《社会学教案》第六讲.ppt

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1、第六讲第六讲 其他各种类型的科学家其他各种类型的科学家n n 一、保守型与革命型的科学家一、保守型与革命型的科学家n n 根据科学家在科学出现反常和危机的时，表现出的态根据科学家在科学出现反常和危机的时，表现出的态度来划分的科学家类型。度来划分的科学家类型。n n 科学革命是有层次的和级别的。科学革命是有层次的和级别的。n n 有的科学革命能够对其他学科甚至整个自然科学领域有的科学革命能够对其他学科甚至整个自然科学领域的发生影响，如哥白尼的天文学革命、达尔文的进化论革的发生影响，如哥白尼的天文学革命、达尔文的进化论革命；命；n n 有的科学革命只涉及到该学科领域，如拉瓦锡的化有的科学革命只涉及

2、到该学科领域，如拉瓦锡的化学革命、莱伊尔的地质学革命等；有的只涉及到学科领域学革命、莱伊尔的地质学革命等；有的只涉及到学科领域的一个分支。的一个分支。一、保守型与革命型的科学家一、保守型与革命型的科学家一、保守型与革命型的科学家一、保守型与革命型的科学家n n 新的科学发现或者新的假设，必然对原有的科学理论新的科学发现或者新的假设，必然对原有的科学理论有所突破，这就形成了与传统相冲突的局面。因此，受到传有所突破，这就形成了与传统相冲突的局面。因此，受到传统观念束缚较深的科学家，常会阻碍这些科学成果的发现和统观念束缚较深的科学家，常会阻碍这些科学成果的发现和承认，有时甚至鼓励地阻挠这些新思想的传

3、播。任何一个科承认，有时甚至鼓励地阻挠这些新思想的传播。任何一个科学家对放弃业已接受并据之推进其专业工作的那组观念，都学家对放弃业已接受并据之推进其专业工作的那组观念，都会有一种自然的抵触情绪。会有一种自然的抵触情绪。n n 年老的科学家较容易成为保守者；较容易成为革命者。年老的科学家较容易成为保守者；较容易成为革命者。学术权威具有发言权，他们在同行评议中占有绝对的地位，学术权威具有发言权，他们在同行评议中占有绝对的地位，他们对自己业已接受的知识充满自信。权威科学家的这种自他们对自己业已接受的知识充满自信。权威科学家的这种自信发展到盲目的程度，就会对所有来自他人的新成果表现出信发展到盲目的程度

4、，就会对所有来自他人的新成果表现出蔑视的态度。他们对名不见经传的小人物不予理睬。蔑视的态度。他们对名不见经传的小人物不予理睬。n n 因此，权威的科学家较容易成为保守者，而没有知名度因此，权威的科学家较容易成为保守者，而没有知名度的科学家越容易成为革命者。当然，权威也是逐渐形成的，的科学家越容易成为革命者。当然，权威也是逐渐形成的，他们在不知名的时候往往都是革命者，在变成权威之后就成他们在不知名的时候往往都是革命者，在变成权威之后就成了保守者。了保守者。1 1 1 1、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步n n 道尔顿具有敏锐的理论思维

5、头脑，又具有卓越的实验道尔顿具有敏锐的理论思维头脑，又具有卓越的实验才能，尤其是在对原子的研究方面取得了非凡的成果，是才能，尤其是在对原子的研究方面取得了非凡的成果，是近代化学的奠基人之一。近代化学的奠基人之一。n n 1803 1803年年1010月，道尔顿报告了他的化学原子论，其要点月，道尔顿报告了他的化学原子论，其要点是：是：原子是组成化学元素的、非常微小的、不可在分割原子是组成化学元素的、非常微小的、不可在分割的物质微粒。在化学反应中原子保持其本来的性质。的物质微粒。在化学反应中原子保持其本来的性质。同同一种元素的所有原子的质量以及其他性质完全相同。不同一种元素的所有原子的质量以及其他

6、性质完全相同。不同元素的原子具有不同的质量以及其他性质。原子的质量是元素的原子具有不同的质量以及其他性质。原子的质量是每一种元素的原子的最根本特征。每一种元素的原子的最根本特征。有简单数值比的元素有简单数值比的元素的原子结合时，原子之间就发生化学反应而生成化合物。的原子结合时，原子之间就发生化学反应而生成化合物。化合物的原子称为复杂原子。化合物的原子称为复杂原子。一种元素的原子与另一种一种元素的原子与另一种元素的原子化合时，他们之间成简单的数值比。元素的原子化合时，他们之间成简单的数值比。1 1 1 1、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守

