諾貝爾物理學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想與教學(xué)理論諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者簡(jiǎn)介專題是一個(gè)介紹性的課程。介紹性的課程主要是要注重講述內(nèi)容的通俗易懂，同時(shí)能夠達(dá)到科普的目的。所以在教學(xué)過程中主要注重的是講述內(nèi)容的生動(dòng)和與現(xiàn)實(shí)生活的貼近，以期能夠有跟更多的互動(dòng)過程，豐富教學(xué)形式。教學(xué)背景分析諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)對(duì)每一個(gè)聽課的同學(xué)來說已經(jīng)有一定的了解，不必介紹其歷史成因和具體授獎(jiǎng)的形式以及其影響力。但是具體到每一年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的得獎(jiǎng)情況，卻不勝了解。對(duì)于獲得獎(jiǎng)項(xiàng)的物理成果和其對(duì)現(xiàn)在生活帶來的巨大影響也沒有完全的了解。進(jìn)一步，從獲獎(jiǎng)情況看來，對(duì)近現(xiàn)代物理發(fā)展的趨勢(shì)也沒有一個(gè)清晰的把握。故采用PPT結(jié)合板書的形式，進(jìn)行綜合性，總結(jié)性的講解。教學(xué)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1、對(duì)1956年—1968年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者有一定的了解。2、對(duì)每一年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者所做的貢獻(xiàn)有一定的介紹。過程與方法：通過PPT的展示和板書的相結(jié)合，對(duì)每一年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)哌M(jìn)行介紹，并相應(yīng)介紹他們所做的突出性很強(qiáng)的工作。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過對(duì)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)歷史人物的介紹，對(duì)科學(xué)家的工作有新的了解，同時(shí)，對(duì)物理學(xué)的發(fā)展也有一定的了解。并培養(yǎng)科學(xué)的情商和信仰。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)每個(gè)年份的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的簡(jiǎn)略且全面的介紹。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)每個(gè)年份的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)工作的大致介紹。教學(xué)過程：1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。——晶體管的發(fā)明獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)加利福尼亞州景山(MountainView)貝克曼儀器公司半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的肖克利（WilliamShockley,1910-1989）、美國(guó)伊利諾斯州烏爾班那伊利諾斯大學(xué)的巴丁（JohnBardeen,1908-1991）和美國(guó)紐約州謬?yán)蘸枺∕urrayHill）貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的布拉坦（WalterBrattain,1902-1987）,以表彰他們對(duì)半導(dǎo)體的研究和晶體管效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)。應(yīng)該指出，晶體管效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)家長(zhǎng)期探索的結(jié)晶，更是基礎(chǔ)研究引向應(yīng)用開發(fā)的必然成果。半導(dǎo)體的研究可以追溯到19世紀(jì)，例如，1833年法拉第曾經(jīng)觀察過某些化合物（例如硫化銀）電阻具有負(fù)溫度系數(shù)。這是半導(dǎo)體效應(yīng)的先聲。1874年，布勞恩（F.Braun）注意到金屬和硫化物接觸時(shí)有整流特性，而1876年亞當(dāng)斯（W.G.Adams）等人發(fā)現(xiàn)光生電動(dòng)勢(shì)。1883年，弗利茲（C.E.Fritts）制成第一個(gè)實(shí)用的硒整流器。無線電報(bào)出現(xiàn)后，礦石作為檢波器被廣泛應(yīng)用，主要成分是硫化銅，后來用上了硅和鍺。氧化銅整流器和硒光電池的商品化，要求科學(xué)家深入研究有關(guān)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)和原理。1926年，索末菲用費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì)解釋了金屬中電子的行為。他的學(xué)生布洛赫（F.Bloch）研究晶體點(diǎn)陣對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響，提出在周期性勢(shì)場(chǎng)中電子占據(jù)的能級(jí)可能形成能帶。1931年A.H.威耳遜（A.H.Wilson）進(jìn)一步對(duì)固體提出量子力學(xué)模型，用能帶理論解釋導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體的行為特征，其中包括半導(dǎo)體電阻的負(fù)溫度系數(shù)和光電導(dǎo)現(xiàn)象。后來，他又提出雜質(zhì)能級(jí)概念，對(duì)摻雜半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理作出了說明。