物理学史13-1教学提纲

1、第十三章 诺贝尔物理学奖物理学史13-1第十三章 诺贝尔物理学奖 斯德哥尔摩音乐厅斯德哥尔摩音乐厅是举行诺贝尔奖颁奖仪式的地方。音乐厅如同一座是举行诺贝尔奖颁奖仪式的地方。音乐厅如同一座艺术陈列馆，高大厚重的玻璃门，门厅、演奏厅典雅的壁灯，精美的雕塑和艺术陈列馆，高大厚重的玻璃门，门厅、演奏厅典雅的壁灯，精美的雕塑和地毯，古代与现代的绘画。地毯，古代与现代的绘画。每年每年12月月10日，诺贝尔奖颁奖仪式在这里举行。日，诺贝尔奖颁奖仪式在这里举行。这一天，瑞典广播、电视向全球直播这一盛典。这一天，瑞典广播、电视向全球直播这一盛典。 右图为右图为1901年第一届诺贝尔奖颁奖典礼，年第一届诺贝尔奖颁

2、奖典礼，左图为左图为2003年年颁奖典礼。颁奖典礼。第十三章 诺贝尔物理学奖 第十三章 诺贝尔物理学奖 诺贝尔奖得主在前排就坐，左起第一位是朱棣文，美籍中国人。诺贝尔奖得主在前排就坐，左起第一位是朱棣文，美籍中国人。 获奖成果：发展了激光冷却陷俘原子的方法。获奖成果：发展了激光冷却陷俘原子的方法。 1997年诺贝尔奖授奖大会上年诺贝尔奖授奖大会上朱棣文从瑞典国王手朱棣文从瑞典国王手中接过诺贝尔奖证书中接过诺贝尔奖证书第十三章 诺贝尔物理学奖1998年三位诺贝尔物理学奖得主手持诺贝尔奖证书，左起依次为年三位诺贝尔物理学奖得主手持诺贝尔奖证书，左起依次为施特默（德）、劳克林（美）和崔琦（美籍中）施

3、特默（德）、劳克林（美）和崔琦（美籍中） 获奖成果：分数量子霍尔效应的发现获奖成果：分数量子霍尔效应的发现第十三章 诺贝尔物理学奖第十三章 诺贝尔物理学奖右图是美国物理协会（右图是美国物理协会（AIP）成立）成立50周年时美国周年时美国今日物理今日物理杂志杂志1981年年11月号的封月号的封面，列举了从面，列举了从20世纪世纪30年代到年代到20世纪世纪70年代与美国有关的部分诺贝尔物理学奖获得者年代与美国有关的部分诺贝尔物理学奖获得者的照片，共计的照片，共计40人。第人。第3排左排左2和左和左5分别为李政道和杨振宁，他们领取诺贝尔奖时持分别为李政道和杨振宁，他们领取诺贝尔奖时持有的是中国国籍

4、。有的是中国国籍。 19012008诺贝尔物理学奖获得者的诺贝尔物理学奖获得者的国籍分布统计国籍分布统计美国美国英国英国德国德国法国法国俄罗斯俄罗斯8422231110荷兰荷兰瑞典瑞典瑞士瑞士丹麦丹麦意大利意大利84433日本日本中国中国波兰波兰印度印度奥地利奥地利62112巴基斯坦巴基斯坦加拿大加拿大合计合计11186第十三章 诺贝尔物理学奖 法国科学家法国科学家艾尔伯艾尔伯费尔和德国科学家费尔和德国科学家皮特皮特克鲁伯格因发现克鲁伯格因发现“巨磁电阻巨磁电阻”效应效应而共同获得而共同获得20072007年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖。他们。他们将分享将分享10001000万瑞典克朗（万瑞

5、典克朗（1 1美元约合美元约合7 7瑞典瑞典克朗）的奖金。克朗）的奖金。 这两名科学家获奖的原因这两名科学家获奖的原因是先后独立发现了是先后独立发现了“巨磁电阻巨磁电阻”效应。所效应。所谓谓“巨磁电阻巨磁电阻”效应，是指磁性材料的电效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。根据这一效应开时存在巨大变化的现象。根据这一效应开发的小型大容量计算机硬盘已得到广泛应发的小型大容量计算机硬盘已得到广泛应用。用。 瑞典皇家科学院在评价这项成就时表瑞典皇家科学院在评价这项成就时表示，今年的诺贝尔物理学奖主要奖励示，今年的诺贝尔物理学奖

6、主要奖励“用用于读取硬盘数据的技术于读取硬盘数据的技术”。这项技术被认。这项技术被认为是为是“前途广阔的纳米技术领域的首项实前途广阔的纳米技术领域的首项实际应用之一际应用之一”。 2007年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖法国科学家艾尔伯法国科学家艾尔伯费尔费尔德国科学家皮特德国科学家皮特-克鲁伯格克鲁伯格第十三章 诺贝尔物理学奖 南部阳一郎因为发现南部阳一郎因为发现次原子物理的对称性自发破缺机制次原子物理的对称性自发破缺机制而获奖，日本科而获奖，日本科学家小林诚、利川敏英因发现学家小林诚、利川敏英因发现对称性破缺的来源对称性破缺的来源获此殊荣。获此殊荣。 南部阳一郎是美国公民，南部阳一郎是美国

