放逐之刃 瑞雯 暗影獵手 薇恩 VN 探險(xiǎn)家 伊澤瑞爾 EZ

如果你在知乎上問(wèn)：一個(gè)對(duì)物理一竅不通，基礎(chǔ)非常差的人，如何獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。我估計(jì)答案會(huì)是五花八門的，但是一個(gè)唯一的結(jié)論就是：癡人說(shuō)夢(mèng)。然而，世事無(wú)絕對(duì)，在物理學(xué)史上真的有這樣的一個(gè)人，只用了3年時(shí)間就從一個(gè)對(duì)物理一竅不通的人到獲得物理學(xué)博士學(xué)位，繼而又為現(xiàn)代物理學(xué)中的量子理論打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并因此而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他就是本文的主角--德國(guó)物理學(xué)家--維恩。威廉·卡爾·沃納·奧托·弗里茨·弗朗茨·維恩于1864年出生在東普魯士菲施豪森（現(xiàn)屬俄羅斯）的地主家庭。1866年，維恩隨父母遷往拉斯滕堡。維恩是家里唯一的孩子，家里又非常有錢，所以維恩的童年應(yīng)該來(lái)說(shuō)還是過(guò)得非常爽的，他的活動(dòng)包括騎馬、游泳和滑冰。1875年，維恩被送到當(dāng)?shù)氐闹袑W(xué)學(xué)習(xí)，但他迷戀于自由散漫的生活，熱衷于玩耍而不是學(xué)習(xí)。由于他的各門功課基礎(chǔ)薄弱，尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)更差，1880 年，他被學(xué)校開除了。父母只好請(qǐng)來(lái)家庭教師，特別是請(qǐng)了一位非常有名的數(shù)學(xué)老師為他補(bǔ)課。之后，又把他送到柯尼斯堡的一所中學(xué)學(xué)習(xí)。1882年，維恩在母親的勸說(shuō)下，進(jìn)入哥廷根大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)。由于他自由散漫慣了，覺得學(xué)生生活實(shí)在索然無(wú)味，而自己的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)又差，上課基本上聽不懂。因此過(guò)了一個(gè)學(xué)期之后，他就開始離校游蕩，后來(lái)又想干脆回家去當(dāng)?shù)刂魉懔?。但是回到家以后，他又吃不了干農(nóng)活的那個(gè)苦，整天在田間游蕩。最后家人勸說(shuō)他還是回學(xué)校去學(xué)習(xí)，維恩只好同意。不過(guò)這次他決定去柏林大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理（估計(jì)他擅自離校的事，已經(jīng)讓哥廷根大學(xué)將他除名了）。然而這時(shí)的維恩對(duì)物理根本就是一竅不通，而且當(dāng)時(shí)的他對(duì)自己的未來(lái)也毫無(wú)打算。但是讓維恩沒(méi)有想到的是，這次的柏林之行，竟讓他的人生發(fā)生了翻天覆地的變化。維恩在柏林大學(xué)的第一年依然處于一種渾渾噩噩的狀態(tài)之中。到1883年的冬天，一次很偶然的機(jī)會(huì)，他進(jìn)入到了亥姆霍茲的實(shí)驗(yàn)室，這對(duì)維恩來(lái)說(shuō)是一片全新的天地，這里的一切都深深地吸引著他。很多年以后，維恩回憶當(dāng)時(shí)的情景時(shí)說(shuō)：這是他第一次真正跟物理學(xué)建立了聯(lián)系。他終于找到了自己感興趣的事物，從此以極大的熱情開始物理學(xué)習(xí)。但是不久之后，一次誤會(huì)差點(diǎn)讓維恩剛剛?cè)计鸬膶W(xué)習(xí)熱情被徹底澆滅。當(dāng)時(shí)亥姆霍茲的助手凱澤爾指責(zé)維恩做實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真 ，實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)造假（估計(jì)維恩天性中的那種自由散漫是刻板到骨子里的德國(guó)人所最痛恨的），于是凱澤爾建議將維恩開除出物理研究所。維恩在隨后的一個(gè)學(xué)期的確離開了柏林大學(xué)，去了海德堡大學(xué)專門學(xué)習(xí)了他非常缺乏的大量的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。但是到第二個(gè)學(xué)期，他又回到了亥姆霍茲的實(shí)驗(yàn)室。亥姆霍茲親自對(duì)維恩進(jìn)行了測(cè)試，隨后給了他一個(gè)博士論文的題目。這對(duì)于一個(gè)經(jīng)歷過(guò)多次失敗，在學(xué)校中從未得到過(guò)認(rèn)可的維恩來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直是天大的鼓舞和鞭策。亥姆霍茲還因?yàn)榫S恩的物理基礎(chǔ)差而特意給了他更多的關(guān)注，及時(shí)給予他指導(dǎo)和幫助。在亥姆霍茲的幫助之下，維恩用了兩個(gè)學(xué)期的時(shí)間，順利完成了博士論文，并于1886年獲得博士學(xué)位。作為世界上最偉大的科學(xué)家之一，亥姆霍茲僅用3年的時(shí)間，使維恩從幾乎不懂物理的一個(gè)糊里糊涂的年輕人變成了一個(gè)獲得學(xué)位的博士，簡(jiǎn)直是一個(gè)奇跡。