7、同步n n 道尔顿的原子论是继拉瓦锡的氧化学说之后理论化学道尔顿的原子论是继拉瓦锡的氧化学说之后理论化学的又一次重大进步，他揭示出了化学现象的本质都是原子的又一次重大进步，他揭示出了化学现象的本质都是原子运动，明确了化学的研究对象；在哲学思想上，原子论揭运动，明确了化学的研究对象；在哲学思想上，原子论揭示了化学反应现象与本质的关系，继天体演化学说诞生以示了化学反应现象与本质的关系，继天体演化学说诞生以后，又一次冲击了当时僵化的自然观，为科学方法论的发后，又一次冲击了当时僵化的自然观，为科学方法论的发展、辩证自然观的形成以及整个哲学认识论的发展具有重展、辩证自然观的形成以及整个哲学认识论的发展具

8、有重要意义。要意义。n n 原子论建立以后，道尔顿名震英国乃至整个欧洲。原子论建立以后，道尔顿名震英国乃至整个欧洲。18161816年，道尔顿被选为法国科学院院士；年，道尔顿被选为法国科学院院士；18171817年，道尔顿年，道尔顿被选为曼彻斯特文学哲学会会长；被选为曼彻斯特文学哲学会会长；18261826年，英国政府授予年，英国政府授予他金质科学勋章；他金质科学勋章；18201820年，道尔顿被选为英国皇家学会会年，道尔顿被选为英国皇家学会会员；此后，他又相继被选为柏林科学院名誉院士、慕尼黑员；此后，他又相继被选为柏林科学院名誉院士、慕尼黑科学院名誉院士、莫斯科科学协会名誉会员等。开始他还科

9、学院名誉院士、莫斯科科学协会名誉会员等。开始他还冷静和谦虚，但是后来荣誉越来越高，他逐渐改变了，变冷静和谦虚，但是后来荣誉越来越高，他逐渐改变了，变得骄傲、保守，最终走向了思想僵化、固步自封。得骄傲、保守，最终走向了思想僵化、固步自封。1 1 1 1、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步、道尔顿：荣誉与保守同步n n 18081808年，法国化学家吕萨克（年，法国化学家吕萨克（1778177818501850）在原子论）在原子论的影响下发现了气体反应的体积定律，这一定律也是对道的影响下发现了气体反应的体积定律，这一定律也是对道尔顿的原子论的一次论证，也得到了其

10、他科学家的证实并尔顿的原子论的一次论证，也得到了其他科学家的证实并应用于测量气体元素的原子量。应用于测量气体元素的原子量。n n 但吕萨克定律却遭到了道尔顿本人的拒绝和反对，他但吕萨克定律却遭到了道尔顿本人的拒绝和反对，他不仅怀疑吕萨克的实验基础和理论分析，还对他进行了严不仅怀疑吕萨克的实验基础和理论分析，还对他进行了严厉的抨击。厉的抨击。n n 1811 1811年，意大利物理学家阿佛加德罗建立了分子论，年，意大利物理学家阿佛加德罗建立了分子论，使道尔顿的原子论与吕萨克定律在新的理论基础上统一起使道尔顿的原子论与吕萨克定律在新的理论基础上统一起来。他也遭到了道尔顿无情的反驳。来。他也遭到了道

11、尔顿无情的反驳。n n 1813 1813年，瑞典化学家贝采里乌斯创立了用字母表示年，瑞典化学家贝采里乌斯创立了用字母表示元素的新方法，这种易写易记的新方法被大多数科学家接元素的新方法，这种易写易记的新方法被大多数科学家接受，而道尔顿一直到死都是新元素符号的反对派受，而道尔顿一直到死都是新元素符号的反对派。2 2 2 2、开尔文：两朵乌云的预测、开尔文：两朵乌云的预测、开尔文：两朵乌云的预测、开尔文：两朵乌云的预测 原名威廉原名威廉汤姆逊的开尔文是成功的科学家，年轻时锐意汤姆逊的开尔文是成功的科学家，年轻时锐意创新，思想极为活跃。他在格拉斯哥大学创建了第一所现代物创新，思想极为活跃。他在格拉斯

12、哥大学创建了第一所现代物理实验室；理实验室；2424岁时发表一部热力学专著，建立温度的岁时发表一部热力学专著，建立温度的“绝对热绝对热力学温标力学温标”；2727岁时发表热力学理论一书，建立热力学第岁时发表热力学理论一书，建立热力学第二定律，使其成为物理学基本定律；与焦耳共同发现气体扩散二定律，使其成为物理学基本定律；与焦耳共同发现气体扩散时的焦耳汤姆逊效应；历经时的焦耳汤姆逊效应；历经9 9年建立欧美之间永久大西洋海底年建立欧美之间永久大西洋海底电缆，由此获得电缆，由此获得“开尔文勋爵开尔文勋爵”的贵族称号。他发表学术论文的贵族称号。他发表学术论文600600多篇，获得专利多篇，获得专利70

