不到一切光明和荣耀了。双目失明之后，在极端困难的条件下，他继续进行研究，就像小时候给爸爸出主意一样，他给同行提出了许多好的建议。人们尊敬地称他为“工程师中的伟人”、“诺贝尔精神的化身”。
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诺贝尔1833年出生于瑞典首都斯德哥尔摩。他的父亲是一位颇有才干的机械师、发明家，受父亲的影响，诺贝尔从小就表现出顽强勇敢的性格。1850年，父亲让他出国考察学习。两年的时间里，他先后去过德国、法国、意大利和美国。由于他善于观察、认真学习，知识迅速积累，很快成为一名精通多种语言的学者和有着科学训练的科学家。回国后，在历经了坎坷磨难之后，没有正式学历的诺贝尔，终于靠刻苦、持久的自学，逐步成长为一名伟大的科学家和发明家。
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达伦，1869年11月30日出生于瑞典的斯坦斯托甫的一个穷苦家庭。达伦小时候身材瘦小，长相也难看，很不讨人喜欢，甚至连哥哥、姐姐也常常欺侮他。可是，小达伦在学校的学习成绩却好得出奇，在他26岁那年，他就利用自己所学到的知识发明了炼乳机，随后他来到苏黎世大学深造，两年后他获得该大学学士学位。1912年获得诺贝尔物理学奖。
不像教授的理查森
理查森出生在一个幸福的家庭。在剑桥大学学习期间，他的成绩优异，自己的潜心攻读为后来他的事业打下了坚实的基础。
大学毕业之后，他来到卡文迪许实验室进行热体电发射的研究工作。一直以来，他对自己的研究工作充满了信心。在剑桥大学讲授电学时，他对热离子学有自己独到的见解，可是学生们却闻所未闻，对他的设想感到莫名其妙，对其中的奥秘也不感兴趣，因此也对他不太尊重。后来，他授课的时间逐渐减少，这逐渐引起了一些人的误会，而他却安之若素，对研究毫无松懈。他常对挚友表示，学术从萌芽到普及，往往不是在一个人的寿命里就可见分晓的。他说：“当初哥伦布宣称发现了新大陆，有谁相信他？”
后来，美国普林斯顿大学非常看重理查森，决定把他聘到学校做教学和研究工作。这是理查森这一次去美国，校方派人去码头迎接，可是到最后，旅客都走光了，被派去的人也没见到他。当他们回到学校时，发现理查森早已抵达学校。因为他看上去一点都不像个教授，倒像个打杂的工人，没有引起他们的注意。他在普林斯顿大学工作了7年，这7年中，他只去过两个地方：一个是他的研究所，另一个便是教室。他3次去纽约，结果3次都在纽约市区里迷路，他发誓再也不去那个“迷魂阵”了。
理查森为人宽厚、平易近人。在日常生活中，很珍惜生活用品，一件衣服穿了十几年，毫无破损，只是颜色褪了，式样旧了些。他几乎一天到晚穿着电机实验室的工作服，只有每逢星期天上教堂做礼拜，才穿得整齐些。他上教堂穿的那件唯一的“礼服”，还是他上大学那年母亲送给他的礼物。虽然他对自己这样，但是，对别人却非常慷慨。—次，听说一个工人的母亲病重，理查森便立即把自己的工资送去给他的母亲治病，他并不看重钱财，自己也不会享受生活。
理查森一生都是忙忙碌碌的，很少见他放松休闲。当他去幽静的旷野散步时，肯定是因为他在学术上遇到了疑难问题，一时找不到答案。他证实了高温下的物质及受到紫外线作用的金属都能发出电子。他最先研究了电子在真空里从热体逃逸的现象，并给予完整的说明。他还研究了与化学作用有关的电子发射，他对于紫外线光谱和X射线光谱的研究也有重要的贡献。
也许正因为只会工作，不会生活，他才能够成为热离子学的奠基人。
“眼界扩展”
卡文迪许实验室是英国剑桥大学的物理实验室，实际上就是它的物理系。剑桥大学建于1209年，历史悠久，与牛津大学同为英国的最高学府。
“名人小档案”
理查森：出生于英国约克郡的杜斯堡，是家里的独生子。1897年进入剑桥大学，在自然科学考试中成绩优异，尤其以物理和化学最为出色。大学毕业后来到卡文迪许实验室进行热体电发射的研究工作。后来他又到了美国普林斯顿大学任教，由于证实了高温下的物质及受到紫外线作用的金属都能发出电子而获得了诺贝尔物理学奖。
他与父亲同获诺贝尔物理学奖
劳伦斯的父亲是大学数学和物理教授，外祖父是天文学家。他家庭环境优越，出生在这种书香门第，在父母的启蒙下，从小就接受良好的教育，而且，他非常喜欢思考，敢于提出问题。
劳伦斯6岁时，玩游戏摔伤了胳膊。当时父亲正在研究X射线，他用自制的X射线管给劳伦斯做了检查，拍了个片子。劳伦斯第一次看到X射线如此神奇，他想这中间一定蕴藏着许多奥妙，他对这一切都非常感兴趣。