7、公民，19211921年出生在日本东京，他年出生在日本东京，他19521952年从东京大学年从东京大学获得科学博士学位，他是芝加哥大学恩里科获得科学博士学位，他是芝加哥大学恩里科- -费米学院的名誉退休教授。小费米学院的名誉退休教授。小林诚是日本公民，他林诚是日本公民，他19441944年出生在日本名古屋，年出生在日本名古屋，19721972年获得名古屋大学博士年获得名古屋大学博士学位，他是日本筑波的高能加速器研究组织的名誉退休教授。利川敏英是日学位，他是日本筑波的高能加速器研究组织的名誉退休教授。利川敏英是日本公民，本公民，19401940年出生，他年出生，他19671967年获得名古屋大学

8、博士学位，他目前是东京大年获得名古屋大学博士学位，他目前是东京大学汤川理论物理研究所的名誉退休教授。南部阳一郎将获得一半的奖金。小学汤川理论物理研究所的名誉退休教授。南部阳一郎将获得一半的奖金。小林诚、利川敏英将分享另一半奖金。林诚、利川敏英将分享另一半奖金。2008年诺贝尔物理学年诺贝尔物理学奖奖2008年度诺贝尔物理学奖年度诺贝尔物理学奖授予美国科学家南部阳一授予美国科学家南部阳一郎和两位日本科学家小林郎和两位日本科学家小林诚、利川敏英。诚、利川敏英。 左起小林诚、益川敏英、南部阳一郎左起小林诚、益川敏英、南部阳一郎第十三章 诺贝尔物理学奖 高锟在高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信

9、方面有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成取得了突破性成就，他将获得今年物理学奖一半的奖金，共就，他将获得今年物理学奖一半的奖金，共500万瑞典克朗（约合万瑞典克朗（约合70万美万美元）；博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件元）；博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件电荷耦合器件（电荷耦合器件（CCD）图像传感器，将分享今年物理学奖另一半奖金。图像传感器，将分享今年物理学奖另一半奖金。 英国华裔科学家高锟以及两名美国科学家威拉德英国华裔科学家高锟以及两名美国科学家威拉德博伊尔和博伊尔和乔治乔治史密斯获史密斯获2009年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖 2009年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物

10、理学奖威拉德威拉德博伊尔博伊尔乔治乔治史密斯史密斯高锟高锟第十三章 诺贝尔物理学奖 高锟高锟1933年在上海出生。年在上海出生。1949年随家前往香港。年随家前往香港。1954年赴英国伦敦大学攻读电机工程，并于年赴英国伦敦大学攻读电机工程，并于1957年年及及1965年获学士和哲学博士学位。从年获学士和哲学博士学位。从1957年开始，年开始，高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1987年年10月，高锟从英国回到香港，并出任香港中文大月，高锟从英国回到香港，并出任香港中文大学第三任校长。从学第三任校长。从1987年到年到1996年任职期间，他为年任职期

11、间，他为中文大学罗致了大批人才，使中大的学术结构和知中文大学罗致了大批人才，使中大的学术结构和知识结构更加合理。在与内地科技界的交流合作中，识结构更加合理。在与内地科技界的交流合作中，他主张他主张“一步一步把双方的联系实际化一步一步把双方的联系实际化”。高锟于。高锟于1996年当选为中国科学院外籍院士。年当选为中国科学院外籍院士。 2009年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖高锟高锟第十三章 诺贝尔物理学奖 2009年诺贝尔物理学奖颁奖典礼现场年诺贝尔物理学奖颁奖典礼现场第十三章 诺贝尔物理学奖第十三章 诺贝尔物理学奖1957年开始，高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。年开始，高锟即从事光导纤

12、维在通讯领域运用的研究。1964年，他提出在电话网络中以光代替电流，以玻璃纤维代替导线。年，他提出在电话网络中以光代替电流，以玻璃纤维代替导线。1965年，在以无数实验为基础的一篇论文中提出以石英基玻璃纤年，在以无数实验为基础的一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递，将带来一场通讯业的革命，并提出当玻璃纤维作长程信息传递，将带来一场通讯业的革命，并提出当玻璃纤维损耗率下降到维损耗率下降到20分贝公里时，光纤维通讯就会成功。分贝公里时，光纤维通讯就会成功。在电磁在电磁波导、陶瓷科学（包括光纤制造）方面获波导、陶瓷科学（包括光纤制造）方面获28项专利。由于他在光项专利。由于他在光纤领域的特殊

