化學百年
人類的生活在20世紀發生了翻天覆地的變化,其中數學學起了至關重要的作用;同時數學學本身在20世紀里也形成了令人無法置信的前進。狹義相對論、廣義相對論,量子熱學使數學學發生了革命性的變化;20世紀也出現了許多偉大的科學家:愛因斯坦、海森伯、薛定愕等等無法計數。
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1900--1909
1900年,瑞利發表適用于短波范圍的宋體幅射公式。
1900年,普朗克(M.Plank,1858—1947)提出了符合整個波長范圍的宋體幅射公式,開
用能量量子化假定從理論上導入了這個公式。
1900年,維拉爾德(P.,1860一1934)發覺γ射線。
1901年,考夫曼(W.,1871—1947)從鐳幅射測射線在電場和磁場中的偏轉,從
而發覺電子質量隨速率變化。
1901年,理查森(O.W.,1879—1959)發覺炙熱金屬表面的電子發射規律。
后經多年實驗和理論研究,又對這一定理作進一步修正。
1902年,勒納德從光電效應實驗得到光電效應的基本規律:電子的最大速率與光強無關物理,
為愛因斯坦的光量子假說提供實驗基礎。
1902年,吉布斯出版《統計熱學的基本原理》,成立統計系綜理論。
1903年,盧瑟福和索迪(F.Soddy,1877一1956)發表元素的演進理論。
1905年,愛因斯坦(A.,1879—1955)發表關于布朗運動的論文,并發表光量子
假說,解釋了光電效應等現象。
1905年,朗之萬(P.,1872—1946)發表順磁性的精典理論。
1905年,愛因斯坦發表《關于運動媒質的電動熱學》一文,首次提出狹義相對論的基本原
理,發覺質能之間的相當性。
1906年,愛因斯坦發表關于固體潛熱的量子理論。
1907年,外斯(P.E.Weiss,1865—1940)發表鐵磁性的分子場理論,提出磁疇假定。
1908年,昂納斯(H.—Onnes,1853—1926)液化了最后一種“永久二氧化碳”氦。
1908年,佩蘭(J.B.,1870—1942)實驗否認布朗運動多項式,求得阿佛伽
德羅常數。
1908—1910年,布雪勒(A.H.,1863—1927)等人,分別精確檢測出電子質量
隨速率的變化,否認了洛侖茲-愛因斯坦的質量變化公式。
1908年,蓋革(H.,1882—1945)發明計數管。盧瑟福等人從粒子測定電子電荷e
值。
1906—1917年,密立根(R.A.,1868—1953)測單個電子電荷值,前后歷經11
年,實驗方式做過三次變革,做了上千次數據。
1909年,蓋革與馬斯登(E.)在盧瑟福的指導下,從實驗發覺粒子碰撞金屬箔產
生大角度散射物理,造成1911年盧瑟福提出有核原子模型的理論。這一理論于1913年為蓋
革和馬斯登的實驗所否認。
1910--1919
1911年,昂納斯發覺汞、鉛。錫等金屬在高溫下的超導電性。
1911年,威爾遜(C.T.R.,i869—1959)發明威爾遜云室,為核化學的研究提供
了重要實驗手段。
1911年,赫斯(V.F.Hess,1883—1964)發覺宇宙射線。
1912年,勞厄(M.V.Laue,1879—1960)提出方案,弗里德里希(W.),尼平
(P.,1883—1935)進行X射線衍射實驗,因而否認了X射線的波動性。
1912年,能斯特(W.,1864—1941)提出絕對零度不能達到定理(即熱力學第四定
律)。
1913年,斯塔克(J.Stark,1874—1957)發覺原子波譜在電場作用下的分裂象(斯塔克效應)。
1913年,玻爾(N.Bohr,1885—1962)發表氫原子結構理論,解釋了氫原子波譜。
1913年,克拉科夫兄妹(W.H.Bragg,1862—l942;W.L.Bragg,1890—1971)研究X射
線衍射,用X射線晶體分光儀,測定X射線衍射角,按照克拉科夫公式:=算出晶
格常數d。
1914年,莫塞萊(H.G.J.,1887—1915)發覺原子序數與元素幅射特點線之間
的關系,奠定了X射線波譜學的基礎。
1914年,弗朗克(J.,1882——1964)與G.赫茲(G.Hertz,1887—1975)測
汞的迸發電位。
1914年,查德威克(J.,1891—1974)發覺能譜。
1914年,西格班(K.M.G.,1886—1978)開始研究X射線波譜學。
1915年,在愛因斯坦的倡儀下,德哈斯(W.J.,1878—1960)首次檢測回轉磁效
應。
1915年,愛因斯坦構建了廣義相對論。