13、70种，足以证明他的成功。种，足以证明他的成功。步入晚年的开尔文，在英国皇家学会宣称经典的物理学大步入晚年的开尔文，在英国皇家学会宣称经典的物理学大厦已经建成。也就是说，不会再有新的物理理论产生了。事实厦已经建成。也就是说，不会再有新的物理理论产生了。事实上，他自己也看到有上，他自己也看到有“两朵乌云两朵乌云”遮蔽物理学研究。他所说的遮蔽物理学研究。他所说的第一朵乌云，导致相对论的产生；他所说的第二朵乌云，导致第一朵乌云，导致相对论的产生；他所说的第二朵乌云，导致了量子论的出现。这了量子论的出现。这“两朵乌云两朵乌云”恰恰是世纪之交物理学革命恰恰是世纪之交物理学革命的导火线，发展起了全新的物理

14、学理论。的导火线，发展起了全新的物理学理论。2 2 2 2、开尔文、开尔文、开尔文、开尔文n n 开尔文在物理研究中的成就是显而易见的，但他两次开尔文在物理研究中的成就是显而易见的，但他两次面临重大发现，却没有获得成功，不能不说是个遗憾。面临重大发现，却没有获得成功，不能不说是个遗憾。n n 1845 1845年，年，2121岁的开尔文，在一次学术会议上不畏权势，岁的开尔文，在一次学术会议上不畏权势，发表他用数学公式表示法拉第的磁力线的见解，得到英国发表他用数学公式表示法拉第的磁力线的见解，得到英国物理学家法拉第的鼓励。物理学家法拉第的鼓励。n n 第二年，开尔文利用第二年，开尔文利用“力的活

15、动影象法力的活动影象法”表示电力、表示电力、磁力与电流。正当他已经接近电磁理论边缘时，他却踌躇磁力与电流。正当他已经接近电磁理论边缘时，他却踌躇不前，在焦耳引导下去研究热力学。不前，在焦耳引导下去研究热力学。2 2 2 2、开尔文、开尔文、开尔文、开尔文n n 18531853年，开尔文在热力学研究取得辉煌成就之时，又年，开尔文在热力学研究取得辉煌成就之时，又转而研究电磁学，发表著名论文瞬间电流，当他尚未转而研究电磁学，发表著名论文瞬间电流，当他尚未弄清振荡电流是怎样把电磁振荡传播出去时，他又踌躇不弄清振荡电流是怎样把电磁振荡传播出去时，他又踌躇不前，把精力转移到长距离电缆传递电报的理论问题上

16、。后前，把精力转移到长距离电缆传递电报的理论问题上。后来，电磁场理论由麦克斯韦建立，电磁波由赫兹发现。来，电磁场理论由麦克斯韦建立，电磁波由赫兹发现。n n 后来人们研究他与真理失之交臂的原因，有以下几后来人们研究他与真理失之交臂的原因，有以下几点：点：n n 一是固守经典物理学已成大厦的成规，在这种思想指一是固守经典物理学已成大厦的成规，在这种思想指导下，当他到达真理的边缘的时候，却放弃了真理的发现；导下，当他到达真理的边缘的时候，却放弃了真理的发现；n n 二是开尔文早年得志，却很少阅读他人著作，不善于二是开尔文早年得志，却很少阅读他人著作，不善于吸取他人之长；吸取他人之长；n n 三是具

17、有工程师气质，对应用工程感兴趣，但缺乏三是具有工程师气质，对应用工程感兴趣，但缺乏理论物理学家直觉，缺乏发现真理的洞察力。理论物理学家直觉，缺乏发现真理的洞察力。3 3 3 3、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者 3 3、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者n n 普朗克，普朗克，18581858年出生于德国。他终生从事热力学研究，年出生于德国。他终生从事热力学研究，最大科研成果是提出了量子假说。最大科研成果是提出了量子假说。n n 普朗克很早就对黑体辐射的进行了探索，在用经典物理普朗克很早就对黑体辐射的进行了探索，在用经典

18、物理理论无论如何都解释不了探索结果的情况下，他对经典物理理论无论如何都解释不了探索结果的情况下，他对经典物理理论进行了否定，提出崭新的量子假说新概念，并据之得出理论进行了否定，提出崭新的量子假说新概念，并据之得出了公式，把辐射能量与辐射光谱统一了起来，解决了黑体辐了公式，把辐射能量与辐射光谱统一了起来，解决了黑体辐射问题。射问题。n n 普朗克的量子假说认为，辐射是由一分分的能量组成的。普朗克的量子假说认为，辐射是由一分分的能量组成的。就象物质是由一个个原子组成的一样。辐射中的一份能量即就象物质是由一个个原子组成的一样。辐射中的一份能量即是一个量子。量子的能量大小取决于辐射的波长，波长越短，是

