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高中物理素材集-物理学发展史物理学家和他们的故事汤川秀树

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高中物理素材集-物理学发展史物理学家和他们的故事汤川秀树汤川秀树 日本物理学家汤川秀树(1907~1981),大阪大学哲学博士,历任京都帝国大学、东京帝国大学教授。1948年赴美国任哥伦比亚大学教授,1955年回国。他从电磁理论得到启发,于1935年提出了关于核子力的“介子理论”。现在一般认为4种相互作用都是汤川型相互作用,传递相互作用的粒子称为规范子(后来杨振宁等发展了规范理论)。     汤川秀树认为,正如电磁作用是带电粒子间交换光子产生那样,核子也是通过交换一种媒介粒子而发生作用的,可能存在某种属核子力的力场。他通过计算,认为这种粒子的质量约为质子的1/10、为...

高中物理素材集-物理学发展史物理学家和他们的故事汤川秀树
汤川秀树 日本物理学家汤川秀树(1907~1981),大阪大学哲学博士,历任京都帝国大学、东京帝国大学教授。1948年赴美国任哥伦比亚大学教授,1955年回国。他从电磁理论得到启发,于1935年提出了关于核子力的“介子理论”。现在一般认为4种相互作用都是汤川型相互作用,传递相互作用的粒子称为规范子(后来杨振宁等发展了规范理论)。     汤川秀树认为,正如电磁作用是带电粒子间交换光子产生那样,核子也是通过交换一种媒介粒子而发生作用的,可能存在某种属核子力的力场。他通过计算,认为这种粒子的质量约为质子的1/10、为电子的200倍,介于质子和电子之间。人们就称它作“介子”。     介子场理论发 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 后并未引起人们的重视。1936年,美国的安德森等在研究宇宙射线时发现一种新粒子,其质量为电子质量的200倍。奥本海默认为这就是汤川秀树预言的介子。“介子理论”随之博得人们的青睐。但实际上发现的介子,其寿命比汤川秀树理论预言的介子寿命长许多,并不是汤川秀树预言的介子(后来得知它是一种轻子,与核作用无关,改称μ子),这促使人们投入更多的力量去寻找介子。     经过多年努力,到1947年,英国的鲍威尔等在布列斯托大学用照相乳胶技术研究宇宙射线时,发现了一种新粒子,命名为π介子,结果证实这才是汤川秀树预言的介子。这一发现证实了汤川秀树理论的正确性。     从汤川秀树理论的建立到π介子的发现,标志人类对物质的认识又向前跨进了一步,即从认识原子核进入到认识基本粒子的领域。汤川秀树“由于在核子力理论的基础上预言了介子的存在”,获得了1949年诺贝尔物理学奖;鲍威尔“由于发展了研究核过程的照相 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,并且使用这种方法发现了介子”,获得了1950年诺贝尔物理学奖。     汤川秀树获诺贝尔奖时不过42岁,但他提出据以获奖的介子理论这一科研成果时才25岁。 介子理论的创始人:汤川秀树 他是第一个获得诺贝尔奖的日本人,也是继印度的拉曼之后,第二个获奖的亚洲科学家。为此,日本的京都大学——他的母校为他修建了纪念馆,取名汤川纪念馆。   汤川的重大贡献是在近代物理研究中提出了一种新理论——核力理论,即后人所称的“介子理论”。从此,“介子”在继电子、质子、中子后,出现在原子世界中,成为日益增多的粒子家族的重要成员。   汤川秀树1907年1月23日出生于日本东京。他自己说,在少年时代,他没有任何可能成为一个物理学家的迹象。那时,他对文学深感兴趣,法国、德国的古典小说以及屠格涅夫、托尔斯泰的书,都是他涉猎的对象。他的父亲是位地质学家,兴趣广泛,喜欢剑术、棋艺和各类艺术,但不允许孩子们在这些方面“浪费时间”。汤川和他的兄弟姐妹7人在这种优裕的家境和极严的家教中,几乎和娱乐绝缘,只能以书本为伴。正因为如此,汤川从小就受到知识的熏陶,为他攀上科学高峰奠定了良好基础。   使汤川转向物理学的,是他在中学时期受到了一位日本物理学家长冈半太郎的鼓舞。这位曾经怀疑过东方人在自然科学方面的研究能力,尔后又在光谱学、地球物理学等方面 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 了东方人研究能力的科学家曾说过:“我如果不能进入先进的研究者行列,并对某一学术领域做出贡献,那么生而为人就没有意义。”这话使汤川深感振奋,激动不已。而且,1923年,著名物理学家爱因斯坦到日本讲学,也给汤川和许多日本人留下了极为深刻的印象,激发了汤川学习物理、勇攀现代物理学高峰的决心。   19岁,汤川考入了京都大学物理系。   这时,物理学正处在从传统物理学向现代物理学迈进的变革时期。马克斯·普朗克的量子论揭开了这场变革的序幕,放射性的发现和卢瑟福——玻尔的原子模型引导人们迈入了微观世界的大门,许多物理现象用传统的理论难以解释,物理学需要一种新的理论体系……这一切,深深地吸引了汤川。但是在当时的日本,还没有开设量子力学课程,怎么办?汤川决心走自己的路。学校图书馆中新到的外国杂志几乎全被汤川“垄断”了,市立图书馆也常常出现一个热衷新刊物的青年的身影。他就像一块被抛进物理学知识海洋中的海绵,猛烈地吸收着所需要的知识,迫切地充实着自己。   1923年,一个振奋人心的消息传遍了世界:英国的物理学家查德威克发现了中子,原来认为质子和电子是原子的基本构成的看法被打破了!这个消息对于已在京都大学任教,一直致力于原子核研究的汤川是个有力的启发和巨大的鼓舞。“原子世界的秘密一定能被揭开,我确信。”汤川对和他一起进行研究的人说。第二年,他到大阪大学任教,致力于研究核力的性质问题。对于力,人们已经知道万有引力、电磁力,但核力肯定与它们的性质不同。根据海森堡和泡利的电磁场量子理论,核力也应是核子场中粒子的相互作用。那么这种粒子又是什么呢?   汤川曾试图用电子的交换来说明核力,但是困难重重。他又从许多角度进行探讨,并用1934年费米刚刚提出的中微子来解释核力的性质,结果也被否定了。然而,这些失败正是他走向成功的阶梯。经过大量研究,1934年他终于提出了涉及中子和质子之间交换带电“重量子”的核力理论,并预言这种“重量子”的质量介于电子和质子之间,是一种新粒子。四年后,他所预言的这种粒子被发现了,人们称为“介子”。后来,人们就把汤川的核力理论称为“介子理论”。由于汤川对于介子理论的开创性研究,他获得了1949年度的诺贝尔物理奖。   从19岁迈入大学物理系到27岁提出介子理论,汤川的成功近乎“神速”。他那种一旦下定决心,就坚定不移地走下去的不畏艰难、一往直前的精神或许是其成功的主要原因吧。在他的研究工作遇到困难时,父亲曾建议他出国学习,但被他拒绝了。他说:“在完成可以称之为我的工作之前,不想到国外去。我将尽可能地去干,不管失败多少次。”   第二世界大战后,汤川致力于维护人类和平的崇高事业。他多次出席禁止使用核武器的国际科学家会议,呼吁废除核武器,制止核战争,为科学造福人类而努力。
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分类:高中物理
上传时间:2018-09-05
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