能帶理論的提出是固體物理學(xué)的一大飛躍，但它還不能解釋半導(dǎo)體的整流特性和光生電動(dòng)勢(shì)等表面現(xiàn)象。1939年莫特（N.F.Mott）和肖特基（W.Schottky）各自獨(dú)立地提出可以解釋阻擋層整流的擴(kuò)散理論。后來，賽茲（F.Seitz）和巴丁繼續(xù)用能帶理論研究電子和點(diǎn)陣的相互作用，逐漸形成半導(dǎo)體物理學(xué)。與此同時(shí)，由于低溫技術(shù)和真空技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體各種性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究得到加強(qiáng)。區(qū)域熔煉，摻雜控制等工藝的出現(xiàn)使得半導(dǎo)體器件的制備成為可能。1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)——宇稱守恒定律的破壞獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)新澤西州普林斯頓高等研究所來自中國(guó)的楊振寧（1922-）和美國(guó)紐約哥倫比亞大學(xué)來自中國(guó)的李政道（1926-），以表彰他們對(duì)所謂宇稱定律的透徹研究，這些研究導(dǎo)致了與基本粒子有關(guān)的一些發(fā)現(xiàn)。宇稱是描寫粒子在空間反演下變換性質(zhì)的物理量，有正負(fù)之分，若在空間反演下波函數(shù)不變，則粒子具有正宇稱；若改變符號(hào)，則為負(fù)宇稱。粒子系統(tǒng)的宇稱等于各粒子宇稱的乘積，還要乘上軌道運(yùn)動(dòng)的宇稱。如果粒子或粒子系統(tǒng)在相互作用前后宇稱不改變，就叫做宇稱守恒，它反映了物理規(guī)律在空間反演下的對(duì)稱性。宏觀物理規(guī)律在空間反演下具有不變性，早已為人們所熟知。例如牛頓定律和電磁原理都具有這種性質(zhì)。圖57－1就是一幅描述宇稱守恒的示意圖。在微觀領(lǐng)域內(nèi)空間反演下的不變性，由于量子理論的發(fā)展，早就得到人們的注意。1924年拉坡特（O.Laporte）在研究鐵原子輻射的光譜后，認(rèn)為可以把鐵的狀態(tài)分為兩類，他取名為受折（gestrichene）和不受折gestrichene），即現(xiàn)在所謂的偶能級(jí)和奇能級(jí)。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)原子從一類能級(jí)躍遷到另一類能級(jí)時(shí)才發(fā)生輻射。他當(dāng)時(shí)沒有給出說明。在物理文獻(xiàn)中，這項(xiàng)選擇定則又叫拉坡特定則。1927年，維格納（E.Wigner）對(duì)拉坡特定則作出了說明。他應(yīng)用了宇稱概念，將拉坡特的兩種類型的能級(jí)歸結(jié)為一種是正宇稱，一種是負(fù)宇稱。輻射的光子本身具有負(fù)宇稱，為了使輻射前、后整個(gè)系統(tǒng)的宇稱保持守恒，原子的宇稱必須改變。也就是說，從宇稱守恒原理出發(fā)，原子在同一宇稱的狀態(tài)間躍遷是禁戒的。后來，這一原理迅速推廣到其它許多新的領(lǐng)域，例如核反應(yīng)、β衰變、介子相互作用以及奇異粒子物理，這一原理成為物理學(xué)界公認(rèn)的定律之一。這是1956年以前的情況。不過，物理學(xué)界面臨一個(gè)難解的問題：θ-τ之謎。1953年—1954年，戴利茲（R.Dalitz）和法布里（E.Fabri）分別指出，從θ介子和τ介子衰變過程：θ→π++π0τ→π++π++π0可以分別獲得這兩種介子的自旋和宇稱的信息。初步看來，這兩種介子的宇稱是一正一負(fù)。為了進(jìn)一步確證，許多實(shí)驗(yàn)室測(cè)量研究了π介子的動(dòng)量分布和角分布。到了1956年春，積累的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)肯定θ和τ確是具有不同的宇稱，因此不可能是同一種粒子。然而，這兩種粒子卻具有相同的質(zhì)量和壽命，應(yīng)該屬于同一種粒子。這就形成一個(gè)明顯的矛盾，此為θ-τ之謎。開始，物理學(xué)家，包括李政道和楊振寧，都試圖在常規(guī)理論的框架內(nèi)處理這一疑案。1955年，李政道和奧利爾（J.Orear）猜測(cè)是不是較重的介子先衰變?yōu)檩^輕的。1956年4月3日—6日在羅徹斯特（Rochester）召開的第6屆羅徹斯特會(huì)議上，阿爾瓦雷斯（L.W.Alvarez）報(bào)告說，沒有觀察到李政道-奧利爾所預(yù)言的γ射線脈沖。于是李政道和楊振寧提出了另一種解釋?duì)群挺咏樽淤|(zhì)量相等的建議。他們?cè)O(shè)想每一種奇異粒子都是宇稱的雙子，形成另一對(duì)稱性。他們稱之為宇稱共軛（parityconjugation）。于是各種奇異粒子，例如、等等均應(yīng)有相反的宇稱。然而不久有實(shí)驗(yàn)說明粒子沒有這類現(xiàn)象。物理學(xué)家開展了廣泛而熱烈的討論。眾說紛紜，莫衷一是。但也有人敞懷遐想。就在李、楊提出宇稱雙子的建議時(shí)，費(fèi)因曼（R.Feynman）發(fā)言說，他和同室的布洛克（M.Block）討論過好幾夜，布洛克提出了一個(gè)問題，會(huì)不會(huì)θ、τ是同一類粒子而又具有不同的宇稱態(tài)。楊振寧回答，他和李政道考慮過這個(gè)看法，但還沒有作出定論。那位首先提出宇稱守恒原理的維格勒教授也表示或許一種粒子有兩種宇稱。如果不是主席奧本海默（J.R.Oppenheimer）宣布休會(huì)，討論還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下去。李政道和楊振寧受到著名物理學(xué)家如此熱情的鼓勵(lì)，感到有必要對(duì)宇稱守恒定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)作一番詳細(xì)的調(diào)研。他們認(rèn)真分析了已有的實(shí)驗(yàn)資料，發(fā)現(xiàn)在基本粒子弱相互作用的領(lǐng)域內(nèi)，沒有一個(gè)例子證明宇稱是守恒的。于是他們大膽設(shè)想，在弱相互作用的領(lǐng)域內(nèi)，宇稱可以不守恒，他們還研究了幾個(gè)有關(guān)的現(xiàn)象，提出利用這些現(xiàn)象可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)他們的假說進(jìn)行驗(yàn)證。