索爾維大會(huì)上集聚了人類歷史上最重要的化學(xué)學(xué)家
導(dǎo)讀
無論是因?yàn)檫z傳誘因、教育誘因還是兩者的綜合影響，這些開創(chuàng)性的數(shù)學(xué)學(xué)研究常常是一項(xiàng)家族事業(yè)。
從杰出耀眼的伯努利家族到求知若渴的居里夫妻，許多知名的物理和化學(xué)學(xué)家庭都為擴(kuò)寬人類對自然的認(rèn)知作出了巨大的貢獻(xiàn)，其中一個(gè)家族誕生了8位數(shù)學(xué)家，有些家族甚至多位獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
編譯|張雪（文章始發(fā)于“世界科學(xué)”，ID：World-）
01
巴丁家族：獲得兩次諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)
日本化學(xué)學(xué)家約翰·巴丁（John,1908—1991）因半導(dǎo)體工作及晶體管效應(yīng)的發(fā)覺而與別人共同獲得1956年的諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)，并于1972年因超導(dǎo)的BCS理論再度得獎(jiǎng)。
巴丁為此而成為第一位、也是目前為止惟一一位兩次獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)的人。
他的大女兒詹姆斯（James）則以廣義相對論的工作而享譽(yù)，尤其是他對黑洞熱力學(xué)公式推論所作出的貢獻(xiàn)。詹姆斯目前是芝加哥學(xué)院的榮譽(yù)院士及圓周理論化學(xué)研究所的杰出訪問研究員。
巴丁的二女兒威廉（）是費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的理論化學(xué)學(xué)家。
巴丁的母親伊麗莎白（）作為筆記本程序員曾為波士頓城市三院設(shè)計(jì)了應(yīng)用系統(tǒng)，并與麻省理工大學(xué)的化學(xué)學(xué)榮譽(yù)院士托馬斯·J·格雷塔克（J.）結(jié)為連理。
02
伯努利家族：8位數(shù)學(xué)家
從1654年到1759年，伯努利（）家族的三代人中誕生了8位學(xué)者，她們?yōu)榘ㄎ⒎e分學(xué)、流體熱學(xué)、概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)在內(nèi)的應(yīng)用物理及數(shù)學(xué)學(xué)的基礎(chǔ)研究作出了巨大貢獻(xiàn)。
第一代：雅各布（Jacob,1654—1705）、尼古拉斯（）和約翰（,1667—1748）是出生于英國巴塞爾的三兄弟。
大嬸雅各布和父親約翰都是知名的物理家：
雅各布是伯努利數(shù)的命名來源，他在機(jī)率論、微分多項(xiàng)式、無窮級(jí)數(shù)求和、變分方式、解析幾何等方面均有很大建樹，是公認(rèn)的機(jī)率論先驅(qū)之一；
而約翰則是微積分的初期應(yīng)用者，他發(fā)明了指數(shù)運(yùn)算，提出洛必塔法則、最速降線和測相線問題，給出求積分的變量替換法。
與此同時(shí)，她們都是變分法的創(chuàng)建者之一。值得一提的是，約翰培養(yǎng)了一大批出眾的物理家，其中包括18世紀(jì)最知名的物理家歐拉、瑞士物理家克萊姆、法國物理家洛必塔，以及他自己的妻子丹尼爾、尼古拉斯第二等。
第二代：尼古拉斯的父親尼古拉斯Ⅰ（I,1687—1759）是一位數(shù)學(xué)院士。
而約翰的兒子中，尼古拉斯Ⅱ（II,1697—1726）是知名的物理院士，但卻在31歲死于發(fā)熱；丹尼爾（,1700—1782）博學(xué)廣識(shí)，其成就涉及多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，他旨在于流體熱學(xué)，給出伯努利多項(xiàng)式等基礎(chǔ)理論，并在機(jī)率論中引入正態(tài)分布偏差理論，編撰了第一個(gè)正態(tài)分布表，成為機(jī)率論及統(tǒng)計(jì)學(xué)先驅(qū)；約翰Ⅱ（II,1710—1790）則是知名的物理家和化學(xué)學(xué)家，他把光看作彈性介質(zhì)中的壓力波，導(dǎo)得微分等式并用級(jí)數(shù)求出它的解。