劳伦斯上学后表现出极强的接受能力和广泛的兴趣爱好。他觉得数学课很有意思，旁听过几次高年级的几何课后，便开始在班里给同学们讲解难题。同时他也很喜欢做化学实验，并总是提些独特的见解，为此化学老师经常让他帮忙做实验。父子两人一有空就坐在一起讨论如何研究X射线的射程问题，这使他在中学时代就接触到了一些科学家正在做的事。后来，他随父亲一起来到英国，进入剑桥大学，在这里，他开始了人生中更高层次的学习。他非常注意学习实验技能，熟悉实验设备，假期时到父亲任教的利兹大学实验室工作，帮助父亲进行实验分析。大学毕业后他进入卡文迪许实验室，在著名物理学家汤姆生的指导下开始了自己的研究工作。
随着父亲的研究，劳伦斯对X射线的本质这个课题产生了浓厚的兴趣。物理学家劳厄发现的X射线衍射现象倾向于X射线是一种电磁波，但父亲坚持认为X射线不是电磁波，而是一种粒子运动，并想方设法加以证明，以便推翻劳厄的理论。父亲设计了X射线分光计，并用它来研究X射线的谱分布、波长、普朗克常数、发射体和吸收体的原子量等物理量之间的关系。后来经过反复推测，劳伦斯认为父亲的理论是不对的，他认为X射线的确是一种电磁波，并且提出了关键性的“布拉格方程”。据此，父亲设计出了一系列有独创性的实验，证明了劳伦斯的理论。
在诺贝尔奖的历史上，布拉格父子开创了父子同获诺贝尔奖的先例；劳伦斯获诺贝尔奖时才25岁，至今还保持着诺贝尔奖获得者中获奖年龄最小的纪录。
“眼界扩展”
2005年伯瑞·詹姆士·马绍尔教授、约翰·罗宾·沃伦博士由于发现幽门螺旋杆菌及其在胃炎和消化道溃疡疾病中的作用而获得诺贝尔医学奖。1996年彼得·查尔斯·都第博士由于在免疫学方面的研究成果而获得诺贝尔医学奖。1975年约翰·华卡普·康弗瑟爵士由于在生命物体结构方面的研究成果而获得诺贝尔化学奖。1973年帕特里克·怀特凭力作《男人之树》获得诺贝尔文学奖。怀特的其他作品也获得过很多奖项，其中包括迈尔斯富兰克林奖。
“名人小档案”
1912年，劳厄关于X射线的论文发表之后不久，就引起了布拉格父子的关注。当时，亨利·布拉格正在利兹大学当物理学教授，劳伦斯·布拉格刚刚从剑桥大学卡文迪许实验室毕业，留在实验室工作，开始从事科学研究。1915年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学的亨利·布拉格（Sir William Henry Bragg，1862～1942）和他的儿子英国曼彻斯特维克托利亚大学的劳伦斯·布拉格（Sir William Lawrence Bragg，1890～1971），以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
让波动和粒子统一起来
德布罗意出生于名门，中学时代的他对文科非常感兴趣，18岁就获得巴黎大学历史学学士学位。
但德布罗意的哥哥是一位著名的射线物理学家。他跟着哥哥参加了布鲁塞尔物理会议，在哥哥的影响下，他的志趣转向了自然科学。用了仅仅两年的时间，他就学完了自然科学的基础课程，在此期间他还兼任了哥哥的实验助手。同时，他在为人处世方面也逐渐培养出严肃的科学态度。他与哥哥相差17岁，只要是两个人在学术上发生分歧，他绝不会妥协，常与哥哥争得面红耳赤。
正当他埋头于自己的研究课题时，第一次世界大战爆发了。他到军队服役，分管设在巴黎埃菲尔铁塔上的无线电报站。在战争期间，他并没有放弃自己的科研目标，而是尽一切可能地利用当时的条件加深对无线电波的认识。战争结束后，他立即返回实验室，与哥哥一起从事X射线摄谱技术的研究，探索能够验证物质原子结构的有效途径。
在19世纪初，就有人论证过光的波动性。爱因斯坦也曾经指出：光电效应说明过去的粒子学说是正确的。这些研究冲击了牛顿经典物理学中有关光学的理论，使人们开始对光有了新的认识。在这些光学和力学原理的启示下，德布罗意提出：有可能用一种新的理论，把这两种表面截然不同的现象——波动和粒子统一起来。从1922年开始，他在法国科学院的《波动力学》杂志上，连续发表了几篇相关方面的论文。他设想任何运动着的粒子都必定伴随着波，其波长和粒子的质量及速度有关。知道波长，就可以了解粒子的运动。因此，人们不仅可以解释可见光，而且还可以说明为什么一束粒子同一束可见光一样会出现衍射现象。德布罗意的理论无疑是大胆的创新，震惊了当时的整个学术界。