19、一个量子。量子的能量大小取决于辐射的波长，波长越短，能量越大；波长越长，能量越小。能量越大；波长越长，能量越小。n n 换句话说，就是量子的能量与波长成反比，与频率成正换句话说，就是量子的能量与波长成反比，与频率成正比。所谓量子，来自拉丁文比。所谓量子，来自拉丁文“分立的部分分立的部分”或或“数量数量”一词。一词。为新物理学奠定了第一块基石。为新物理学奠定了第一块基石。3 3 3 3、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者n n 量子假说是物理学进入新的发展阶段的标志，它在经量子假说是物理学进入新的发展阶段的标志，它在经典物理学的宏大体系

20、中打开了第一个缺口，为现代物理学典物理学的宏大体系中打开了第一个缺口，为现代物理学基本理论的建立奠定了新的基础。基本理论的建立奠定了新的基础。n n 因此，光量子的提出本身是一个革命性的行动，从因此，光量子的提出本身是一个革命性的行动，从这个意义上讲，普朗克无疑是量子力学发展史上第一个革这个意义上讲，普朗克无疑是量子力学发展史上第一个革命者。命者。n n 但是，受过严格经典物理学训练的普朗克，不得不但是，受过严格经典物理学训练的普朗克，不得不提出的量子假说造成的对经典物理学理论的提出的量子假说造成的对经典物理学理论的“破坏破坏”，心，心中有说不出的难过，从而限制了他进一步超越经典物理学中有说不

21、出的难过，从而限制了他进一步超越经典物理学论的界限，建立起崭新的物理学理论的研究。相反，他对论的界限，建立起崭新的物理学理论的研究。相反，他对经典物理学理论极其深厚的思想感情，使他开始了试图取经典物理学理论极其深厚的思想感情，使他开始了试图取消量子假说。消量子假说。3 3 3 3、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者n n 普朗克努力的结果失败了。他从普朗克努力的结果失败了。他从1901190119141914年的年的1515年间，年间，两次修改了原来的理论，企图使之纳入经典物理学理论。两次修改了原来的理论，企图使之纳入经典物理学理论。

22、n n 1911 1911年，他提出第二个理论，对量子假说作了部分修改，年，他提出第二个理论，对量子假说作了部分修改，即认为它只在发射时是不连续的，而吸收时却仍然是连续即认为它只在发射时是不连续的，而吸收时却仍然是连续的。的。n n 1914 1914年，他又提出了第三个理论，不管是发射或是吸年，他又提出了第三个理论，不管是发射或是吸收，一律都是连续的，全面修改了量子假说，但这一理论收，一律都是连续的，全面修改了量子假说，但这一理论在在19151915年终因未得到人们的支持而被放弃。年终因未得到人们的支持而被放弃。n n 在这在这1515年中，普朗克在量子理论的知识宝库中，再也年中，普朗克在量

23、子理论的知识宝库中，再也没有加进任何值得称道的东西。普朗克在晚年终于看到了没有加进任何值得称道的东西。普朗克在晚年终于看到了自己的徒劳，他不得不承认自己的徒劳，他不得不承认“为了设法使基本作用量子适为了设法使基本作用量子适合于古典理论，我徒劳地进行了许多年的工作，耗费了很合于古典理论，我徒劳地进行了许多年的工作，耗费了很大精力，结果是枉费心血。现在我认识到，基本作用量子大精力，结果是枉费心血。现在我认识到，基本作用量子在物理学理论中所起的作用，比我受到的怀疑要重要得多。在物理学理论中所起的作用，比我受到的怀疑要重要得多。”3 3 3 3、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者、普朗克：

24、不情愿的革命者、普朗克：不情愿的革命者n n 普朗克尽管是新理论的开拓者，但他在刚刚提出量子普朗克尽管是新理论的开拓者，但他在刚刚提出量子假说后便又缩了回去，没有能够在这一假说的基础上，建假说后便又缩了回去，没有能够在这一假说的基础上，建立起崭新的微观物理学理论量子力学的大厦。立起崭新的微观物理学理论量子力学的大厦。n n 在普朗克修正他的量子假说之时，德国物理学家爱在普朗克修正他的量子假说之时，德国物理学家爱因斯坦大胆革命，不仅证实了量子的存在，为建起量子力因斯坦大胆革命，不仅证实了量子的存在，为建起量子力学大厦做出了进一步的努力。学大厦做出了进一步的努力。n n 普朗克是一位老派的学者。他