第三代：約翰Ⅱ的孩子約翰Ⅲ（III,1744—1807）是一位神童，他在19歲時(shí)就連任為柏林皇家天文學(xué)家。他在研究的同時(shí)遍游四海，不久后又被委任為柏林科大學(xué)物理系所長。
而約翰Ⅲ的兒子雅各布Ⅱ（JacobII,1759—1789）則是一位數(shù)學(xué)家和化學(xué)學(xué)家中國物理學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，但不幸在29歲時(shí)落水溺亡。
03
玻爾家族
英國化學(xué)學(xué)家尼爾斯·玻爾（NielsBohr,1885—1962）是20世紀(jì)當(dāng)之無愧的數(shù)學(xué)學(xué)巨子。
他首次將量子概念應(yīng)用于原子和分子結(jié)構(gòu)中，為量子熱學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，并因而獲得了1922年的諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
他通過引入量子化條件，提出了玻爾模型來解釋氫原子波譜；
提出互補(bǔ)原理和阿姆斯特丹演繹來解釋量子熱學(xué)，他還是阿姆斯特丹學(xué)派的創(chuàng)始人，對二十世紀(jì)數(shù)學(xué)學(xué)的發(fā)展形成了深遠(yuǎn)的影響。
尼爾斯的父親奧格（Aage,1922—2009）因發(fā)覺原子核結(jié)構(gòu)于1975年獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。奧格接替丈夫的職位，出任了奧斯陸學(xué)院理論化學(xué)研究所所長（1965年尼爾斯逝世三華誕時(shí)，該研究所被命名為尼爾斯·玻爾研究所）。
尼爾斯的兒子哈那德（,1887—1951）也同樣出眾。他是物理剖析的先驅(qū)，奠定了周期函數(shù)研究的主要基礎(chǔ)，他也是奧斯陸學(xué)院的物理院士。同時(shí)，他兼任中衛(wèi)的德國國家足球員獲得了1908年夏天亞運(yùn)會(huì)的排球冠軍。
04
克拉科夫兄妹：惟一一對同時(shí)得獎(jiǎng)的兄妹
能奪得兩次諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家族確有幾個(gè)，但父女同時(shí)得獎(jiǎng)的反例卻只有這一個(gè)。
日本化學(xué)學(xué)家威廉·亨利·布拉格（HenryBragg,1862—1942）與其德國出生的孩子勞倫斯（,1890—1971）通過對X射線譜的研究提出了晶體衍射理論，并為此提出了克拉科夫定理，同時(shí)也改進(jìn)了X射線分光計(jì)，因此獲得1915年的諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
時(shí)年25歲的勞倫斯是迄今為止最年青的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主。這對兄妹在隨后的幾六年間都旨在于解析晶體結(jié)構(gòu)，薩爾茨堡這個(gè)名子幾乎是現(xiàn)代結(jié)晶學(xué)的代名詞。
05
居里家族
在幾代人都從事化學(xué)研究的家族中，居里家族堪稱首屈一指。
瑪麗·居里（MarieCurie,1867—1934）和她的兒子皮埃爾·居里（Curie,1859—1906）三人與亨利·貝克勒爾（Henri,1852—1908）因在放射學(xué)方面的深入研究和杰出貢獻(xiàn)，共同獲得了1903年的諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
她們在1902年提煉出了非常之一克極純凈的硝酸鐳，并確切測定了它的原子量，自此鐳的存在得到了否認(rèn)。1911年，居里夫人因發(fā)覺放射性元素釙和鐳，再度獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。
居里夫妻的大兒子伊雷娜·約里奧-居里（Irène-Curie,1897—1956）承繼了家族傳統(tǒng)，由于對人工放射性的研究和妻子弗雷德里克·約里奧（Frédéric,1900—1958）共同獲得了1935年諾貝爾物理獎(jiǎng)。
夫婦倆還于1948年領(lǐng)導(dǎo)構(gòu)建了美國第一個(gè)核反應(yīng)堆。