這些現(xiàn)象就是：β衰變、介子衰變和超子衰變。1958年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──切連科夫效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和解釋獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1958年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予蘇聯(lián)莫斯科蘇聯(lián)科學(xué)院物理研究所的切連科夫(PavelA.Cherenkow,1904-1990),夫蘭克（IljaM.Frank,1908-1990）和塔姆（IgorY.Tamm,1885-1971）以表彰他們發(fā)現(xiàn)和解釋了切連科夫效應(yīng)切連科夫效應(yīng)指的是帶電粒子在透明介質(zhì)中以極高的速度穿過時(shí)，會(huì)發(fā)出一種特殊的光的效應(yīng)，這是1934年由切連科夫發(fā)現(xiàn)的。1934年切連科夫在蘇聯(lián)的《蘇聯(lián)科學(xué)院院報(bào)》上發(fā)表論文，宣布當(dāng)把鐳源發(fā)出的輻射穿透某些高折射率的介質(zhì)，包括液體和固體，并被介質(zhì)吸收時(shí)，從介質(zhì)里就會(huì)發(fā)出一種特殊的輻射，是淡藍(lán)色的微弱可見光。人們就把這種特殊的輻射稱為切連科夫輻射。這種輻射應(yīng)該在以前幾十年中間早已被醫(yī)生和X射線專家觀察到過，因?yàn)橛肵射線和γ射線照射熒光物質(zhì)，會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的熒光，在一定的條件下就應(yīng)該會(huì)伴隨有切連科夫輻射。但是，從來沒有人注意到這件事。大家都把由此出現(xiàn)的發(fā)光現(xiàn)象都?xì)w于熒光或磷光。切連科夫具有敏銳的觀察力，他注意到了多年來普遍未曾注意的現(xiàn)象。他不相信這種光學(xué)現(xiàn)象真是熒光現(xiàn)象。從他第一次實(shí)驗(yàn)起他就堅(jiān)信自己的懷疑是正確的。例如，他發(fā)現(xiàn)這一輻射與液體的成分基本無關(guān)，這與熒光的特性不符。在用多次蒸餾過的水做實(shí)驗(yàn)之后，他又排除了是水中雜質(zhì)引起熒光的可能性。切連科夫?qū)@種新的未知的輻射繼續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究。他又發(fā)現(xiàn)這種輻射沿入射鐳輻射的方向是偏振的，正是鐳輻射產(chǎn)生了二次電子，才會(huì)引起可見輻射。他把鐳輻射擋住，只讓電子穿過液體，證明正是電子引起了這種新型輻射。這樣一來，切連科夫既排除了熒光輻射的可能性，也排除了鐳輻射的直接作用，證實(shí)是高速帶電粒子在介質(zhì)中的一種相互作用。夫蘭克1908年10月23日出生于彼德堡。他是數(shù)學(xué)教授的兒子，1930年畢業(yè)于莫斯科大學(xué)，在那里，他得到了瓦維洛夫的教導(dǎo)，1931年在列寧格勒光學(xué)研究所工作，1934年以后在蘇聯(lián)科學(xué)院物理研究所工作，1941年起任研究室主任。夫蘭克主要從事物理光學(xué)、低能電子物理和核物理方面的研究，1937年和塔姆合作，用經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)對(duì)切連科夫輻射作出解釋，因而和瓦維洛夫、切連科夫和塔姆一起獲蘇聯(lián)國(guó)家獎(jiǎng)。后來他又對(duì)這種輻射做了許多深入的研究，考慮到介質(zhì)的折射性質(zhì)和色散的多普勒效應(yīng)，1942年建立了所謂復(fù)合多普勒效應(yīng)的理論，1947年與金斯伯合作，建立超光速條件下的反常多普勒效應(yīng)理論，并預(yù)言了穿越輻射的產(chǎn)生。塔姆1895年7月8日出生于西伯利亞的海參崴，1918年畢業(yè)于莫斯科大學(xué)，1924年—1941年以及1954年起，在莫斯科大學(xué)任教。1934年起又在蘇聯(lián)科學(xué)院物理研究所工作。1933年被選為蘇聯(lián)科學(xué)院通訊院士，1953年被選為院士。塔姆的基本研究工作是關(guān)于量子力學(xué)及其應(yīng)用、輻射理論、宇宙線、核子相互作用等。從1930年起，先后建立了固體中光散射的量子理論和光被電子散射的理論，金屬中的光電效應(yīng)理論。在理論上證明了在晶體表面存在著電子特征狀態(tài)的可能性（后被稱為塔姆能級(jí)），根據(jù)這一論證，在晶體中不同的表面效應(yīng)就可以得到解釋。1934年的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)切連科夫效應(yīng)后，他與夫蘭克一起于1937年提出解釋這一效應(yīng)的輻射理論并因此項(xiàng)研究成果獲得1958年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)只是他的理論工作中的一部分。1945年塔姆提出處理核子相互作用的近似方法。從1950年起與薩哈羅夫一起研究受控?zé)岷司圩儭?959年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──反質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1959年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)加利福尼亞州伯克利加州大學(xué)的西格雷（EmilioGinoSegrè，1905—1989）和張伯倫（OwenChamberlain，1920—），以表彰他們發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子。1955年西格雷和張伯倫發(fā)現(xiàn)反質(zhì)子標(biāo)志著人類對(duì)反世界的認(rèn)識(shí)又上了一個(gè)新的臺(tái)階，這是狄拉克理論的一個(gè)勝利，也是人工加速帶電粒子的努力所取得的又一項(xiàng)重大成果。自1951年能夠產(chǎn)生介子的同步穩(wěn)相加速器開始在芝加哥運(yùn)轉(zhuǎn)以后，那里的科學(xué)家就集中力量尋找各種基本粒子存在的證據(jù)。