索爾維大會上集聚了人類歷史上最重要的化學學家
導讀
無論是因為遺傳誘因、教育誘因還是兩者的綜合影響，這些開創性的數學學研究常常是一項家族事業。
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學家庭都為擴寬人類對自然的認知作出了巨大的貢獻，其中一個家族誕生了8位數學家，有些家族甚至多位獲得諾貝爾獎。
編譯|張雪（文章始發于“世界科學”，ID：World-）
01
巴丁家族：獲得兩次諾貝爾化學學獎
日本化學學家約翰·巴丁（John,1908—1991）因半導體工作及晶體管效應的發覺而與別人共同獲得1956年的諾貝爾化學學獎，并于1972年因超導的BCS理論再度得獎。
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學獎的人。
他的大女兒詹姆斯（James）則以廣義相對論的工作而享譽，尤其是他對黑洞熱力學公式推論所作出的貢獻。詹姆斯目前是芝加哥學院的榮譽院士及圓周理論化學研究所的杰出訪問研究員。
巴丁的二女兒威廉（）是費米實驗室的理論化學學家。
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計了應用系統，并與麻省理工大學的化學學榮譽院士托馬斯·J·格雷塔克（J.）結為連理。
02
伯努利家族：8位數學家
從1654年到1759年，伯努利（）家族的三代人中誕生了8位學者，她們為包括微積分學、流體熱學、概率論和統計學在內的應用物理及數學學的基礎研究作出了巨大貢獻。
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：
雅各布是伯努利數的命名來源，他在機率論、微分多項式、無窮級數求和、變分方式、解析幾何等方面均有很大建樹，是公認的機率論先驅之一；
而約翰則是微積分的初期應用者，他發明了指數運算，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，她們都是變分法的創建者之一。值得一提的是，約翰培養了一大批出眾的物理家，其中包括18世紀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）是一位數學院士。
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歲死于發熱；丹尼爾（,1700—1782）博學廣識，其成就涉及多個科學領域，他旨在于流體熱學，給出伯努利多項式等基礎理論，并在機率論中引入正態分布偏差理論，編撰了第一個正態分布表，成為機率論及統計學先驅；約翰Ⅱ（II,1710—1790）則是知名的物理家和化學學家，他把光看作彈性介質中的壓力波，導得微分等式并用級數求出它的解。
第三代：約翰Ⅱ的孩子約翰Ⅲ（III,1744—1807）是一位神童，他在19歲時就連任為柏林皇家天文學家。他在研究的同時遍游四海，不久后又被委任為柏林科大學物理系所長。
而約翰Ⅲ的兒子雅各布Ⅱ（JacobII,1759—1789）則是一位數學家和化學學家中國物理學家諾貝爾獎獲得者，但不幸在29歲時落水溺亡。
03
玻爾家族
英國化學學家尼爾斯·玻爾（NielsBohr,1885—1962）是20世紀當之無愧的數學學巨子。
他首次將量子概念應用于原子和分子結構中，為量子熱學的發展奠定了基礎，并因而獲得了1922年的諾貝爾化學學獎。
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；
提出互補原理和阿姆斯特丹演繹來解釋量子熱學，他還是阿姆斯特丹學派的創始人，對二十世紀數學學的發展形成了深遠的影響。
尼爾斯的父親奧格（Aage,1922—2009）因發覺原子核結構于1975年獲得諾貝爾化學學獎。奧格接替丈夫的職位，出任了奧斯陸學院理論化學研究所所長（1965年尼爾斯逝世三華誕時，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，奠定了周期函數研究的主要基礎，他也是奧斯陸學院的物理院士。同時，他兼任中衛的德國國家足球員獲得了1908年夏天亞運會的排球冠軍。
04
克拉科夫兄妹：惟一一對同時得獎的兄妹
能奪得兩次諾貝爾獎的科學家族確有幾個，但父女同時得獎的反例卻只有這一個。
日本化學學家威廉·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，同時也改進了X射線分光計，因此獲得1915年的諾貝爾化學學獎。
時年25歲的勞倫斯是迄今為止最年青的諾貝爾科學獎得主。這對兄妹在隨后的幾六年間都旨在于解析晶體結構，薩爾茨堡這個名子幾乎是現代結晶學的代名詞。
05
居里家族
在幾代人都從事化學研究的家族中，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）因在放射學方面的深入研究和杰出貢獻，共同獲得了1903年的諾貝爾化學學獎。
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。1911年，居里夫人因發覺放射性元素釙和鐳，再度獲得諾貝爾物理獎。
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，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。
夫婦倆還于1948年領導構建了美國第一個核反應堆。
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，但她的母親、美國駐法國大使亨利·拉布伊斯（Henry,Jr.，1904—1987）曾代表聯合國兒童基金會（）發放了1965年諾貝爾和平獎。