但是，大多数学者对这个新理论都迷惑不解，物理学的权威洛伦兹甚至断言德布罗意误入了歧途。然而，德布罗意坚持自己的研究。几年后，美国的戴维森和格默、英国的汤姆生先后验证了电子的波粒二重性。在事实面前，怀疑派不得不承认德布罗意的理论的正确性。
“知识链接”
波动理论的问世，对后来的电子光学的发展，及电子显微镜的出现都有很大的促进作用。同样，电子光学仪器大大推进了人们对于微观世界的认识。
“名人小档案”
德布罗意：出生于法国的贵族世家，18岁就取得了巴黎大学的历史学学士学位，后来转入物理学的研究。他创立了物质波理论，从而荣获1929年的诺贝尔物理学奖。
伟大的业余科学家拉曼
拉曼是印度人，父亲是学校的数学和物理老师。他从小才智出众，是当地的小名人，也因为他的聪明好学，他以优异的成绩考进了马德拉斯学院，四年的学习使他获得硕士学位。
进入大学后，他对光学和声学产生了浓厚兴趣。他的第一篇论文发表在1906年伦敦出版的《哲学月刊》上，题目是《论光束的散射》。大学毕业后，他曾想留校当助教，却遭到了学校董事会的强烈反对。因为当时印度大学的教师差不多全由英国人担任，印度本土培养出来的大学生被人看不起。为了生活，拉曼不得不改行当书记官。19岁那年，拉曼从众人中脱颖而出，被印度总督府财政部录取为事务员。尽管这个职业很不称心，但他工作得很认真，同时心中却始终牵挂着自己的科学目标。几年间，他去过好几个城市，不论在何处，他都兢兢业业，还千方百计到当地的实验室去进行课题研究。为了工作和研究两不误，他不得不抓紧时间，对时间的安排精确到了每一天的每一分钟。
拉曼在政府机关整整工作了10年，仕途上没有任何长进，但由于他矢志不渝地坚持着自己的业余爱好，在光学和声学上的研究却取得了惊人的进展，在1907年印度科学开发委员会的第一期学报上发表了题为《惠更斯次波的实验研究》的论文。后来的几年中，这份学报不断地刊登他的论文。1912年他获得了柯曾研究奖，紧接着在1913年他又荣获伍德伯恩研究奖章。由于印度当时是英国的殖民地，印度人备受歧视，拉曼的研究成果当然也遭到了冷遇。直到他的《光束传播论》在法国物理学会季刊上发表后，才引起各国学者的关注。
拉曼的名为《一种新的辐射》的论文中首次指出散射光中有新的不同波长成分，它和散射物质的结构有密切关系。这个现象后来被称为“拉曼效应”。此外，在振动、声音、乐器、超声学、衍射、气象光学、胶体光学、光电学和X射线衍射等领域，拉曼都作出了重大的贡献。
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1983年诺贝尔物理学奖一半授予了美国伊利诺伊州芝加哥大学的钱德拉赛卡尔（1910～1995），以表彰他对恒星结构和演变有重要意义的物理过程的理论研究；另一半授予了加利福尼亚州帕萨迪那加州理工学院的W*9郾A*9郾福勒（1911～1995），以表彰他对宇宙中化学元素的形成有重要意义的核反应的理论和实验研究。钱德拉赛卡尔是拉曼的外甥，1910年10月19日出生于巴基斯坦的拉哈尔，1930年毕业于印度马德拉斯大学，后在英国剑桥大学学习和任教。1937年移居美国。
“名人小档案”
1930年诺贝尔物理学奖授予印度加尔各答大学的拉曼（1888～1970），以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。
海森堡的“测不准”原理
海森堡的父亲是个历史学家，亲戚们也都是当时德国著名的科学家，良好的家庭氛围让他从小就受到很好的熏陶。
小时候，他似乎对物理化学有着浓厚的兴趣，并喜欢自己思考和看书。
10岁时，有一天学校放学后，其他的孩子都回了家，唯独海森堡不见踪影。父母亲急得到处寻找，最后在学校的实验室里找到了他。原来，他被课堂上的一个物理实验迷住了，以至于天黑都忘了回家。
后来，他顺利考入了慕尼黑大学，22岁就获得了博士学位。他年轻有为、谦逊好学，同时敢于对前辈的理论提出自己独到的见解，这一点备受权威学者的赏识。
有一次，哥廷根大学物理研究所玻恩教授在慕尼黑大学讲学。下课后，海森堡给他递上了一张纸条，并且谦虚地说：“这是我对先生研究的原理提供的一点体会。”玻恩教授没有把这张纸条当回事，只是把纸片装进口袋里，便急匆匆地离开了。回家后，玻恩教授无意中翻出了海森堡递给他的纸条。他仔细一看，非常惊讶，没想到这个“毛孩子”竟能提出那么深刻的见解，而且涉及的正是他研究不透的原理。玻恩教授对这位青年人赞叹不已，后来，他决定邀请海森堡到哥廷根大学担任自己的助教。