維恩雖然獲得了博士學(xué)位，但是在答辯時(shí)由于一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題沒(méi)有講清楚，使得他剛剛建立起來(lái)的信心又遭到了巨大的打擊。這時(shí)候亥姆霍茲和孔脫都勸維恩不要著急找工作（畢竟人家家里有地）。于是維恩回到家中，幫助父母照看農(nóng)場(chǎng)，直到1889年。1890年，由于干旱，維恩的父母賣掉了農(nóng)場(chǎng)，而這時(shí)候，經(jīng)過(guò)幾年恢復(fù)的維恩也已經(jīng)重新建立起了自信，他回到了柏林，全身心地投入到科學(xué)研究中，成為了亥姆霍茲的助手。 19 世紀(jì)末，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到熱輻射和光輻射都是電磁波，并對(duì)輻射能量在不同頻率范圍內(nèi)的分布問(wèn)題，特別是黑體輻射，進(jìn)行了較深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究。1893年，維恩在熱輻射研究方面取得了重大突破。他在前人研究的基礎(chǔ)上從熱力學(xué)和電磁學(xué)理論出發(fā)，根據(jù)多普勒效應(yīng)和斯特凡-玻爾茲曼定律，推導(dǎo)出了理想黑體輻射的位移定律。該定律指出，隨著溫度的升高，與輻射能量密度極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。光測(cè)溫度計(jì)就是根據(jù)這一原理制成的。德國(guó)物理學(xué)家勞厄曾這樣評(píng)價(jià)說(shuō):"維恩的位移定律是一個(gè)天才的成就，是經(jīng)典物理學(xué)所能做出的最大進(jìn)展"。1895年，維恩首先指出，絕對(duì)黑體可以用一個(gè)帶有小孔的輻射空腔來(lái)實(shí)現(xiàn)。第2年，盧梅爾和普林舍姆實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)實(shí)用黑體--空腔發(fā)射體，為他們的實(shí)驗(yàn)研究提供了所需的"完全輻射"。接著，維恩研究了黑體輻射能量按波長(zhǎng)的分布問(wèn)題。1896年，維恩在分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，假定黑體的熱輻射和氣體分子類似，服從麥克斯韋速度分布律，導(dǎo)出了一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的公式，即維恩公式。當(dāng)時(shí)正是麥克斯韋電磁理論取得輝煌勝利的時(shí)候，而維恩把分子運(yùn)動(dòng)論規(guī)律應(yīng)用到了電磁波里，用類似牛頓光粒子的理論來(lái)處理電磁現(xiàn)象，這種大膽的做法被當(dāng)時(shí)的許多物理學(xué)家認(rèn)為是離經(jīng)叛道的，但是該公式與當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻相當(dāng)吻合，因此發(fā)表后立刻引起了物理學(xué)界的廣泛關(guān)注，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家力圖用更精確的實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證，理論物理學(xué)家則希望把它納入熱力學(xué)的理論體系。維恩在熱輻射理論的先驅(qū)性工作對(duì)普朗克最終提出量子理論起到了積極的引導(dǎo)作用。1899年普朗克把電磁理論用于熱輻射和諧振子的相互作用，通過(guò)熵的計(jì)算，推出了維恩公式，證明了它的理論合理性，從而使這個(gè)公式獲得了普遍的意義。然而維恩公式在短波波段與實(shí)驗(yàn)符合得很好，但在長(zhǎng)波波段與實(shí)驗(yàn)有明顯的偏離。而瑞利于1900年、金斯于1905年在作出振子能量按自由度均分的假定后導(dǎo)出的輻射公式則在長(zhǎng)波段與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，但在短波段則完全不符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由于該公式完全由經(jīng)典物理理論推導(dǎo)得出的，在邏輯上無(wú)懈可擊，所以直接暴露了經(jīng)典物理學(xué)在處理微觀領(lǐng)域的局限性，經(jīng)典理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果在短波段的這一嚴(yán)重分歧，物理學(xué)史上稱為紫外災(zāi)難。也就是開爾文勛爵所說(shuō)的兩朵烏云中的"黑體輻射"那朵烏云。這充分說(shuō)明經(jīng)典物理還存在缺陷，從而促使普朗克對(duì)黑體輻射問(wèn)題的研究，最終導(dǎo)致了普朗克量子論的建立。維恩也由于他的黑體輻射研究而獲得了1911 年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。正如勞厄評(píng)價(jià)的那樣:" 他的不朽的業(yè)績(jī)?cè)谟谒龑?dǎo)我們走到了量子理論的大門口。"1928年，維恩在慕尼黑去世，享年64歲。 預(yù)告一下，下期人物：索末菲

1,一個(gè)叫（維恩）的人2.形容詞，云淡風(fēng)輕

越南語(yǔ) sinh vien 翻譯為：學(xué)生