小孩子艾芙·居里（èveCurie,1904—2007）成為一名畫家和記者，曾撰寫其母傳記《居里夫人傳》（Curie）。雖然她并沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)，但她的母親、美國駐法國大使亨利·拉布伊斯（Henry,Jr.，1904—1987）曾代表聯(lián)合國兒童基金會(huì)（）發(fā)放了1965年諾貝爾和平獎(jiǎng)。
伊蕾娜和弗雷德里克的兒子們同樣都成長為科學(xué)家：
海倫·郎之萬·約里奧（Hélène-）是一名核化學(xué)學(xué)家；
皮埃爾·約里奧（）則是知名生物學(xué)家。
盡管八卦是不對的，而且大家肯定曉得和居里夫人有緋聞的保羅·朗之萬（Paul,1872—1946），沒錯(cuò)就是貢獻(xiàn)了朗之萬動(dòng)力學(xué)以及朗之萬方程的這位。多年后，居里夫人的外侄女嫁給了朗之萬的兒子。
06
馬赫兄妹與泡利：教父與教子也算
英國化學(xué)學(xué)家、哲學(xué)家恩斯特·馬赫（ErnstMach,1838—1916）是最早開始研究超音速運(yùn)動(dòng)的科學(xué)家，馬赫數(shù)（音速）的命名就是為了記念他，同時(shí)他也為多普勒效應(yīng)的發(fā)覺作出了主要貢獻(xiàn)。
恩斯特和丈夫路德維希·馬赫（Mach,1868—1951）曾共同工作，以捕捉?jīng)_擊波的影蹤，在19世紀(jì)90年代，路德維希基于這項(xiàng)工作而發(fā)明的馬赫-曾德爾干涉儀（Mach–）成功觀測到更清晰的圖象。
路維德·曾德爾（Louis）首先于1891年提出這一設(shè)想，后來路德維希·馬赫于1892年發(fā)表論文對其加以改良。
恩斯特·馬赫的教子沃爾夫?qū)づ堇≒auli,1900—1958）則是量子熱學(xué)的先驅(qū)。
1945年，泡利因他在25歲時(shí)發(fā)覺的泡利不相容原理而獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。這一原理強(qiáng)調(diào)：在確定的費(fèi)米子組成系統(tǒng)中，不能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的粒子處于完全相同的狀態(tài)。
07
奧本海默兄弟
羅伯特·奧本海默（,1904—1967）和他的兒子弗蘭克·奧本海默是日本歷史上動(dòng)亂時(shí)期與共產(chǎn)主義有關(guān)的偉大數(shù)學(xué)學(xué)家。
1942年8月，羅伯特被委任為“曼哈頓計(jì)劃”的實(shí)驗(yàn)室組長，完善了洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室（LANL），并于1945年領(lǐng)導(dǎo)制造出世界上第一顆原子彈，被譽(yù)為“原子彈之父”。
1947年，羅伯特兼任原子能委員會(huì)總顧問委員會(huì)主席。
但在1953年這個(gè)分裂的麥卡錫時(shí)代，艾森豪威爾“以他早年的右傾活動(dòng)和延誤政府發(fā)展核彈的戰(zhàn)略決策為惡行勝訴，甚至懷疑他是南斯拉夫的代理人”對羅伯特進(jìn)行安全審查并吊銷其安全特許權(quán)，這就是震驚一時(shí)的“奧本海默案件”。
1963年，瑞典首相親自將原子能方面的最高獎(jiǎng)項(xiàng)——費(fèi)米獎(jiǎng)授予羅伯特。曾任原子能委員會(huì)主席的利林塔爾評論道，這是“為給奧本海默所蒙受的猜疑和骯臟的暴行而舉辦的贖罪典禮”。
據(jù)悉，羅伯特從1947年起仍然兼任普利斯頓高等研究院教授，直到1966年離休，后因病離世。
羅伯特的父親弗蘭克則是主攻核化學(xué)和鈾濃縮的粒子化學(xué)學(xué)家，他在20世紀(jì)50年代同樣遭到了麥卡錫主義的殘害。
弗蘭克與妻兒被“下放”到新澤西州做了六年的牧民，出于對科學(xué)教育的熱愛，他后來還在康涅狄格學(xué)院及一所學(xué)校院長化學(xué)。他堅(jiān)信構(gòu)建科學(xué)中心這樣一種新的教育方式，一定就能增進(jìn)和發(fā)展大眾理解科學(xué)的能力。
20世紀(jì)60年代初，弗蘭克開始了他的環(huán)球考察，一種新的設(shè)想在他的腦海中開始涌現(xiàn)——建立一種新型的科技博物館。1969年，紐約探求館（）應(yīng)運(yùn)而生。
08
拉曼與錢德拉塞卡