不久，海森堡获得了洛克菲勒基金会的助学金，到丹麦哥本哈根大学进修。他的导师是当时丹麦著名的物理学家玻尔，这使海森堡在学术上又大大地向前迈进了一步。当时正是原子物理学迅速发展的时期，海森堡在长期考察和反复论证的基础上，发表了著名论文《量子论中运动学和力学的形象化内容》，第一次提出了“测不准”原理，对阐明量子力学的物理内容做出了重要贡献。他也因此于1932年荣获诺贝尔物理学奖。
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最年轻的诺贝尔物理学奖获得者是英国的W。L。布拉格。1915年他和他的父亲W。H。布拉格一起研究X射线在晶体表面的反射，发现了著名的“布拉格关系式”，而荣获该年度的诺贝尔物理学奖，当时他才25岁。
“名人小档案”
维尔纳·海森堡于1901年出生于普鲁士莱茵河流域的杜伊斯堡，是一位教会史教授的儿子。海森堡在科学上最辉煌的成就就是提出“测不准”原理和量子力学的“矩阵表示”。前者认为运动中的电子的位置与动能不能同时精确地确定，这是他的深刻物理思想的反映；后者是运用精妙的数学工具把光谱线的频率、强度和极化巧妙地联系起来，这是他的杰出数学才能的体现。后来他在1932年获得诺贝尔物理学奖。
给生物学界以革命的契机
薛定谔出生于一个良好的家庭，受过高等教育的父亲非常注重培养孩子的学习能力，诱导和开发他的智力，尽最大的努力满足他的好奇心，让他从小就对大自然有广泛的兴趣。薛定谔的天赋和学习能力很快在维也纳专科学校中表现出来。他喜欢数学和哲学，不喜欢死记硬背那些人物传说中的年代和历史事件等。薛定谔在学校里的成绩总是名列前茅，因为他知识广博，老师的提问他都能一一回答。他不是那种花上大量课余时间埋头苦学的人，却能抓住老师讲解的关键，马上做出习题，不用等到回家去进一步求解。他把大量充足的时间用来学习他喜欢的英语、希腊语和拉丁语。
薛定谔对古希腊哲学十分感兴趣，他有一本《希腊研究备忘录》的笔记本，在上面，简要记录了希腊哲学从米利都的泰利斯到柏拉图的发展。薛定谔兴趣广泛，多才多艺。除了参加体育活动，他还倾心于戏剧演出，是个典型的戏迷，也是城市剧院的常客和忠实观众。他对文学的爱好不仅表现在喜欢阅读，同时还喜欢自己动手创作。
由于薛定谔的博学多才，因此在研究中他能高屋建瓴地将深奥的问题分析透彻，能将复杂的现象剖析得简单明了。正因为他拥有丰富的知识，所以做起学问来并不吃力，甚至还能有大量的精力轻松涉足其他领域。1944年，薛定谔把他的科普讲座稿整理成一本小册子《生命是什么——活细胞的物理学观》。书中，他预言生命科学的理论与方法正面临着重大的突破，生命科学的研究将深入到分子的水平。因为这本书的广泛影响，大批年轻人被吸引到生命科学的学习与研究之中，这本书因此被称为“给生物学界以革命的契机”。
后来，他又完整地构造了量子力学中的波动力学体系，并在统计力学、广义相对论和宇宙学、统一场论等几乎所有当代理论物理学前沿都颇有造诣，甚至在生物学、生理学和气象学方面也产生过重要影响。
“知识链接”
薛定谔不仅是奥地利杰出的理论物理学家、诺贝尔奖获得者、分子生物学的奠基人，而且还作为一个抒情诗人在语言的艺术中崭露锋芒。
“名人小档案”
薛定谔出生于维也纳，11岁就进入了维也纳高等专科学校，在物理和数学方面表现出天赋，并且对希腊哲学很有研究。后来他完整地构造了量子力学中的波动力学。因为在物理方面的成就，他于1933年获得诺贝尔物理学奖。
探索大气电离层的先驱者
或许每一位科学家都有着良好的家庭背景和衣食无忧的生活，但这位科学家则例外。阿普顿的家庭并不富裕，中学没读完，他就来到了希莱德福德技术学院当了一名实验室的临时助手。在当助手的日子里，他仍然没有忘记自己的大学梦，18岁这年终于拿到了剑桥大学的奖学金，进入了剑桥大学圣约翰学院。
阿普顿小时候喜欢打板球，他非常崇拜当时著名的板球明星郝斯特，在言行举止方面的模仿到了惟妙惟肖的程度，甚至打算将来当一名职业板球运动员。郝斯特在竞赛中的英勇顽强和坚定执著的作风，对他后来的一生有很大的影响。
在他读研究生期间，第一次世界大战爆发了，随之他入伍并被分配到通信部队，负责给军官们讲授无线电课程，从此开始了研究无线电的一生。战争结束后，他又回到剑桥大学卡文迪许实验室，卢瑟福教授安排他检测α粒子。他深知无线电在军事上以及民用通信领域的重要性，因而希望继续做无线电研究。