1916年,密立根用實驗否認了愛因斯坦光電多項式。
1916年,愛因斯坦按照量子躍遷概念推出普朗克幅射公式,同時提出了受激幅射理論,后
發展為激光技術的理論基礎。
1916年,德拜(P.J.W.Debye,1884—1966)提出X射線粉末衍射法。
1919年,愛丁頓(A.S.,1882—1944)等人在月食觀測中否認了愛因斯坦關于
引力使光線彎曲的預言。
1919年,阿斯頓(F.W.Aston,1877—1945)發明質譜儀,為核素的研究提供重要手段。
1919年,盧瑟福首次實現人工核反應。
1919年,巴克豪森(H.G.)發覺磁疇。
1920--1929
1921年,瓦拉塞克發覺鐵電性。
1922年,斯特恩(O.Stern,1888—1969)與蓋拉赫(W.,1889—1979)
使銀原子束穿過非均勻磁場,觀測到分立的磁矩,因而否認空間量子化理論。
1923年,康普頓(A.H.,1892—1962)用光子和電子互相碰撞解釋X射線散射中
波長變長的實驗結果,稱康普頓效應。
1924年,德布羅意(L.,1892—1987)提出微觀粒子具有波粒二象性的假定。
1924年,玻色(S.Bose,1894—1974)發表光子所服從的統計規律,后經愛因斯坦補充完善了玻色一愛因斯坦統計。
1925年,泡利(W.Pauli,1900—1958)發表不相容原理。
1925年,海森伯(W.K.,1901—1976)成立矩陣熱學。
1925年,烏倫貝克(G.E.,1900--)和高斯密特(S.A.,1902—1979)提出電子載流子假定。
1926年,薛定愕(E.,1887—1961)發表波動熱學,證明矩陣熱學和波動力
學的等價性。
1926年,費米(E.Fermi,1901—1954)與狄拉克(P.A.M.Dirac,1902—1984)獨立
提出費米-狄拉克統計。
1926年,玻恩(M.Born,1882—1970)發表波函數的統計演繹。
1927年,海森伯發表不確定原理。
1927年,玻爾提出量子熱學的互補原理。
1927年,戴維森(C.J.,1881—1958)與革末(L.H.,1896--
1971)用低速電子進行電子散射實驗,否認了電子衍射。同年,G.P.湯姆生
(G.P.,1892—1975)用高速電子獲電子衍射花樣。
1928年,拉曼(C.V.Raman,1888--1970)等人發覺散射光的頻度變化,即拉曼效應。
1928年,狄拉克發表相對論電子波動多項式,把電子的相對論性運動和載流子、磁矩聯系了起
來。
1928—1930年,布洛赫(F.BIoch,1905—1983)等人為固體的能帶理論奠定了基礎。
1930--1939
1930—1931年,狄拉克提出正電子的空穴理論和磁單極子理論。
1931年,A.H.威爾遜(A.H.)提出金屬和絕緣體相區別的能帶模型,并預言介
于二者之間存在半導體,為半導體的發展提供了理論基礎。
1931年,勞倫斯(E.O.,1901—1958)等人建成第一臺回旋加速器。
1932年,考克拉夫特(J.D.,1897—1967)與沃爾頓(E.T.)發明高
電流倍加器,用以加速質子,實現人工核蝶變。
1932年,尤里(H.C.Urey,1893—1981)將天然液態氫蒸發濃縮后,發覺氫的核素
——氘的存在。
1932年,查德威克發覺中子。在這曾經,盧瑟福于1920年曾構想原子核中還有一種中性粒
子,質量大體與質予相等。據此曾安排實驗,但未獲成果。
193O年,玻特(w.B大成,18盯一1的7)等人在。射線轟擊被的實驗中,發覺過一種穿
透力極強的射線,一誤覺得、射線,1931年約里奧(F.,1900—1958)與伊
倫·居里(1.Curie,1897—1956)讓這些穿透力極強的射線,通過石蠟,打出高速
質子。查德威克接著做了大量實驗,并用威爾遜云室照相,以無可爭辯的事實說明這
一射線即是盧瑟福預言的中子。
1932年,安德森(C.D.,1905一)從宇宙線中發覺正電子,否認狄拉克的預言。
1932年,諾爾(M.Knoll)和魯斯卡(E.Ruska)發明透射電子顯微鏡。1932年,海森伯、伊萬年科(Д.Д.Иваненко)獨立發表原子核由質子和中子
組成的假說。
1933年,泡利在索爾威大會上詳盡論證中微于假說,提出β衰變。
1933年,蓋奧克(W.F.)完成了順磁極的絕熱去磁降溫實驗,獲得千分之幾開的
高溫。
1933年,邁斯納(W.,1882—1974)和奧克森菲爾德(R.)發覺超
導體具有完全的抗磁性。