伊蕾娜和弗雷德里克的兒子們同樣都成長為科學家：
海倫·郎之萬·約里奧（Hélène-）是一名核化學學家；
皮埃爾·約里奧（）則是知名生物學家。
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），沒錯就是貢獻了朗之萬動力學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
英國化學學家、哲學家恩斯特·馬赫（ErnstMach,1838—1916）是最早開始研究超音速運動的科學家，馬赫數（音速）的命名就是為了記念他，同時他也為多普勒效應的發覺作出了主要貢獻。
恩斯特和丈夫路德維希·馬赫（Mach,1868—1951）曾共同工作，以捕捉沖擊波的影蹤，在19世紀90年代，路德維希基于這項工作而發明的馬赫-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年提出這一設想，后來路德維希·馬赫于1892年發表論文對其加以改良。
恩斯特·馬赫的教子沃爾夫岡·泡利（Pauli,1900—1958）則是量子熱學的先驅。
1945年，泡利因他在25歲時發覺的泡利不相容原理而獲得諾貝爾化學學獎。這一原理強調：在確定的費米子組成系統中，不能有兩個或兩個以上的粒子處于完全相同的狀態。
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亂時期與共產主義有關的偉大數學學家。
1942年8月，羅伯特被委任為“曼哈頓計劃”的實驗室組長，完善了洛斯阿拉莫斯實驗室（LANL），并于1945年領導制造出世界上第一顆原子彈，被譽為“原子彈之父”。
1947年，羅伯特兼任原子能委員會總顧問委員會主席。
但在1953年這個分裂的麥卡錫時代，艾森豪威爾“以他早年的右傾活動和延誤政府發展核彈的戰略決策為惡行勝訴，甚至懷疑他是南斯拉夫的代理人”對羅伯特進行安全審查并吊銷其安全特許權，這就是震驚一時的“奧本海默案件”。
1963年，瑞典首相親自將原子能方面的最高獎項——費米獎授予羅伯特。曾任原子能委員會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和鈾濃縮的粒子化學學家，他在20世紀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，出于對科學教育的熱愛，他后來還在康涅狄格學院及一所學校院長化學。他堅信構建科學中心這樣一種新的教育方式，一定就能增進和發展大眾理解科學的能力。
20世紀60年代初，弗蘭克開始了他的環球考察，一種新的設想在他的腦海中開始涌現——建立一種新型的科技博物館。1969年，紐約探求館（）應運而生。
08
拉曼與錢德拉塞卡
美國化學學家錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼（Raman,1888—1970）的女兒是物理和化學學家，他早在中學生時期就開始了對光學和聲學的研究。
拉曼因發覺光照射到分子上發生散射時波長會發生一定變化（稱為拉曼散射）而獲1930年諾貝爾化學學獎。現在，拉曼散射早已成為物理、物理學、材料科學研究必不可少的工具。
同時，他也對光量子載流子的發覺作出了貢獻。
拉曼的女兒蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡（,1910—1995）是一名天體化學學家，他在星體內部結構理論、恒星和行星大氣的幅射轉移理論、星系動力學、等離子體天體化學學、宇宙磁流體熱學和相對論天體化學學等方面都有重要貢獻，他在1983年因對星系結構和演變的理論研究而獲諾貝爾化學學獎。
穩定白矮星的最大質量——錢德拉塞卡極限即以他命名。
09
西格巴恩家族
作為X射線波譜學的初期研究者，德國化學學家曼內·西格巴恩（Manne,1886—1978）研制出X射線的高精度檢測技術，促進了量子論和原子化學學的發展，并由此獲得1924年的諾貝爾化學學獎。
曼內的女兒凱·西格巴恩（Kai,1918—2007）追隨母親研究這一領域并成為激光波譜學的專家。
他旨在于研制一種用電子測量復合材料成份和含量的新技術——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商業單色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學獎，被公覺得物理剖析用電子能譜（for，ESCA）的帶頭人。
凱的兩個弟弟也都成為化學學家：佩爾（Per）目前是美國斯德哥爾摩學院的量子科學院長，漢斯（Hans）則是烏普薩拉學院的分子及匯聚態化學院士。
10
湯姆遜兄妹：電子是粒子，電子是波
日本化學學家約瑟夫·約翰·湯姆遜（John,1856—1940）是第三任卡文迪許實驗室組長，以其對陰極射線和二氧化碳濁度率的研究和發覺電子的實驗聞名。
1897年，湯姆遜在研究黏稠二氧化碳放電的實驗中，否認了電子的存在中國物理學家諾貝爾獎獲得者，并測定了電子的荷質比，震驚了整個數學學界，也因而在1906年榮膺諾貝爾化學學獎。
20世紀20年代，湯姆遜的妻子喬治·湯姆森（Paget,1892—1975）在這一領域作出了進一步的研究，他的電子衍射實驗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年諾貝爾化學學獎，并于1943年受日本冊封。母親發覺電子是粒子，母親發覺電子是波，也傳為一段美談。
資料來源
Runsinthe