費(fèi)米發(fā)現(xiàn)正π介子與質(zhì)子的碰撞截面顯出非常高的極大值。在這以后，人們?cè)谶@一能區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種新粒子。這時(shí)在伯克利輻射實(shí)驗(yàn)室，以勞倫斯為首的核物理學(xué)家們正在努力建造一種能量更高，規(guī)模更大的加速器——質(zhì)子同步穩(wěn)相加速器。他們的目標(biāo)指向新的核子。電子的反粒子早已于1932年被發(fā)現(xiàn)，這就是正電子。根據(jù)狄拉克理論，人們一直在期望能發(fā)現(xiàn)反質(zhì)子和反中子。只要簡(jiǎn)單地把狄拉克理論應(yīng)用到質(zhì)子，就可以預(yù)見到反質(zhì)子的特性，其質(zhì)量和質(zhì)子相等，電量和磁矩則相等而反號(hào)，但是，斯特恩卻發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的磁矩和狄拉克理論的推算竟完全不同，這清楚地表明了，不能作簡(jiǎn)單的類比。從宇宙射線的觀察雖然對(duì)此能有所啟示，例如1947年海瓦德（E.Hayward）就曾報(bào)道過觀察到類似的事例，卻不能作出明確的結(jié)論。1955年伯克利的質(zhì)子同步穩(wěn)相加速器的能量達(dá)到了6Gev（京電子伏），相當(dāng)于在質(zhì)量中心可達(dá)2GeV。這是要產(chǎn)生質(zhì)子-反質(zhì)子對(duì)所需的最小能量。人們正是按這要求設(shè)計(jì)這臺(tái)大型加速器的。張伯倫-西格雷小組用這臺(tái)設(shè)備把質(zhì)子加速到6.2GeV，打到銅靶上，如果一切正常，應(yīng)該能從出射束中檢測(cè)到反質(zhì)子。但是出射束是質(zhì)子、中子和各種介子的混雜物。要從這堆亞原子的混雜物中檢測(cè)出反質(zhì)子卻不是一件容易的事。它帶負(fù)電，用磁場(chǎng)就可以從其在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)檢驗(yàn)出來。但要確定其質(zhì)量，卻必須對(duì)它同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)獨(dú)立的量：動(dòng)量和能量（或速度和射程）。這一測(cè)量是用磁裝置和在10m多遠(yuǎn)處安裝的切連科夫計(jì)數(shù)器進(jìn)行的。從照相乳膠所得的爆炸性核蛻變“星形”徑跡記錄，可以判斷是反質(zhì)子轟擊原子核的事件，從而證明了反質(zhì)子的存在。1960年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──泡室的發(fā)明獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1960年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)加利福尼亞州伯克利加州大學(xué)的格拉塞（DonaldA.Glaser，1926—），以表彰他發(fā)明了泡室。泡室是探測(cè)高能帶電粒子徑跡的又一種有效的手段，它曾在50年代以后一度成了高能物理實(shí)驗(yàn)的最風(fēng)行的探測(cè)設(shè)備，為高能物理學(xué)創(chuàng)造了許多重大發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。泡室是由一密閉容器組成，容器中盛有工作液體，液體在特定的溫度和壓力下進(jìn)行絕熱膨脹，由于在一定的時(shí)間間隔內(nèi)（例如50ms）處于過熱狀態(tài)，液體不會(huì)馬上沸騰，這時(shí)如果有高速帶電粒子通過液體，在帶電粒子所經(jīng)軌跡上不斷與液體原子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生低能電子，因而形成離子對(duì)，這些離子在復(fù)合時(shí)會(huì)引起局部發(fā)熱，從而以這些離子為核心形成胚胎氣泡，經(jīng)過很短的時(shí)間后，胚胎氣泡逐漸長(zhǎng)大，就沿粒子所經(jīng)路徑留下痕跡。如果這時(shí)對(duì)其進(jìn)行拍照，就可以把一連串的氣泡拍攝下來，從而得到記錄有高能帶電粒子軌跡的底片。照相結(jié)束后，在液體沸騰之前，立即壓縮工作液體，氣泡隨之消失，整個(gè)系統(tǒng)就很快回到初始狀態(tài)，準(zhǔn)備作下一次探測(cè)。泡室的原理和膨脹云室有些類似，可以看成是膨脹云室的逆過程，但卻更為簡(jiǎn)便快捷。它兼有云室和乳膠的優(yōu)點(diǎn)。它和云室都可以按人們的意志在特定的時(shí)間間隔里靠特定的方法，以帶電粒子為核心使氣體凝結(jié)為液體，或者使液體蒸發(fā)形成氣泡，從而留下粒子的徑跡。它和乳膠相同的地方在于工作物質(zhì)本身即可當(dāng)作靶子。泡室的優(yōu)點(diǎn)更多，它的空間和時(shí)間分辨率高，工作循環(huán)周期短，本底干凈、徑跡清晰，可反復(fù)操作。但也有不足之處，那就是掃描和測(cè)量時(shí)間還嫌太長(zhǎng)，體積有限，而且甚為昂貴，不適應(yīng)現(xiàn)代粒子能量越來越高、作用截面越來越小的要求。用泡室發(fā)現(xiàn)了Σ0，Ξ0，Σ+，Ω-等粒子以及幾百種共振粒子。它還可用于探測(cè)各種類型粒子的衰變。1961年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──核子結(jié)構(gòu)和穆斯堡爾效應(yīng)獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1960年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)加利福尼亞州斯坦福大學(xué)的霍夫斯塔特(RobertHofstadter,1915-1990),以表彰他在電子受原子核散射的先驅(qū)性研究及由此獲得的核子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn);另一半授予德國(guó)慕尼黑技術(shù)學(xué)院和美國(guó)加利福尼亞州帕薩迪那州理工學(xué)院教授穆斯堡爾(RudolfLudwigM?bauer,1929-)霍夫斯塔特是斯坦福大學(xué)兩英里（3km）長(zhǎng)直線加速器中心（SLAC）的主要負(fù)責(zé)人。