01前言
在物理学界,有这么一个人,他被称为“大师之师”。
这位“大师”的名字叫做阿诺德·索末菲。
众所周知,对于一名科学工作者来说,能够获得一次诺贝尔奖是至高无上的荣誉。
而他的一生,提名诺贝尔奖八十余次,却一次未能获奖,但是,他却培养了七名诺贝尔奖的获得者,成为了教导过最多诺贝尔物理学奖得主的人。
他是量子力学与原子物理学的开山鼻祖之一,对原子结构以及原子光谱理论有着巨大的贡献,除此之外,他在陀螺的运动、电磁的传播等方面都有着一定的成就。
02大师之师
1868年,索末菲出生于东普鲁士的柯尼斯堡。
1886年,索末菲考入了柯尼斯堡大学,主修数学,1891年的时候,索末菲完成了博士论文《数学物理中的任意函数》,获得了博士学位,随后服了两年的兵役。
在1893年的时候,索末菲开始在哥廷根大学助教。
在当时,哥廷根是当时的“世界数学中心”,而哥廷根大学更是当时的数学圣地。
当时索末菲的主要工作是编辑《数学科学百科全书》的物理卷。
在数十年的编辑工作过程中,索末菲将自己所学到的数学知识与物理知识进行相互融合,并开始将自己的研究方向由数学领域而转为物理学领域。
在1895年的时候,索末菲发表了一篇《衍射的数学理论》论文,将物理学中的衍射问题转化成计算数学积分,这一研究成果使得索末菲在德国的物理学界声名鹊起。
1906年,索末菲连续发表了一系列有关金属电子学的理论文章等,声望大大提高,成功接替玻尔茨曼成为了慕尼黑大学理论物理学教授以及慕尼黑大学理论物理研究所的所长。
在当时的的德国物理学界,实验物理一直比理论物理更为受到重视,但是在索末菲的支撑下,使得理论物理成为了主导者。
索末菲最为人知的研究成果便是玻尔-索末菲原子模型。
通过引进代表电子角动量量子化的角量子数,可以将位于同一能级但拥有不同角动量的电子轨道分离出来,而考虑到相对论以及电子的自旋(引进自旋量子数),可以进一步将原来的一个能级(其实包含着多个能级,只是物理学家尚未将其分开)分裂为多个精细能级,这就可以解释原子光谱的精细结构。
简单来讲,索末菲一边对玻尔的理论进行了修正,引入了电子的椭圆隧道,一边又将爱因斯坦的相对论应用于高速运动的电子。这样,相对论以及普朗克的量子都在这种原子模型中找到了自己的位置。
03无冕之主
索末菲凭借着大量的研究成果共计获得诺贝尔奖提名八十四次,但可惜,最后未能获得诺贝尔奖。
但是,他的学生当中,却诞生了7名诺贝尔奖的获得者。
其中五名诺贝尔物理学奖获得者,两名诺贝尔化学奖获得者(其中鲍林还获得了诺贝尔和平奖)
因此,有人说“普朗克是权威,爱因斯坦是天才,而索末菲则是老师。”
(图中泡利获奖的年份应为 1945 年;德拜的成就应为“固体比热的德拜模型”)
索末菲似乎有一双善于发现“天才”的眼光。并且他一直秉持着开放、自由、民主的教学风格。他经常邀请学生一起合作,一起聊天等等。
也正是因为如此,人们才会称呼他位物理学界的“无冕之主”。
现如今,在我国,越来越多的学生讨厌物理,究其原因,就是因为在我国的教育当中,缺乏了科学启蒙这一环节,学生们学物理,大多都是一些无趣的计算题,这使得越来越多的学生讨厌物理。
而另一方面,物理是一门非常重要的学科,因此,甚至有许多人都建议将物理取代英语作为主要科目。
俗话说,兴趣是最好的老师,只有当孩子感兴趣了,才能更好的却接受知识。
所以说,启蒙要从小做起,当下,我国的科学启蒙书还非常少,特别是在自然科学这一块,但国外已经成熟了。
在这里,给大家推荐一本美国的经典物理科学启蒙书,《这就是物理》,全套书共计10册。是我国工程院院士、著名物理学家周立伟亲自审读推荐的,由美国百年权威科普品牌World Book出品的。因此,知识是非常具有权威的。
这本书,涵盖了10大物理主题,能量、磁性、引力、物质及其变化、力和运动、热、物质及其属性、电、光、以及声音。
这套书,每一主题都为其塑造了一个非常可爱的漫画形象。并且从孩子身边的生活常识来塑立孩子的物理意识,致力于培养孩子的物理兴趣。
最后,这套书的链接我放在上文了,有需要的朋友可以点进去看一下,暑假到了,给孩子买几本书,让孩子在家读读书,不至于沉迷于手机。
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