阿普顿认为，远距离的短波信号，只能由高空电离层反射传播。他决定利用电磁波的发射，来测定电离层的存在。1924年，他尝试改变英国BBC广播公司发射机的频率，并在剑桥大学记录下了所接收到的信号强度，以寻找沿地面直接传播的波与从带电粒子层反射回来的波发生干涉时信号的增强效应。剑桥大学的接收机接收到的信号完全证实了他的设想。关于存在能反射电磁波的大气电离层的假设得到了验证。通过对电离层的进一步研究，阿普顿终于发现：在夜间，100公里高处的电离层的反射能力大大降低。经过一次又一次的实验，他终于在1927年发现：约在230公里处还存在一个反射能力更强的高空电离层（后被命名为“阿普顿层”）。
阿普顿的发现为环球无线电通信提供了重要的理论依据，从此无线电事业进入了一个新纪元。阿普顿还开辟了对电离层以及该层受太阳位置和白斑活动的影响的研究领域。
“眼界扩展”
如果我们打开诺贝尔科学奖百年史册的话，不难发现在诺贝尔物理学奖获得者中，许多获奖者都出自那些著名的物理实验室，从英国剑桥大学的卡文迪许实验室培养出的诺贝尔科学奖获得者有25人；从美国加州大学的劳伦斯实验室培养出的诺贝尔科学奖获得者有9人。此外，美国的贝尔实验室先后培养出11位诺贝尔科学奖获得者；美国的芝加哥大学实验室也先后培养出5名诺贝尔科学奖获得者。
“名人小档案”
1947年诺贝尔物理学奖授予了英国林顿科学与工业研究部的阿普顿（1892～1965），以表彰他对大气层物理的研究，特别是发现了所谓的“阿普顿层”。电离层的研究对通信事业有重大意义。电离层是从离地面约50km开始一直伸展到约1000km高度的地球高层大气空域，其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转，并受到不同程度的吸收。
推翻了宇称守恒定律
杨振宁，对于每一个中国人而言都非常熟悉，他是第一个获得诺贝尔奖的华人科学家。
他的父亲在他没满周岁时就公费留学美国，贤淑的母亲给予了他良好的启蒙教育。
父亲留学归来，先后任厦门大学和清华大学数学教授。杨振宁跟父亲学了许多知识，父亲虽然发现了他的数学天赋，但一次偶然的机会发现杨振宁在手工课上把小鸡做成了一段“藕”，动手能力有待提高。父亲对于这个“似有异禀”的儿子没有拔苗助长，而是非常注重对他进行全面教育和素质培养。父亲在与他进行数学问题的讨论时，也有意识地加强中国文化知识教育，除了亲自教他读唐诗，还在假期中请了历史系的学生教他四书五经。学识丰富的历史系高才生不只教《孟子》，还给他讲了许多教科书上没有的历史故事。所以中学时候的杨振宁不仅可以通篇背诵古文，还对历史和语文产生了浓厚的兴趣。
他于1945年考上公费留美生并赴美，23岁的杨振宁刚刚到达纽约，就去哥伦比亚大学寻找他心中仰慕已久的导师，但物理系的秘书竟然没有听说过他要寻找的那位导师。原来，这位享有盛誉的导师此时正因为参与制造原子弹而被美国政府藏了起来。杨振宁又去了普林斯顿大学，结果同样令他失望。经过长途跋涉，他终于在芝加哥大学实验室里找到了这位物理学家——费米教授。从此，著名的费米教授成了杨振宁的老师。
1949年，杨振宁进入普林斯顿高等研究院做博士后，开始和李政道一起合作进行粒子物理的研究工作，其间遇到许多令人迷惑的现象和不能解决的问题。他们大胆怀疑，小心求证，最终推翻了宇称守恒定律。杨振宁在1957年诺贝尔奖获奖致辞中这样说道：“那时候，物理学家发现他们所处的情况就好像一个人在一间黑屋子里摸索出路一样。他知道在某个方向上，必定有一个能使他脱离困境的门。然而那个门究竟在哪个方向呢？”
杨振宁虽然获得了诺贝尔奖，但他仍时刻铭记着父亲要他报效祖国的家训：“有生应记国恩隆。”
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宇称就是一种空间的左右对称。在物理学中，这种“对称性”就是指物理规律在某种变化下的不变性。例如，在实验室做某一实验，你无论是今天做还是明天做，无论是今年做，还是10年以后做，只要实验条件没有改变，所得的实验结果都应是一样的。同样，同一个物理实验，你无论放到哪一个实验室去做，都应该得出一样的实验结果。总之，时间和空间的变化，不会改变物理规律的形式和结果。
“名人小档案”
杨振宁，美国华裔物理学家。1922年10月1日生于安徽省合肥市。1942年毕业于昆明西南联合大学，1944年获清华大学硕士学位。1948年获美国芝加哥大学物理学博士学位。1949年后历任美国普林斯顿高等研究院教授、纽约州立大学石溪分校教授兼该校理论物理研究所所长、名誉所长至今。1986年兼任香港中文大学博文讲座教授。1956年，他与李政道一起提出“弱相互作用下的宇称不守恒理论”。1957年获得科学界最高荣誉的诺贝尔物理学奖，成为获诺贝尔奖的首位华人。