他和他的合作者利用這臺(tái)設(shè)備發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子（通稱核子）是內(nèi)部相當(dāng)復(fù)雜的物體，而不是過去假設(shè)的那種類點(diǎn)性的或“基本”的粒子。他們測(cè)量了這兩個(gè)粒子的電荷和磁矩的大小和分布?；蛘哒f，他測(cè)出了這兩個(gè)核子的四個(gè)電磁形狀因子。每個(gè)核子各有電的和磁的形狀因子，所以共有四個(gè)形狀因子。形狀因子是核物理學(xué)中的一個(gè)技術(shù)術(shù)語，用以描述粒子與其它粒子以及場(chǎng)是如何相互作用的。因此，形狀因子要比普通的大小和形狀更具普遍意義。霍夫斯塔特不但發(fā)現(xiàn)核子的形狀因子確實(shí)存在，而且了解到這些因子是如何起作用的，他的成果導(dǎo)致了理論物理學(xué)家，特別是南部陽一郎（Y.Nambu）提出新型重介子的存在。后來（1961年），這些重介子陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，它們是ρ介子、ω介子、ψ介子等等。這些介子在核子間的力和相互作用上起著重要作用。穆斯堡爾效應(yīng)指的是γ射線的無反沖發(fā)射和共振吸收效應(yīng)，這是核物理學(xué)中的一種特殊現(xiàn)象。共振吸收的概念由來已久，瑞利在19世紀(jì)末就預(yù)計(jì)到原子體系中有可能產(chǎn)生共振現(xiàn)象。1904年伍德（R.W.Wood）用鈉光源實(shí)現(xiàn)了原子的共振熒光。他把鈉焰發(fā)出的D黃線照射裝有鈉蒸氣的透明容器，被容器擋住的屏幕雖然出現(xiàn)陰影，但在容器周圍卻顯示了同一頻率的熒光。穆斯堡爾最初的工作是測(cè)量銥191的129keVγ輻射的壽命，他所采用的實(shí)驗(yàn)方案與馬姆福斯等人不同的地方在于：他不是測(cè)共振散射，而是測(cè)共振吸收強(qiáng)度。測(cè)共振散射，必須考慮彈性散射和康普頓散射引起的本底，實(shí)驗(yàn)變得十分困難。如果在吸收中測(cè)量核共振效應(yīng)，就可以避免上述困難。然而由于這一效應(yīng)，特別是對(duì)軟γ輻射的情況，比起原子殼層的吸收效應(yīng)小得多，所以要由吸收實(shí)驗(yàn)測(cè)核能級(jí)壽命，對(duì)測(cè)量?jī)x器精確度和穩(wěn)定度的要求特別高。穆斯堡爾認(rèn)為，馬姆福斯最先用到的方法看來特別適合這項(xiàng)測(cè)量。在這個(gè)方法中，用升高溫度的辦法使發(fā)射譜線和吸收譜線增寬，從而增加兩譜線互相重疊的程度。如果因?yàn)榉礇_能量損失所導(dǎo)致的發(fā)射譜線和吸收譜線的相對(duì)位移，只不過是與線寬同數(shù)量級(jí)，溫度升高就可以獲得可測(cè)量的核吸收效應(yīng)。對(duì)于191Ir的129keV躍遷，由于光子能量較小，譜線位移不大，即使在室溫下兩譜之間也有相當(dāng)顯著的重疊。這樣，不但溫度增加，即使溫度減小，也有可能在核吸收中得到可觀測(cè)的變化。他在這兩種可能性中選擇了降低溫度的方案。這主要是考慮在低溫下比在高溫下更容易得到化學(xué)束縛效應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)過程中這一假設(shè)以意想不到的方式得到證明。把放射源和吸收體同時(shí)用液空冷卻得到了令人費(fèi)解的結(jié)果。他起初以為是吸收體冷卻造成的某種效應(yīng)。為了消除這些不需要的副效應(yīng)，他把吸收體留在室溫下，僅僅令放射源冷卻。經(jīng)過十分冗長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)要求儀器極端穩(wěn)定），得到的結(jié)果和預(yù)期的一致：比室溫時(shí)吸收得略微少些，這些測(cè)量結(jié)果的計(jì)算最后得出了待測(cè)的壽命值。第二輪實(shí)驗(yàn)中，穆斯堡爾試圖解釋早先實(shí)驗(yàn)中同時(shí)冷卻放射源和吸收體時(shí)出現(xiàn)的那些副效應(yīng)。這一嘗試的結(jié)果令人震驚：當(dāng)吸收體冷卻時(shí)，吸收不是按預(yù)期減小，而是猛烈增大。這一結(jié)果跟理論預(yù)計(jì)完全相反。穆斯堡爾先后用銥（Ir）和鉑（Pt）作為吸收體，分別測(cè)其透射射源的溫度從88K升溫到370K。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溫度的升高，透射強(qiáng)度劇增，也就是說，共振吸收劇減。面對(duì)這意想不到的結(jié)果，穆斯堡爾冷靜地作出了理論分析。他注意到蘭姆（W.E.Lamb）關(guān)于晶體中原子對(duì)中子的俘獲過程的論文。這篇論文發(fā)表在1939年的《物理評(píng)論》，討論慢中子受晶體的彈性散射。蘭姆假設(shè)在核能級(jí)躍遷時(shí)晶體的晶體狀態(tài)不發(fā)生任何變化。這一前提給穆斯堡爾很大啟發(fā)，使他認(rèn)識(shí)到降溫后截面增大（即透射強(qiáng)度比減?。┑脑蚩赡芫褪怯捎谠雍伺c晶體間的束縛增強(qiáng)的緣故。蘭姆研究的對(duì)象雖然不同，但處理方法完全可以借鑒。穆斯堡爾借助于這一現(xiàn)成的結(jié)論模式，把它移植到γ輻射的共振吸收問題上，很快就作出了理論計(jì)算。按照這一思想很容易推想到，如果原子核完全被晶體束縛住，就可以得到更大的共振吸收截面，穆斯堡爾領(lǐng)悟到，這正是無反沖γ共振。他這樣解釋無反沖γ共振：束縛在晶體內(nèi)的原子核在發(fā)射或吸收一個(gè)量子時(shí)，一般會(huì)使吸收反沖動(dòng)量的晶格振動(dòng)態(tài)發(fā)生變化。由于內(nèi)能的量子化，晶體只能以分立的數(shù)量吸收反沖能量。隨著溫度的降低，內(nèi)部能態(tài)被激發(fā)的幾率越來越小。所以對(duì)于一部分量子躍遷的軟γ射線來說，晶體將作為一個(gè)整體來吸收反沖動(dòng)量。由于晶體具有很大質(zhì)量，在這種情況下發(fā)射或吸收的能量實(shí)際上不受損失，因而能夠理想地滿足共振條件。1962年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──凝聚態(tài)理論獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1962年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予蘇聯(lián)莫斯科蘇聯(lián)科學(xué)院的朗道（LevD.Landau，1908—1968），以表彰他作出了凝聚態(tài)特別是液氦的先驅(qū)性理論。