25、为人正直高尚、奉公守普朗克是一位老派的学者。他为人正直高尚、奉公守法、谦虚谨慎，从来不愿意炫耀自己。他自称没有特殊的法、谦虚谨慎，从来不愿意炫耀自己。他自称没有特殊的天才，不能同时处理许多不同的问题。在学术工作中，他天才，不能同时处理许多不同的问题。在学术工作中，他主张尽可能地谨慎，不到万不得已不愿意打破传统的主张尽可能地谨慎，不到万不得已不愿意打破传统的“框框框框”。他把自己的量子假说称为。他把自己的量子假说称为“孤注一掷孤注一掷”的办法。就的办法。就是说，只是在实验事实的逼迫下，他才终于是说，只是在实验事实的逼迫下，他才终于“上了梁山上了梁山”。人们常说他是一个人们常说他是一个“不情愿的革

26、命者不情愿的革命者”。4 4 4 4、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守 4 4 4 4、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守n n 密立根的传记作者认为他是保守分子。他总是力图通过有密立根的传记作者认为他是保守分子。他总是力图通过有条不紊的程序与精确测量去实现他认为的物理学的进步。条不紊的程序与精确测量去实现他认为的物理学的进步。”n n 密立根是美国物理学家。密立根是美国物理学家。18681868年年3 3月月2222日生于伊利诺伊州日生于伊

27、利诺伊州的莫里森，的莫里森，18871887年进入奥伯林大学，年进入奥伯林大学，1895 1895年获得哥伦比亚大年获得哥伦比亚大学博士学位。他后留学欧洲，听过彭加勒学博士学位。他后留学欧洲，听过彭加勒（H.Poincare,1854-1912H.Poincare,1854-1912）、普朗克等的讲课。）、普朗克等的讲课。18961896年年19211921年任教于芝加哥大学，先后担任物理学的助理教授、副年任教于芝加哥大学，先后担任物理学的助理教授、副教授和教授。教授和教授。19211921年应聘到加利福尼亚理工学院担任物理实年应聘到加利福尼亚理工学院担任物理实验室主任并主持学院的行政委员会，

28、一直工作到验室主任并主持学院的行政委员会，一直工作到4040年代。年代。19161916年他还兼任国家研究委员会主席，年他还兼任国家研究委员会主席，19281928年兼任美国科学年兼任美国科学促进学会会长。促进学会会长。n n 4 4、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守n n 密立根最著名的实验是用在电场和重力场中的运动的密立根最著名的实验是用在电场和重力场中的运动的带电油滴精确地测定了基本电荷带电油滴精确地测定了基本电荷e e。19101910年：年：e=e=4.89110-104.89110-10静电单位。静电单位。1913 1913年：年：e=e=4.7744.774

29、（0.0090.009）10-1010-10静电单位。静电单位。1917 1917年：年：e=e=4.7744.774（0.0050.005）10-1010-10静电单位。静电单位。n n 1916 1916年，他的实验结果完全肯定了爱因斯坦的光电效年，他的实验结果完全肯定了爱因斯坦的光电效应方程，从图像中测出当时最好的普朗克常数应方程，从图像中测出当时最好的普朗克常数h h的值。密的值。密立根对电荷测量和光电效应的研究使他获得了诺贝尔奖，立根对电荷测量和光电效应的研究使他获得了诺贝尔奖，但他研究的初衷不是去证明爱因斯坦的光电效应公式，而但他研究的初衷不是去证明爱因斯坦的光电效应公式，而是要推

30、翻爱因斯坦的公式。是要推翻爱因斯坦的公式。n n 他反对光量子的假设是因为它违背了人们关于光的干他反对光量子的假设是因为它违背了人们关于光的干涉现象的全部知识和波动理论的实验基础。尽管他的实验涉现象的全部知识和波动理论的实验基础。尽管他的实验已经验证了爱因斯坦的公式，他仍然认为这个公式依据的已经验证了爱因斯坦的公式，他仍然认为这个公式依据的物理学理论被证明完全站不住脚的。物理学理论被证明完全站不住脚的。4 4 4 4、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守、密立根：科学与政治同样保守n n 密立根不仅在科学上表现为保守性，他在生活的各个方密立根不仅在

31、科学上表现为保守性，他在生活的各个方面都表现为保守性。政治上、社会观上与审美观上他都倾向面都表现为保守性。政治上、社会观上与审美观上他都倾向于传统主义者。他是共和党的坚定拥护者，因为他认为共和于传统主义者。他是共和党的坚定拥护者，因为他认为共和党具有渐进性与文明的一切特征；在艺术和建筑上他对现代党具有渐进性与文明的一切特征；在艺术和建筑上他对现代艺术表现出的艺术表现出的“彻头彻尾的病态彻头彻尾的病态”颇有微词。密立根对科学颇有微词。密立根对科学的其他贡献还包括对的其他贡献还包括对X X射线的研究，他从事电子在强电场作用射线的研究，他从事电子在强电场作用下逸出金属表面的实验研究、以及一些金属的下