美國化學(xué)學(xué)家錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼（Raman,1888—1970）的女兒是物理和化學(xué)學(xué)家，他早在中學(xué)生時(shí)期就開始了對光學(xué)和聲學(xué)的研究。
拉曼因發(fā)覺光照射到分子上發(fā)生散射時(shí)波長會(huì)發(fā)生一定變化（稱為拉曼散射）而獲1930年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。現(xiàn)在，拉曼散射早已成為物理、物理學(xué)、材料科學(xué)研究必不可少的工具。
同時(shí)，他也對光量子載流子的發(fā)覺作出了貢獻(xiàn)。
拉曼的女兒蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡（,1910—1995）是一名天體化學(xué)學(xué)家，他在星體內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論、恒星和行星大氣的幅射轉(zhuǎn)移理論、星系動(dòng)力學(xué)、等離子體天體化學(xué)學(xué)、宇宙磁流體熱學(xué)和相對論天體化學(xué)學(xué)等方面都有重要貢獻(xiàn)，他在1983年因?qū)π窍到Y(jié)構(gòu)和演變的理論研究而獲諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
穩(wěn)定白矮星的最大質(zhì)量——錢德拉塞卡極限即以他命名。
09
西格巴恩家族
作為X射線波譜學(xué)的初期研究者，德國化學(xué)學(xué)家曼內(nèi)·西格巴恩（Manne,1886—1978）研制出X射線的高精度檢測技術(shù)，促進(jìn)了量子論和原子化學(xué)學(xué)的發(fā)展，并由此獲得1924年的諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
曼內(nèi)的女兒凱·西格巴恩（Kai,1918—2007）追隨母親研究這一領(lǐng)域并成為激光波譜學(xué)的專家。
他旨在于研制一種用電子測量復(fù)合材料成份和含量的新技術(shù)——X射線光電子能譜剖析（X-ray,XPS），并于1954年獲得了硫酸鈉的首列高能高分辨X射線光電子能譜。
在與西格巴恩的合作下，日本惠普公司于1969年制造了世界上首臺(tái)商業(yè)單色X射線光電子能譜儀。
1981年，他與尼古拉斯·布隆伯根（）及阿瑟·肖洛（）共同獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)，被公覺得物理剖析用電子能譜（for，ESCA）的帶頭人。
凱的兩個(gè)弟弟也都成為化學(xué)學(xué)家：佩爾（Per）目前是美國斯德哥爾摩學(xué)院的量子科學(xué)院長，漢斯（Hans）則是烏普薩拉學(xué)院的分子及匯聚態(tài)化學(xué)院士。
10
湯姆遜兄妹：電子是粒子，電子是波
日本化學(xué)學(xué)家約瑟夫·約翰·湯姆遜（John,1856—1940）是第三任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室組長，以其對陰極射線和二氧化碳濁度率的研究和發(fā)覺電子的實(shí)驗(yàn)聞名。
1897年，湯姆遜在研究黏稠二氧化碳放電的實(shí)驗(yàn)中，否認(rèn)了電子的存在中國物理學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，并測定了電子的荷質(zhì)比，震驚了整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)界，也因而在1906年榮膺諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
20世紀(jì)20年代，湯姆遜的妻子喬治·湯姆森（Paget,1892—1975）在這一領(lǐng)域作出了進(jìn)一步的研究，他的電子衍射實(shí)驗(yàn)顯示電子是以波的方式存在，雖然電子也是由微小的顆粒組成。
他由此獲得1937年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)，并于1943年受日本冊封。母親發(fā)覺電子是粒子，母親發(fā)覺電子是波，也傳為一段美談。
資料來源
Runsinthe