朗道是猶太血統(tǒng)的蘇聯(lián)物理學(xué)家，在他短暫的一生里，對(duì)理論物理學(xué)的許多方面，同時(shí)也為蘇聯(lián)的科學(xué)、國(guó)防和教育作出了重大貢獻(xiàn)。他在國(guó)際物理學(xué)界享有很高的聲望。1962年授予他諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，提到的凝聚態(tài)和液氦的理論工作，只是他工作的一小部分。朗道1908年1月22日出生于巴庫的一個(gè)知識(shí)分子家庭里。其父是一位石油工程師，在巴庫油田工作。母親曾在圣彼得堡接受過醫(yī)學(xué)教育，當(dāng)過教師和醫(yī)生等職務(wù)。朗道從小聰明過人，被譽(yù)為“神童”，四歲就能閱讀書籍，小學(xué)期間熱愛數(shù)學(xué)，老師所教的內(nèi)容不能滿足他的求知欲，就開始自學(xué)。十二、三歲時(shí)就已經(jīng)學(xué)會(huì)微積分。在數(shù)學(xué)的引導(dǎo)下他很早就進(jìn)入了理論物理學(xué)領(lǐng)域。但他自幼體弱多病，反應(yīng)遲鈍，致使他晚年在車禍中遭遇不幸。朗道13歲就中學(xué)畢業(yè)，在巴庫大學(xué)學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)，1924年16歲時(shí)轉(zhuǎn)到列寧格勒大學(xué)物理系，在那里受教于著名物理學(xué)家約飛、?？恕⒎騻惪硕?，從他們那里接觸到了當(dāng)時(shí)的物理學(xué)前沿，了解到當(dāng)時(shí)尚處于形成階段的量子理論。1927年朗道19歲大學(xué)畢業(yè)，在列寧格勒物理技術(shù)研究所當(dāng)研究生。就在大學(xué)期間，1927年朗道發(fā)表了第一篇學(xué)術(shù)論文，處理了雙原子分子的光譜問題。同一年，他在用波動(dòng)力學(xué)來處理韌致輻射的論文中，首次使用了被稱為密度矩陣的概念，這一概念在后來的量子力學(xué)和量子統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中起到了重要的作用。1929年—1931年，朗道到歐洲進(jìn)修，先后訪問了德國(guó)、瑞士、荷蘭、英國(guó)、比利時(shí)和丹麥，會(huì)見了眾多的量子物理學(xué)家，他也開始引起了國(guó)際學(xué)術(shù)界的注意。特別是在丹麥，玻爾和哥本哈根精神給朗道留下了難忘的印象，對(duì)他后來的發(fā)展起著重要的作用。在這段時(shí)間里，朗道論證了簡(jiǎn)并電子氣體的抗磁性。與此同時(shí)，朗道還和佩爾斯合作提出了量子理論中電磁場(chǎng)量的可觀測(cè)性。1932年，他轉(zhuǎn)到烏克蘭首府的哈爾科夫，當(dāng)了烏克蘭科學(xué)院物理技術(shù)研究所的理論物理部的主任。1934年，他免于答辯獲得了列寧格勒大學(xué)的數(shù)理博士學(xué)位；1937年，朗道應(yīng)莫斯科物理問題研究所所長(zhǎng)卡皮查之邀，到該所主持理論物理方面的工作。但是。這時(shí)蘇聯(lián)大規(guī)模展開了對(duì)知識(shí)分子的殘酷迫害。1938年冬，朗道突然被捕，以所謂“德國(guó)間諜”的罪名被判處10年徒刑。由于玻爾等人的大力聲援和卡皮查的盡力營(yíng)救，一年后獲釋。在哈爾科夫期間，朗道考慮了固體物理學(xué)中的許多問題，研究了原子碰撞理論、原子物理學(xué)、天體物理學(xué)、熱力學(xué)普遍問題、量子電動(dòng)力學(xué)、氣體分子運(yùn)動(dòng)論和化學(xué)反應(yīng)理論。其中最突出的是庫侖相互作用下的運(yùn)動(dòng)論方程，鐵磁性磁疇結(jié)構(gòu)和鐵磁共振理論，反鐵磁性理論，原子核的統(tǒng)計(jì)理論，以及二級(jí)相變理論。二級(jí)相變理論不僅說明了許多當(dāng)時(shí)認(rèn)為很奇特的現(xiàn)象，而且為以后各種新型相變的研究開辟了道路。朗道1937年轉(zhuǎn)到莫斯科，參加卡皮查的超流研究。1940年—1941年間，朗道用數(shù)學(xué)方法成功地解釋了4He在溫度低于2K時(shí)完全失去粘滯性并具有很大的熱導(dǎo)率的原因。他預(yù)言在超流性的氦中，聲音將以兩種不同的速度傳播；也就是說聲波有兩種類型，一種是通常的壓力波；另一種是溫度波即所謂的“次聲”。這一預(yù)見1944年得到了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。朗道曾稱自己為“最后一個(gè)全能物理學(xué)家”，這實(shí)在并不過分。也許更確切的名稱是“全能理論物理學(xué)家”。特別是，朗道在物質(zhì)凝聚態(tài)的研究方面進(jìn)行的基本工作，奠定了凝聚態(tài)物理學(xué)的基礎(chǔ)，而超流理論則更是朗道的杰出創(chuàng)造。1958年，蘇聯(lián)原子能研究所為了慶賀朗道的50壽辰，曾經(jīng)送給他一塊大理石板，板上刻了朗道平生工作中的10項(xiàng)最重要的科學(xué)成果，這十項(xiàng)成果是：1）量子力學(xué)中的密度矩陣和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)（1927年）；2）自由電子抗磁性的理論（1930年）；3）二級(jí)相變的研究（1936年—1937年）；4）鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋（1935年）；5）超導(dǎo)體的混合態(tài)理論（1934年）；6）原子核的幾率理論（1937年）；7）氦Ⅱ超流性的量子理論（1940年—1941年）；8）基本粒子的電荷約束理論（1954年）；9）費(fèi)米液體的量子理論（1956年）；10）弱相互作用的CP不變性（1957年）。朗道的確是一位偉大的理論物理學(xué)家。遺憾正當(dāng)他步入科學(xué)的豐產(chǎn)期時(shí)，一場(chǎng)意外的車禍剝奪了他的工作能力。1962年1月7日晨，朗道去杜布納聯(lián)合原子核研究所，在途中他乘的車和載重汽車相撞，別人都安然無恙，唯有朗道因反應(yīng)遲緩而多處受傷。經(jīng)過搶救，生命保住了，卻留下了嚴(yán)重的后遺癥，喪失了思維能力，并再也沒有恢復(fù)工作能力。