32、逸出金属表面的实验研究、以及一些金属的X X射线研究，发射线研究，发现了近现了近10001000条谱线，波长直到条谱线，波长直到13.66nm13.66nm，从而有助于把，从而有助于把X X射线射线谱和光学光谱连接起来；对宇宙射线的研究，密立根在宇宙谱和光学光谱连接起来；对宇宙射线的研究，密立根在宇宙线方面也做过研究，积累了大量的不同高度不同地区的实验线方面也做过研究，积累了大量的不同高度不同地区的实验数据，发现了宇宙线的纬度效应的大小与经度有关；纠正了数据，发现了宇宙线的纬度效应的大小与经度有关；纠正了早期有人认为宇宙线是由光子组成的观点。密立根对美国的早期有人认为宇宙线是由光子组成的观点。

33、密立根对美国的物理教育事业也做出了贡献。物理教育事业也做出了贡献。n n 1921 1921年起，密立根任教于加利福尼亚理工学院。由于他年起，密立根任教于加利福尼亚理工学院。由于他的努力，终于使该校成为世界上最著名的科学中心之一。的努力，终于使该校成为世界上最著名的科学中心之一。5 5 5 5、泡利：上帝之鞭泡利：上帝之鞭泡利：上帝之鞭泡利：上帝之鞭 泡利是泡利是泡利是泡利是20202020世纪杰出的理论物理学家之一，对量子力学、世纪杰出的理论物理学家之一，对量子力学、世纪杰出的理论物理学家之一，对量子力学、世纪杰出的理论物理学家之一，对量子力学、量子动力学、相对论、基本粒子物理都有重要的贡献

34、。他量子动力学、相对论、基本粒子物理都有重要的贡献。他量子动力学、相对论、基本粒子物理都有重要的贡献。他量子动力学、相对论、基本粒子物理都有重要的贡献。他发现了描述电子能量状态的泡利不相容原理，提出了中微发现了描述电子能量状态的泡利不相容原理，提出了中微发现了描述电子能量状态的泡利不相容原理，提出了中微发现了描述电子能量状态的泡利不相容原理，提出了中微子假设，因此获得了子假设，因此获得了子假设，因此获得了子假设，因此获得了1945194519451945年诺贝尔物理学奖。艾伦菲斯特年诺贝尔物理学奖。艾伦菲斯特年诺贝尔物理学奖。艾伦菲斯特年诺贝尔物理学奖。艾伦菲斯特（EhrenfestEhren

35、festEhrenfestEhrenfest）给泡利起了个绰号）给泡利起了个绰号）给泡利起了个绰号）给泡利起了个绰号“上帝之鞭上帝之鞭上帝之鞭上帝之鞭”，它形象地，它形象地，它形象地，它形象地刻划出泡利作为旧量子理论最严厉的批评家的地位。刻划出泡利作为旧量子理论最严厉的批评家的地位。刻划出泡利作为旧量子理论最严厉的批评家的地位。刻划出泡利作为旧量子理论最严厉的批评家的地位。5 5 5 5、泡利：上帝之鞭泡利：上帝之鞭泡利：上帝之鞭泡利：上帝之鞭n n 在在1919世纪世纪2020年代初期，泡里完成了量子理论的某些年代初期，泡里完成了量子理论的某些最困难问题的批判性分析，一种全盘的、革命性的变化

36、，最困难问题的批判性分析，一种全盘的、革命性的变化，谁也不像泡利那样激进，无论是海森堡、德布罗意或者薛谁也不像泡利那样激进，无论是海森堡、德布罗意或者薛定谔都比不上它。这种批判和激进的态度更多地表现在与定谔都比不上它。这种批判和激进的态度更多地表现在与玻恩的口头谈话中和与友人的通信中。玻恩的口头谈话中和与友人的通信中。n n 泡利比其他人更清楚地了解陷入量子危机的困难的泡利比其他人更清楚地了解陷入量子危机的困难的深度，从而竭力阻止人们对旧量子理论修修补补的解决办深度，从而竭力阻止人们对旧量子理论修修补补的解决办法。泡利的弱点，破的多，立的少。泡利自己说过：法。泡利的弱点，破的多，立的少。泡利自

37、己说过：“我我在年轻的时候，觉得我是一个革命者。在年轻的时候，觉得我是一个革命者。n n 我当时觉得，物理里有重大的难题来的时候，我会解我当时觉得，物理里有重大的难题来的时候，我会解决这些难题的。后来，重大的问题来了，却被别人解决了。决这些难题的。后来，重大的问题来了，却被别人解决了。”5 5 5 5、泡利：上帝之鞭、泡利：上帝之鞭、泡利：上帝之鞭、泡利：上帝之鞭n n 泡利较少地看到他人观点中的优点，较多地注意他人泡利较少地看到他人观点中的优点，较多地注意他人观点中的缺点，他有个口头禅，每次发言他总要说观点中的缺点，他有个口头禅，每次发言他总要说“我我不能同意你的观点不能同意你的观点”。n