盖尔曼，夸克模型的创建者
盖尔曼的家庭十分贫困，为了寻租更低廉的房子，一家人在5年中搬了3次家。
贫穷并没有影响盖尔曼的勤奋好学和过目不忘的超强记忆力，从小就显示出聪明才智的盖尔曼，被人们称为“神童”。他上小学时连跳数级，不到10岁就进入了纽约哥伦比亚大学附中。父母鼓励他继续跳级，希望他能快些毕业，因为他的跳级使家里省去了不少学杂费。同学们都感到盖尔曼好像是一部活的《大不列颠百科全书》，他们知道，只要他在教室里，就一定是有问必答，一旦盖尔曼走出教室门，大家就失去了对正确答案的把握。
虽然盖尔曼各门功课的成绩都很优异，但他并不喜欢学校里枯燥的生活，那时就连物理课他都感到“相当令人厌烦”。也许是他的理解力和智商比较高，别人感到沉闷枯燥的数学、语言和历史等，他却非常感兴趣。15岁那年，他获得了耶鲁大学的全额奖学金。在选择专业时盖尔曼却摇摆不定，他挑来挑去，实在是找不到适合于自己的专业，后来，就差没有掷币问天了。他告诉父亲自己想成为一个考古学家或者语言学家。父亲建议他去读工程学，工作好找，钱也挣得不少，但盖尔曼不同意。最后盖尔曼毫无理由地选择了物理作为自己的专业，22岁的他就获得了麻省理工学院物理学博士学位。
盖尔曼在学术上一直是个强者，也许他具有足够的实力，喜欢挑战，寻求冒险，就像渴望征战的无敌英雄。他在基本粒子的研究中屡屡提出新概念和独特的理论。他在粒子物理学中的几乎所有重要领域都作出了重大贡献。最初，电子、质子和中子被认为是基本粒子，所有物质都是由它们构成的。后来，他又发现了一些新的不稳定粒子，这些粒子的行为很“奇特”，盖尔曼提出了“奇异量子数”的理论，进而又提出了“八重法”“夸克模型”，按照这种模型，所有已知的基本粒子都是由三种更为基本的粒子——“夸克”组成的。从此，人类就进入了重新认识物质结构的新天地。
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SFI被称作是“没有围墙的研究所”，位于美国新墨西哥城塔菲城，1984年在盖尔曼的倡议下与诺贝尔物理学奖得主安德逊（Philip Anderson）和诺贝尔经济学奖获得者阿罗（Kenneth Arrow）等人的支持下创立。该所把复杂性作为研究的中心议题，旨在世界范围内传播对复杂理论的多学科研究。2005年暑假SFI曾与中国科学院理论物理研究所、数学与系统科学研究院以及中国科学院研究生院成功合作，在京举办了“2005年复杂系统暑期学校”，吸引了不少来自世界各地对此方向感兴趣的一流学员。
“名人小档案”
默里·盖尔曼1929年生于纽约的一个犹太家庭，从耶鲁大学毕业后，不到22岁的盖尔曼在麻省理工学院获得博士学位，随后被“原子弹之父”奥本海默带到爱因斯坦时代的普林斯顿高等研究所做博士后，盖尔曼不到26岁就成为加州理工学院最年轻的终身教授。从盖尔曼的奇异数发现到获得诺贝尔物理学奖，他的历程可以用渐入佳境来形容：24岁发现了基本粒子的一个新量子数——奇异数，35岁创立了夸克模型（quark），40岁荣获诺贝尔物理学奖。
从课外阅读到制造原子弹
塞格雷是家中最小的孩子，他出生时，两个哥哥都已经读大学了，叔叔、伯伯都是意大利国家科学院的院士。
两个哥哥对弟弟都非常疼爱和关照，经常帮助和启发他，带他一起玩耍，耐心地教他学习。所以塞格雷很小的时候就接触到了哥哥们所学的专业知识和学习工具。他有意无意中经常听到的也都是哥哥们关于专业的讨论。与哥哥们的这些交往对塞格雷日后的学习起到了潜移默化的影响。
塞格雷五六岁时开始认字，他的启蒙读物大都是一些科学方面的书籍，如《趣味科学》之类的科普杂志。
由于兄弟之间年龄的差距和学者家庭的氛围，塞格雷从小就被成人教育和科学信息包围着，使他很快就脱去了幼稚和天真，显得成熟起来。命运注定了他的生活道路和被科技之光感召的人生目标。12岁那年，战争迫使他们全家迁往罗马。进入中学的塞格雷特别喜欢看几何书，觉得做起习题来就像玩拼字游戏一样有趣。为了能看懂科学原著，他还自学了英语、德语，在那些枯燥的课上，他悄悄读完了格拉泽、布鲁柯著的《光》，鲍勃德著的《初等天文学》，麦克斯韦著的《热学》和雷卡的《量子论》，他甚至还读了很新潮的关于相对论的书。虽然这些书他不一定能读懂，但他还是津津有味地看完，这些课外阅读让他进步不少。
后来，塞格雷考入罗马大学工程系，有幸结识了著名物理学家费米。1938年，塞格雷到了美国，参与了费米主持的研制原子弹的曼哈顿工程。