他的生命勉強(qiáng)延續(xù)了六年，于1968年4月3日，在莫斯科逝世，享年60歲。1963年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──原子核理論和對(duì)稱性原理獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1963年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)物理學(xué)家維格納（EugenePaulWigner，1902—1995）以表彰他對(duì)原子核和基本粒子理論，特別是通過基本對(duì)稱原理的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用所作的貢獻(xiàn)；另一半授予美國(guó)物理學(xué)家瑪麗·戈佩特-邁耶夫人（MariaGpeppert-Mayer，1906—1972）和德國(guó)物理學(xué)家延森（J.Hans.D.Jensen，1907—1973），以表彰他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)核殼層結(jié)構(gòu)方面所作的貢獻(xiàn)?，旣悺じ昱逄?邁耶和延森是在1949年提出核殼層模型理論的，這個(gè)模型理論很好地解釋了原子核物理中的幻數(shù)問題，而維格納則是在20世紀(jì)上半葉，為原子核和基本粒子的基礎(chǔ)理論作出了一系列重大貢獻(xiàn)。早在1924年索末菲的學(xué)生拉坡特（O.Laporte）發(fā)現(xiàn)鐵原子具有兩類不同的能級(jí)，并提出所謂的拉坡特躍遷選擇定則，當(dāng)時(shí)量子力學(xué)尚未形成，無從解釋這一定則。年輕的維格納率先在1927年找到了正確的解答。他把原子能級(jí)分為正常項(xiàng)和反射項(xiàng)，認(rèn)為這兩類能級(jí)是由于描述原子的波函數(shù)在空間反射中具有不變性引起的。1928年2月他又回到這個(gè)問題，寫了一篇文章，題為：“量子力學(xué)中的守恒定律”。這個(gè)定律用于分析原子光譜，取得了很大成功，后來廣泛運(yùn)用于原子核物理、介子物理和粒子物理的研究中，甚至一度被尊為微觀世界的基本規(guī)律，稱為“宇稱守恒原理”，直到1956年李政道、楊振寧提出弱相互作用過程中宇稱不守恒，這一原理的局限性才被揭示。邁耶夫人原名瑪麗亞·戈佩特。她于1906年6月28日出生于德國(guó)卡托維茲的教授世家，前六代都是德國(guó)大學(xué)教授。她在格丁根學(xué)習(xí)物理、數(shù)學(xué)和化學(xué)，1930年在格丁根大學(xué)獲博士學(xué)位。同年與美國(guó)物理學(xué)家約瑟夫·邁耶（J.Mayer）結(jié)婚，隨即于1931年與丈夫一起赴美，在約翰斯·霍普金斯大學(xué)工作，1939年轉(zhuǎn)哥倫比亞大學(xué)，從事鈾同位素分離工作。1945年到芝加哥大學(xué)新成立的核研究所。1960年任拉約里（LaJolly）加州大學(xué)物理學(xué)教授。1972年2月20日邁耶夫人在圣地亞哥逝世，她是繼居里夫人之后的第二位獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的女物理學(xué)家。延森1907年6月25日出生于德國(guó)的漢堡，其父親是一位園藝工人。延森之所以能進(jìn)入學(xué)術(shù)生涯，是他老師幫助的結(jié)果，這位老師很早就看出了他的才能，為他在奧伯納理科中學(xué)（Oberrealschule）取得了獎(jiǎng)學(xué)金。1926年他從這所學(xué)校畢業(yè)，然后進(jìn)入弗賴堡大學(xué)就讀。1932年在漢堡大學(xué)獲得了博士學(xué)位，并留在該校工作，直至1941年。1949年成為漢堡大學(xué)教授。延森和邁耶夫人是獨(dú)立提出殼層模型理論的，1955年他們合作1964年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──微波激射器和激光器的發(fā)明獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1964年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一半授予美國(guó)馬薩諸塞州坎布里奇的麻省理工學(xué)院的湯斯（CharlesH.Townes，1915—），另一半授予蘇聯(lián)莫斯科蘇聯(lián)科學(xué)院列別捷夫物理研究所的巴索夫（NikolayG.Basov，1922—）和普羅霍羅夫（AleksandrM.Prokhorov，1916—），以表彰他們從事量子電子學(xué)方面的基礎(chǔ)工作，這些工作導(dǎo)致了基于微波激射器和激光原理制成的振蕩器和放大器。激光器的發(fā)明是20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)有劃時(shí)代意義的一項(xiàng)成就。從60年代一開始，激光理論、激光器件、激光應(yīng)用各方面的研究廣泛開展，各種激光器如雨后春筍一般涌現(xiàn)。幾十年來，激光科學(xué)成果累累，已成為影響人類社會(huì)文明的又一重要因素。量子電子學(xué)是無線電電子學(xué)和光學(xué)的結(jié)合點(diǎn)，更與量子物理學(xué)和原子物理學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)。普朗克的能量子假說和愛因斯坦的光量子理論為量子電子學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。特別是愛因斯坦1916年對(duì)輻射理論的分析，為激光提供了理論基礎(chǔ)。而20世紀(jì)40年代雷達(dá)的發(fā)展促進(jìn)了微波技術(shù)應(yīng)用于微波與分子的相互作用的研究。湯斯正是期望從這一研究中取得分子、原子和核結(jié)構(gòu)的各種信息，探索出一條通過原子和分子諧振在極短波段實(shí)現(xiàn)相干振蕩器和放大器的途徑。湯斯小組歷經(jīng)兩年的試驗(yàn)，終于在1953年制成了第一臺(tái)微波激射器，取名為“微波激射放大器”（MicrowaveAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation），簡(jiǎn)稱MASER（微波激射器）。