38、n 他似乎跟别人不相容，对此有人戏称为他似乎跟别人不相容，对此有人戏称为“泡利的第二泡利的第二不相容原理不相容原理”。n n 1957 1957年，吴健雄与她的合作者验证了杨振宁和李政年，吴健雄与她的合作者验证了杨振宁和李政道提出的宇称不守恒，对于这个实验泡利当初坚决认为道提出的宇称不守恒，对于这个实验泡利当初坚决认为不会得到预期的结果，他不相信上帝是一个无能的左撇不会得到预期的结果，他不相信上帝是一个无能的左撇子。后来听到实验已经做出后，泡利几乎休克。子。后来听到实验已经做出后，泡利几乎休克。6 6 6 6、爱因斯坦：是保守问题还是哲学问题、爱因斯坦：是保守问题还是哲学问题、爱因斯坦：是保守

39、问题还是哲学问题、爱因斯坦：是保守问题还是哲学问题 n n 早期的爱因斯坦是科学家的革命者。他的狭义相对论和早期的爱因斯坦是科学家的革命者。他的狭义相对论和广义相对论是对牛顿古典力学的革命性颠覆；他对光电效广义相对论是对牛顿古典力学的革命性颠覆；他对光电效应的研究给量子力学打下了坚实的基础。晚年的爱因斯坦应的研究给量子力学打下了坚实的基础。晚年的爱因斯坦的表现与青年不同。对量子力学的代表人物提出的统计规的表现与青年不同。对量子力学的代表人物提出的统计规律和统计因果关系（海森堡的测不准原理、玻尔的互补原律和统计因果关系（海森堡的测不准原理、玻尔的互补原理和玻恩的波函数的几率解释），爱因斯坦不认为

40、是完善理和玻恩的波函数的几率解释），爱因斯坦不认为是完善的、独立的理论。他认为采取统计规律的必要性是暂时的的、独立的理论。他认为采取统计规律的必要性是暂时的现象，是一时被迫采取的措施。现象，是一时被迫采取的措施。n n 在在19271927年和年和19301930年两次索尔威大会上，爱因斯坦和玻年两次索尔威大会上，爱因斯坦和玻尔就量子力学的解释问题产生过激烈的争论，但爱因斯坦尔就量子力学的解释问题产生过激烈的争论，但爱因斯坦的论证既没有说服玻尔，也没有说服更年轻的物理学家们。的论证既没有说服玻尔，也没有说服更年轻的物理学家们。后来爱因斯坦部分地接受了对波函数的统计解释，但他不后来爱因斯坦部分地

41、接受了对波函数的统计解释，但他不再坚持认为统计解释是错误的，但他认为统计解释是不完再坚持认为统计解释是错误的，但他认为统计解释是不完备的。备的。6 6 6 6、爱因斯坦：是保守问题还是哲学问题、爱因斯坦：是保守问题还是哲学问题、爱因斯坦：是保守问题还是哲学问题、爱因斯坦：是保守问题还是哲学问题n n 1935 1935年年5 5月，爱因斯坦同波多尔斯基和罗森一起发表月，爱因斯坦同波多尔斯基和罗森一起发表了题为能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗了题为能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?一文，即著名的一文，即著名的“EPR“EPR悖论悖论”，再次对量子力学进行责，再次对量子力学进行责难

42、。难。n n 爱因斯坦的深刻批评和严格检验的精神，推动了量子爱因斯坦的深刻批评和严格检验的精神，推动了量子理论的进一步探讨，他对哥本哈根学派的实证主义倾向所理论的进一步探讨，他对哥本哈根学派的实证主义倾向所进行的批评也不是无的放矢。进行的批评也不是无的放矢。n n 但是，他把规律的统计性质排斥在基本理论之外是不但是，他把规律的统计性质排斥在基本理论之外是不正确的。他没有完全摆脱机械论的影响，对量子力学怀有正确的。他没有完全摆脱机械论的影响，对量子力学怀有明显的偏见，使他在某种程度上脱离了当时量子理论发展明显的偏见，使他在某种程度上脱离了当时量子理论发展的主流。的主流。二、古典型和浪漫型科学家二

43、、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家 费因曼虽然从事物理学研究但费因曼虽然从事物理学研究但“一如常人一如常人”，他把，他把他的玩笑的内在意义、他的不敬言行以及对冒险的和意外他的玩笑的内在意义、他的不敬言行以及对冒险的和意外奇遇的爱好，带进了科学界。费因曼从事物理学研究的方奇遇的爱好，带进了科学界。费因曼从事物理学研究的方式，是采取他自己的方式，任何一个我们所知晓的物理学式，是采取他自己的方式，任何一个我们所知晓的物理学家与他大不一样家与他大不一样.格里宾迷人的科学风采格里宾迷人的科学风采费因曼传费因曼传 奥斯特瓦尔德将自然科学家分成：经典派和浪漫派：奥斯特瓦尔

