物理学家玻恩.doc

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1、量子力学的奠基人之一——玻恩一、生平简介　　玻恩，M.(MaxBorn1882～1970)德国理论物理学家，量子力学的奠基人之一。1882年12月11日出生于普鲁士的布雷斯劳。1901年进入布雷斯劳大学，1905年前后到哥廷根大学听D．希耳伯特、H．闵可夫斯基等数学、物理学大师讲学，于1907年通过博士考试。1912年受聘为哥廷根大学无薪金讲师，同年与T．von卡门合作发表了《关于空间点阵的振动》的著名论文，从此开始了他以后几十年创立点阵理论的事业。在先后任柏林大学教授，法兰克福大学理论物理系主任之后，玻恩于1921年接替P．J．W．德拜成为哥廷根大学物理系主任。　　1

2、933年希特勒在德国掌权后，玻恩由于犹太血统关系被剥夺了教授职位和财产。他流亡到英国，在剑桥大学讲学一个时期后，于1936年接替C．G．达尔文任爱丁堡大学教授，1937年当选为英国伦敦皇家学会会员。1953年玻恩退休，回到哥廷根。1954年荣获诺贝尔物理学奖。玻恩还是柏林、哥廷根、哥本哈根、斯德哥尔摩等许多科学院的院士。　　玻恩于1970年1月5日在哥廷根逝世，终年88岁。二、科学成就　　玻恩在物理学中的主要成就是创立矩阵力学和对波函数作出统计解释。　　1920年以后，玻恩对原子结构和它的理论进行了长期而系统的研究。那时，卢瑟福-玻尔的原子模型和有关电子能级的假设遇到了

3、许多困难。因此，法国物理学家德布罗意于1924年提出了物质波假设，认为电子等微观粒子既有粒子性，也有波动性。1926年奥地利物理学家薛定谔(1887—1961)创立了波动力学。同时，玻恩和海森伯、约尔丹等人用矩阵这一数学工具，研究原子系统的规律，创立了矩阵力学，这个理论解决了旧量子论不能解决的有关原子理论的问题。后来证明矩阵力学和波动力学是同一理论的不同形式，统称为量子力学。因此，玻恩是量子力学的创始人之一。　　为了描述原子系统的运动规律，薛定谔提出了波函数所遵循的运动方程——薛定谔方程。但是，波函数和各种物理现象的观察之间有什么关系，并没有解决。玻恩通过自己的研究对波

4、函数的物理意义作出了统计解释，即波函数的二次方代表粒子出现的几率取得了很大的成功。从统计解释可以知道，在量度某一个物理量的时候，虽然已知几个体系处在相同的状态，但是测量结果不都是一样的，而是有一个用波函数描述的统计分布。因为这一成就，玻恩荣获了1954年度诺贝尔物理学奖。　　此外，玻恩对固体理论进行过比较系统的研究，1912年和冯·卡尔曼一起撰写了一篇有关晶体振动能谱的论文，他们的这项成果早于劳厄(1879—1960)用实验确定晶格结构的工作。1925年玻恩写了一本关于晶体理论的书，开创了一门新学科——晶格动力学。1954年他和我国著名物理学家黄昆合著的《晶格动力学》一

5、书，被国际学术界誉为有关理论的经典著作。他还研究了流体动力学、非线性动力学等。1953年退休以后，玻恩还劲头十足地研究爱因斯坦的统一场论。　　玻恩还和富兰克(1882—1964)一起把哥廷根建成很有名望的国际理论物理研究中心。当时，只有玻尔建立的哥本哈根理论物理中心可以和它匹敌。玻恩讲课很生动，浅入深出，教学很有成绩。他培养出的学生，后来有不少人成为有名的物理学家，如泡利、海森伯和我国的黄昆等。三、趣闻轶事1．一个友善的老师　　作为一名教师，玻恩因条理清晰、不拘形式，以及在典型的德国教授不屑与学生握手的环境中，他对学生表现出热情关怀而受到称道。玻恩对他的合作者和学生一贯

6、十分热诚和器重，给予他们很高的评价。在他的热情支持、鼓励和指导下，培育出许多杰出的物理学家。他在爱丁堡大学的时期，先后有4位中国的研究生和合作者。后来他们都成为有成就的物理学家。2．与爱因斯坦的友谊与交流　　1914～1919年，玻恩在柏林时期，经常与A．爱因斯坦往来，并建立了终生的友谊。爱因斯坦从认识论的观点，始终拒绝接受量子力学的统计诠释作为客观世界的基本规律。　　玻恩不同意爱因斯坦对物理规律几率解释的反感。1971年M．玻恩与爱因斯坦的书信集由I．玻恩翻译并出版了。玻恩写道：“我认为，诸如绝对的必然性、绝对的严格性和最终的真理等等这些概念，都是想象中虚构的东西，它

7、们在任何一个科学领域中都是不能接受的。另一方面，任何几率的断言或是正确的或是错误的，这要看它们所依据的理论的观点。这种思想上的解放，在我看来，是现代科学赐给我们的最大的恩惠。因此，只相信单一的真理和相信自己是真理的占有者，那是世界上一切坏事的根源。”3．社会与生活中的玻恩　　玻恩也像他父亲一样，对战争越来越残酷感到忧虑。在《我的一生》中，他轻松地叙述了他作为一个和平主义者、一个犹太人和一个忍受顽固性气喘和支气管炎折磨的人，仍然被三次强迫在德国军队中服役的经历。后来，玻恩站在公开的立场上，反对发展核武器，以及反对把科学知识用于战争。他是帕格