與此同時(shí)，還有幾個(gè)科學(xué)集體在嘗試實(shí)現(xiàn)微波的放大。其中在蘇聯(lián)有莫斯科的列別捷夫物理研究所普洛霍洛夫和巴索夫的小組，他們一直在研究分子轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)光譜，探索利用微波波譜方法建立頻率和時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。他們認(rèn)定，只要人為地改變能級(jí)的集居數(shù)就可以大大增加波譜儀的靈敏度，并且預(yù)言，利用受激輻射有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。他們也用非均勻電場(chǎng)使不同能態(tài)的分子分離，不過他們的裝置比湯斯小組的晚了幾個(gè)月才運(yùn)轉(zhuǎn)。1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──量子電動(dòng)力學(xué)的發(fā)展獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予日本東京教育大學(xué)的朝永振一郎（Sin-ItiroTomonaga，1906—1979），美國(guó)馬薩諸塞州坎布里奇哈佛大學(xué)的施溫格（JulianS.Schwinger，1918—1994）和美國(guó)加利福尼亞州帕薩迪那加州理工學(xué)院的費(fèi)因曼（RichardPhillipsFeynman，1918—1988），以表彰他們?cè)诹孔与妱?dòng)力學(xué)所作的基礎(chǔ)工作，這些工作對(duì)基本粒子物理學(xué)具有深遠(yuǎn)的影響。量子電動(dòng)力學(xué)是量子場(chǎng)論中最成熟的一個(gè)分支，它研究的對(duì)象是電磁相互作用的量子性質(zhì)（即光子的發(fā)射和吸收）、帶電粒子的產(chǎn)生和湮沒、帶電粒子間的散射、帶電粒子與光子間的散射等等。它概括了原子物理、分子物理、固體物理、核物理和粒子物理各個(gè)領(lǐng)域中的電磁相互作用的基本原理?？梢哉f，它集中了所有微觀電磁現(xiàn)象所必須遵循的普遍規(guī)律，是人類分析和解決微觀電磁問題的有力武器。量子電動(dòng)力學(xué)是從量子力學(xué)發(fā)展而來。量子力學(xué)可以用微擾方法來處理光的吸收和受激發(fā)射，但卻不能處理光的自發(fā)射。電磁場(chǎng)的量子化會(huì)遇到所謂的真空漲落問題。在用微擾方法計(jì)算高一級(jí)近似時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)發(fā)散困難，即計(jì)算結(jié)果變成無窮大，因而失去了確定意義。費(fèi)因曼、施溫格和朝永振一郎的貢獻(xiàn)就是用不同方法獨(dú)立地異途同歸地解決了這一困難，從而建立了量子電動(dòng)力學(xué)的新理論體系。他們從不同的渠道運(yùn)用“重正化”概念把發(fā)散量確切地歸入電荷與質(zhì)量的重新定義中，從而使高階近似的理論結(jié)果不再會(huì)遇到發(fā)散?！爸卣钡囊馑季褪怯靡欢ǖ牟襟E把微擾論積分中出現(xiàn)的發(fā)散分離出去，吸收到相互作用耦合常數(shù)及粒子的質(zhì)量中，并通過重新定義相互作用耦合常數(shù)和粒子的質(zhì)量，來獲得不發(fā)散的矩陣元，使計(jì)算結(jié)果可與實(shí)驗(yàn)對(duì)比。有了重正化方法，量子電動(dòng)力學(xué)獲得了巨大成功，由此計(jì)算出來的電子反常磁矩和蘭姆位移與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符達(dá)十幾位量級(jí)?？梢姡孔与妱?dòng)力學(xué)是何等精確的理論。這一切既要?dú)w功于眾多對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)作過貢獻(xiàn)的物理學(xué)家，更要?dú)w功于1965年這三位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。1966年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──光磁共振方法獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1966年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予法國(guó)巴黎大學(xué)，高等師范學(xué)校的卡斯特勒（AlfredKastler，1902—1984），以表彰他發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了研究原子中赫茲共振的光學(xué)方法。二十世紀(jì)上半葉，光譜學(xué)的研究提供了大量有關(guān)原子分子結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，在四十年代末興起了射頻和微波波譜學(xué)。這些頻段的電磁波，其頻率要比可見光小上千倍，所產(chǎn)生的光子能量比光頻光子的能量小得多，因此可以直接測(cè)量到原子的精細(xì)能級(jí)和超精細(xì)塞曼子能級(jí)之間的共振躍遷。人們把這個(gè)頻段的電磁波稱為赫茲波，把微波或射頻共振稱為赫茲共振。光磁共振實(shí)際上是使原子、分子的光學(xué)頻率的共振與射頻或微波頻率的磁共振同時(shí)發(fā)生的一種雙共振現(xiàn)象。這種方法是卡斯特勒在巴黎提出并實(shí)現(xiàn)的。由于這種方法最早實(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，成了發(fā)明激光器的先導(dǎo)，所以卡斯特勒被人們譽(yù)為“激光之父”。1967年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)──恒星能量的生成獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介：1967年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)紐約州康奈爾大學(xué)的貝特（HansA.Bethe，1906—），以表彰他對(duì)核反應(yīng)理論所作的貢獻(xiàn)，特別是涉及恒星能量生成的發(fā)現(xiàn)。貝特是20世紀(jì)又一位天才的理論物理