1933年,費米發表p衰變的中微子理論。
1933年,圖夫(M.A.Tuve)構建第一臺靜電加速器。
1933年,布拉開特(P.M.S.,1897—1974)等人從云室相片中發覺正負電子對。
1934年,切侖柯夫(Π.A.Черенков)發覺液體在β射線照射下發光的一種現象,
稱切侖柯夫幅射。
1934年,約里奧-居里夫妻發覺人工放射性。
1935年,湯川秀村發表了核力的介于場論,預言了介子的存在。
1935年,F.巴黎和H.巴黎發表超導現象的宏觀電動熱學理論。
1935年,N.玻爾提出原子核反應的液搞核模型。
1938年,哈恩(O.Hahn,1879—1968)與斯特拉斯曼(F.)發覺鈾裂變。
1938年,卡皮查(П.Л.Капича,1894--)實驗否認氦的超流動性。
1998年,F.巴黎提出解釋超流動性的統計理論。
1939年,邁特納(L.,1878—1968)和弗利行(O.)按照獲滴核模型強調,
哈恩-斯特拉斯曼的實驗結果是一種原子核的裂變現象。
1939年,奧本海默(J.R.,1904—1967)按照廣義相對論預言了黑洞的存在。
1939年,拉比(I.I.Rabi,1898—1987)等人用分子束磁共振法測核磁矩。
1940--1949
1940年,開爾斯特(D.W.Kerst)建造第一臺電子感應加速器。
1940—1941年,朗道(Л.И.Ландау,1908—1968)提出氦Ⅱ超流性的量子理論。
1941年,布里奇曼(P.W.,1882—1961)發明能形成10萬巴高壓的裝置。
1942年,在費米主持下日本建成世界上第一座裂變反應堆。
1944—1945年,韋克斯勒(ВИВеклер.1907--1966)和麥克米倫(E.M.,
1907—)各自獨立提出手動穩相原理,為高能加速器的發展開辟了公路。
1946年,阿爾瓦雷茲(L.W.,1911--)制成第一臺質子直線加速器。
1946年,柏塞爾(E.M.)用共振吸收法測核磁矩,布洛赫(F.Bloch,1905—1983)用核感應法測核磁矩,三人從不同的角度實現核磁共振。這些方式可以使核磁矩和磁場的檢測精度大大增強。
1947年,庫什(P.Kusch)精確檢測電子磁矩,發覺實驗結果與理論預計有微小誤差。
1947年,蘭姆(W.E.Lamb,Jr.)與雷瑟福(R.C.)用微波方式精確測出氫原子基態的差值,發覺狄拉克的量子理論仍與實際有不符之處。這一實驗為量子電動熱學的
發展提供了實驗根據。
1947年,鮑威爾(C.F.,1903—1969)等用核乳膠的方式在宇宙線中發覺π介子。
1947年,羅徹斯特和巴特勒(C.,1922--)在宇宙線中發覺奇特粒子。
1947年,H,P.卡爾曼和J.W.科爾特曼等發明閃動計數器。
1947年,普里高金(I.,1917--)提出最小熵形成原理。
1948年,奈耳(L.E.F.Neel,1904--)構建和發展了亞鐵磁性的分子場理論。
1948年,張文裕發覺μ子系弱作用粒子,并發覺了μˉ子原子。
1948年,肖克利(w.),巴丁(J.)與布拉頓(W.H.)
發明晶體二極管。
1948年,伽柏(D.Gabor,1900—1979)提出現代全息拍照術前身的波陣面重現原理。
1948年,朝永振一郎、施溫格(1.)費因曼(R.P.,1918--
1988)等分別發表相對論協變的重正化的量子電動熱學理論,逐漸產生清除發散困難的重
正化方式。
1949年,邁耶(M.G.Mayer)和簡森(J.H.D.)等分別提出核殼層模型理論。
1950-1959
1960--現今
1960年,梅曼(T.H.)制成紅寶石激光器,實現了肖洛(A.L.)和
湯斯1958年的預言。
1962年,約瑟夫森(B.D.)發覺約瑟夫森效應。
1964年,蓋耳曼(M.Gell-Mann)等提出強子結構的夸克模型。
1964年,克洛寧(J.W.)等實驗證實在弱互相作用中CP聯合變換守
恒被破壞。
1967—1968年,溫伯格(S.)、薩拉姆(A.salam)分別提出電弱統一理論標準模型。
1969年,普里高金首次明晰提出耗散結構理論。
1973年,哈塞爾特(F.J.)等發覺弱中性流,支持了電弱統一理論。
1974年,丁肇中(1936--)與里希特(B.,1931--)分別發覺J/ψ粒子。
1980年,克利青(V.,1943--)發覺量子霍爾效應。
1983年,魯比亞(C.,1934--)和范德梅爾(S.V.d.Meer,1925--)等人在法國核子研究中心發覺W±和Z0粒子。