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1964年10月16日，这是一个永载中国史册的日子。当天下午3时（北京时间），新疆罗布泊上空的一声巨响，宣告了中国第一颗原子弹爆炸成功。
“名人小档案”
塞格雷：出生于意大利，父母都是犹太人，从小就给他创造了一个良好的环境。他聪明好学，在罗马大学有幸认识了物理学家费米。1938年，他来到了美国，参加了费米主持的研制原子弹的工程，也因为他在这方面的贡献和成就而获得了诺贝尔奖。
敢于挑战难题的物理学家
费曼的父亲对物理非常热爱，就是没有足够的经济条件来支撑自己的物理学家梦想。于是，他把这个希望寄托在儿子的身上。
当费曼只有两三岁时，父亲就买了五颜六色的马赛克给他玩，教他摆各种图形。大一点时，父亲带他散步，一起做游戏，一起讨论鸟儿为什么啄自己的羽毛，车子为什么具有惯性等问题，还常常带他去博物馆，教他认识各种事物的属性。长大了，家中有一套《大英百科全书》，费曼有空就抱着翻阅，父亲耐心地给他做解释。
父亲的努力，让费曼的头脑变得特别灵活，上小学时就表现出数学才能，他总是用一些意想不到的方法解答数学题。上中学时第一次上代数课，他感到老师讲的内容太简单，忍不住举手告诉老师，说他已经知道老师要讲的东西了。数学老师为了测试他，给他出了几道难题，他轻而易举就解答出来了。老师就不再为难他了，而且为拥有他这样的学生而高兴。高年级的同学也常常拿着一些棘手的数学作业来找费曼帮忙，这些难题一到了费曼手里就迎刃而解了，就这样，他成了全校闻名的“数学天才”。费曼还代表学校参加了校际代数联盟竞赛，他很喜欢这种挑战。他认为数学是一种心理游戏，可以使他始终保持迅速处理问题的能力，并且他喜欢用明快、简洁、不拘泥于传统的方法解题。费曼认为数学实际是逻辑关系的表现形式，再复杂的关系也可以用简明的数学形式表达。
费曼考入麻省理工学院后，兴趣逐渐转移到物理上，他的数学才能为他在物理学中取得成功提供了坚实的基础。费曼把一些新计算技术带进了物理学，包括用简单图形来描绘基本粒子之间相互作用的“费曼图”，使物理学的研究上了一个新台阶。
费曼是一位很有天分、具有独创性、敢于挑战难题的理论物理学家。他的数理逻辑式的思维模式，使他能把复杂的现象梳理成清晰的数据。在调查航天飞机“挑战者号”失事原因时，费曼做了一个不花一分钱的实验。他让人端来一杯冰水，夹住一块橡皮放入冰水中，当众证明了橡皮垫圈不耐低温，这个实验震惊了当时整个美国公众。
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费曼非常善于演讲，在物理教学思想和方法方面独树一帜。物理教学是费曼一生中最重要的工作之一。
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理查德·费曼曾对原子弹的发展做出过重要贡献，获得过诺贝尔物理学奖，1988年因患癌症逝世。《纪事报》1998年9月10日曾摘登《科学顽童费曼的故事》一文，最近中国社会科学出版社推出了费曼所著的书《你干吗在乎别人怎么想？》。
全息术的发明者
伽博上中学时对物理学产生了浓厚的兴趣，他和弟弟在家里建起了小实验室，做一些射线和放射性之类的实验。高中时，他自学微积分，并且对阿贝的成像理论十分感兴趣，还学习了李普曼的彩色照相术。渐渐的，许多息息相关的知识在伽博的思维中形成了一个集合体的雏形。这个集合体的生命来自于伽博的思想和知识积累。
后来，伽博以优异的成绩考进了柏林工业大学。当时，物理学正处在飞速发展的时期，新理论和新成果层出不穷。对物理学的由衷热爱使伽博对物理学的最新成就十分关注，而物理学大师们的思想更是激发了他的兴趣。
他在获得博士学位后，来到西门子公司，发明了高压石英水银灯。后来，他到一家制造电子显微镜的公司工作，负责如何提高电子显微镜分辨率的课题。当时的电子显微镜虽然分辨能力比光学显微镜提高了几百倍，但仍受到许多因素限制。伽搏一次又一次地试验，到了如醉如痴的地步，他的脑子无时无刻不在思索着从哪里入手解决。有一年的复活节，天气非常晴朗，伽博正在散步时，脑子里突然出现一个灵感：可否拍摄一张不清楚的电子照片，使它包含全部信息，然后再用光学方法校正呢？