13、贡献，获得巴伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等，纤领域的特殊贡献，获得巴伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等，被称为被称为“光纤之父光纤之父”。1987年到年到1996年年 ，高锟任香港中文大学第三任校长。，高锟任香港中文大学第三任校长。1996年当年当选为中国科学院外籍院士，紫金山天文台将一颗于选为中国科学院外籍院士，紫金山天文台将一颗于1981年年12月月3日发现的国际编号为日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为的小行星命名为“高锟星高锟星”。 第十三章 诺贝尔物理学奖耐人寻味的是，耐人寻味的是，40年时间里，这项成果的开创者，却比其他任年时间里，这项成果的开创者，却比其他任何人都少想到诺

14、贝尔奖，甚至不曾为他的发明申请专利。何人都少想到诺贝尔奖，甚至不曾为他的发明申请专利。“我我没有后悔，也没有怨言没有后悔，也没有怨言”，高锟说，高锟说，“如果事事以金钱为重，如果事事以金钱为重，我告诉你，今天一定不会有光纤技术成果。我告诉你，今天一定不会有光纤技术成果。”由于这一理论，我们的世界已与由于这一理论，我们的世界已与40年前大不相同。网络通信的年前大不相同。网络通信的“道路道路”每隔每隔6个月就加宽一倍，个月就加宽一倍，“文字、音乐、影像和影片在文字、音乐、影像和影片在一瞬间传到世界各地一瞬间传到世界各地”，互联网、电子邮件和即时通讯让无线，互联网、电子邮件和即时通讯让无线电报、铜缆

15、电话和邮寄通信一点点走向历史。到今天，全球光电报、铜缆电话和邮寄通信一点点走向历史。到今天，全球光缆的总长度已超过缆的总长度已超过10亿公里，足以将地球赤道缠绕亿公里，足以将地球赤道缠绕2.5万次。在万次。在这一道道缠绕中，地球正变小变平，即使远隔千里，每个人的这一道道缠绕中，地球正变小变平，即使远隔千里，每个人的呼吸你也能清晰地听到。呼吸你也能清晰地听到。 第十三章 诺贝尔物理学奖2010年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖 第十三章 诺贝尔物理学奖第十三章 诺贝尔物理学奖第十三章 诺贝尔物理学奖 杨振宁于杨振宁于1956年与李政道教授共同提出弱相互作用中宇称年与李政道教授共同提出弱相互作用中宇

16、称不守恒原理，因而共获不守恒原理，因而共获1957年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。 毛泽东会见杨振宁（毛泽东会见杨振宁（1973）第十三章 诺贝尔物理学奖82高龄的杨振高龄的杨振宁与宁与28岁的女岁的女硕士翁帆结为硕士翁帆结为夫妻夫妻(2005年年1月月)第十三章 诺贝尔物理学奖 杨振宁与翁帆及其前妻杜致礼杨振宁与翁帆及其前妻杜致礼(原原国民党著名将领杜聿明的女儿国民党著名将领杜聿明的女儿,03年年10月月因病去世因病去世)的合影的合影 第十三章 诺贝尔物理学奖 第十三章 诺贝尔物理学奖2004年年10月月15日，国务院总理温家宝在北京中南海紫光阁会见来华参加中日，国务院总理温家宝在北京中

17、南海紫光阁会见来华参加中美第美第25次高能物理合作联合委员会会议和中美高能物理合作次高能物理合作联合委员会会议和中美高能物理合作25周年庆祝活周年庆祝活动的美方主席斯塔芬和李政道教授等美国科学家。动的美方主席斯塔芬和李政道教授等美国科学家。第十三章 诺贝尔物理学奖 第十三章 诺贝尔物理学奖2003年丁教授在参观中山大学年丁教授在参观中山大学国家重点实验室国家重点实验室 2004年年11月月12日，丁肇中被中日，丁肇中被中山大学聘为名誉教授山大学聘为名誉教授。第十三章 诺贝尔物理学奖第十三章 诺贝尔物理学奖1939年生于中国河南省宝丰县，年生于中国河南省宝丰县，1957年香港培正中学毕业，年香港

18、培正中学毕业，1958年赴美深年赴美深造，就读于伊利诺伊州奥古斯塔纳学造，就读于伊利诺伊州奥古斯塔纳学院。院。1967年在美国芝加哥大学获物理年在美国芝加哥大学获物理学博士学位，此后到著名的贝尔实验学博士学位，此后到著名的贝尔实验室工作，室工作，1982年起任普林斯顿大学电年起任普林斯顿大学电子工程系教授，主要从事电子材料基子工程系教授，主要从事电子材料基本性质等领域的研究。是美国国家科本性质等领域的研究。是美国国家科学院院士。学院院士。 第十三章 诺贝尔物理学奖第十三章 诺贝尔物理学奖 斯坦福大学7位诺贝尔奖获得者在一起合影，他们是：（从左到右）朱棣文、佩尔、肖洛、克劳林、里克特、里查德泰勒和奥谢罗夫第十三章 诺贝尔物理学奖隧道扫描显微镜原理图隧道扫描显微镜原理图隧道扫描显微镜原理：隧道扫描显微镜原理：第十三章 诺贝尔物理学奖1。为什么