于是，他发挥“站在巨人肩上”的精神，研究了许多前人的成果来发展自己的技术。伽博提出了全息术的设想，并用以提高电子显微镜的分辨率。全息图是与物体毫不相似的干涉图，它上面不仅记录了物体的振幅信息，也把普通照相过程中丢失的位相信息记录了下来，在波阵面再现过程中，利用适当的相干再现光，照射全息图，以便得到物体的实像或虚像。1948年，伽柏利用水银灯首次获得了全息图及其再现像，从而创立了全息术。
随着激光器的问世，全息术在科技、工业、农业、商业、医药、文化和艺术等领域都获得了不同程度的实际应用。
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自1901年开始设立并颁发诺贝尔自然科学奖以来，到2003年为止，共有170人次169位科学家（其中美国科学家巴丁在1956年和1972年两次获奖）获得过诺贝尔物理学奖。在这169位科学家中，有151位曾经有过博士研究生阶段的学习，并获得博士学位（非荣誉学位），占总数的89*9郾3%。只有18位科学家因各种原因没有获得博士学位。
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伽博：1971年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦帝国科技学院的匈牙利裔物理学家伽博（Dennis Gabor，1900～1979），以表彰他发明和发展了全息术。伽博是在激光器还未出现的40年代发明全息术的。当时他正在一家公司的研究室里工作，该公司旨在提高电子显微镜的分辨率。
一场物理学革命的掀起
丁肇中也是一位华人物理学家，他出生在侵华战争时期，一家人疲于躲避战火，他在颠沛流离中度过了自己的童年。
12岁时丁肇中随父母辗转到了台湾，考入台北的成功中学，一年后又考入了台北一流的建国中学。开学的第一天，丁肇中就被校门口高高悬挂的横幅吸引住了。横幅上醒目地写道：“古之成大事者，不唯有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。”这是校长为勉励学生努力学习而摘录的苏东坡的名言。凝望着横幅，丁肇中决心把这勉励当成自己今后的座右铭。
丁肇中是这样想的，也是这样做的。他没有上过小学，于是在中学开始强补他疏漏的知识。他学习刻苦，成绩十分优秀，尤其喜欢数理化。他的一个同学曾在毕业纪念册上写下了这样的赠言：“你的理科可以说在班上无敌手，我希望你集中全力向理科进攻，发明几个丁氏定律！”
20岁时丁肇中进入了美国的密执安大学，1962年获得物理学博士学位，选定实验物理作为他的主攻方向。他领导一个小组在纽约的布鲁克国家实验室进行了一系列实验，以寻找新的重粒子。面对实验中的艰巨性和复杂性，他曾经这样形容道：“在雨季，一个像波士顿这样的城市，一分钟之内也许要降落下千千万万粒雨滴，如果其中的一滴有着不同的颜色，我们就必须找到那滴雨。”
1974年11月12日，丁肇中率领的小组在实验室里全心全意工作了两年后的这一天，他的小组发现了一种未曾预料过的新的基本粒子——J粒子。与此前人们所发现的粒子不同的是，这种奇怪的粒子有着两个独特的性质：质量重，寿命长。因而可以断定：它一定来自第四夸克。这个发现推翻了过去认为的世界只有3种夸克组的理论，为人类认识微观世界开辟了一个新的境界，影响之大难以估量。因此，丁肇中的发现被科学界誉为“物理学的十一月革命”。
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粒子物理学的发展可以从1932年正电子的发现说起，到了50年代，陆续发现了反质子、*9籽介子、反粒子等三十多种新粒子，其中稳定的有七种，寿命大多长于10～16秒。后来又发现了许多寿命更短的粒子，这些粒子也叫做强子共振态，是通过强子相互作用衰变的。盖尔曼的夸克模型理论，揭示了这些强子共振态，其预言的Ω-粒子又被实验证实。这时粒子物理学似乎已经达到了顶峰，没有什么事情可做了。然而，正是在这一短暂的沉静后，1974年同时有两个实验小组，宣布发现了一种寿命特别长、质量特别大的粒子。
“名人小档案”
丁肇中：1976年诺贝尔物理学奖授予美国加利福尼亚州的斯坦福直线加速器中心的里克特（Burton Richter，1931～）和美国马萨诸塞州坎伯利基麻省理工学院的丁肇中（Samuel C.C.Ting，1936～），以表彰他们在发现一种新型的重的基本粒子中所做的先驱性工作。
本章小结
在本章中，我们看到了这些诺贝尔物理学奖的获得者们，他们的发现和发明对于人类社会的进步产生了重大的影响，是人类历史长河中的璀璨明珠。读完这些小故事之后，你有什么想法吗？