44、德将自然科学家分成：经典派和浪漫派：“那么，浪漫派第一件关心的事是解决现有的问题，以便那么，浪漫派第一件关心的事是解决现有的问题，以便为新问题腾出位置，而经典派第一件关心的事是彻底地研为新问题腾出位置，而经典派第一件关心的事是彻底地研究现有问题，以便无论是自己还是同代人中的其他任何人究现有问题，以便无论是自己还是同代人中的其他任何人都不可能再去改善所得的结果。都不可能再去改善所得的结果。”二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家 很多古典型科学家具有古老的、值得尊重的、与怪很多古典型科学家具有古老的、值得尊重的、与怪僻的个性相联系的科学天

45、才的传统。他们专注于科学，对僻的个性相联系的科学天才的传统。他们专注于科学，对社会生活漠不关心；被认为是社交中的科学呆子。社会生活漠不关心；被认为是社交中的科学呆子。在与别人交往中缺乏天赋的科学家把兴趣转移到那在与别人交往中缺乏天赋的科学家把兴趣转移到那些无需与人打交道的事业之中，比如数学和物理学的研究些无需与人打交道的事业之中，比如数学和物理学的研究领域中，在这些领域里不需要社交技巧，只需要科学思维领域中，在这些领域里不需要社交技巧，只需要科学思维的自由驰骋。的自由驰骋。还有一个原因是，进行艰苦的科学研究需要太多的还有一个原因是，进行艰苦的科学研究需要太多的时间和精力，使得科学家分身乏术，难

46、有闲暇去参与社会时间和精力，使得科学家分身乏术，难有闲暇去参与社会交往。交往。古典型科学家崇尚谦虚精神，不特意追求名利，甚古典型科学家崇尚谦虚精神，不特意追求名利，甚至不爱在科学共同体的会议上抛头露面，而喜欢独自沉湎至不爱在科学共同体的会议上抛头露面，而喜欢独自沉湎于科学问题之中。他们对发现的优先权、专利权等比较淡于科学问题之中。他们对发现的优先权、专利权等比较淡漠，对发表论文极其谨慎。漠，对发表论文极其谨慎。二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家n n 浪漫型科学家往往是全能型科学家，他们涉及多个科浪漫型科学家往往是全能型科学家，他们

47、涉及多个科学领域或者一个领域的多项课题并都有所建树；开放的、学领域或者一个领域的多项课题并都有所建树；开放的、活泼的，对社会生活也非常感兴趣。浪漫型科学家有合活泼的，对社会生活也非常感兴趣。浪漫型科学家有合理支配时间和精力的能力，能够做到工作生活两不误。理支配时间和精力的能力，能够做到工作生活两不误。也许他们认为，暂时从研究活动中抽身出来投入到其他也许他们认为，暂时从研究活动中抽身出来投入到其他领域或者社交场合，是种很好的休息和调节方法。领域或者社交场合，是种很好的休息和调节方法。n n 卡文迪什、伦琴、狄拉克等是古典型科学家；薛定卡文迪什、伦琴、狄拉克等是古典型科学家；薛定谔（因提出量子力学

48、的波动方程而获得谔（因提出量子力学的波动方程而获得19331933年诺贝尔奖，年诺贝尔奖，他把物理学观点应用到生物学中出版的一本生命是什他把物理学观点应用到生物学中出版的一本生命是什么影响了许多天才的年轻物理学家）、费因曼么影响了许多天才的年轻物理学家）、费因曼(1918-)(1918-)、朗道等是浪漫性科学家；化学家中，卢瑟福、阿斯顿、朗道等是浪漫性科学家；化学家中，卢瑟福、阿斯顿、居里夫人是古典型科学家，门捷列夫、居里夫人是古典型科学家，门捷列夫、二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家二、古典型和浪漫型科学家n n 阿伦尼乌斯阿伦尼乌斯(1859-1927

49、)(1859-1927)（提出电离理论获得（提出电离理论获得19031903年年诺贝尔化学奖，研究领域涉及物理化学、免疫化学和毒物诺贝尔化学奖，研究领域涉及物理化学、免疫化学和毒物学、宇宙物理学和气象学）、艾根学、宇宙物理学和气象学）、艾根(1927-)(1927-)（19671967年获得年获得诺贝尔奖，在物理化学、生物化学、生物物理学、分子生诺贝尔奖，在物理化学、生物化学、生物物理学、分子生物学等多个研究领域有不少建树和成就）、鲍林（研究化物学等多个研究领域有不少建树和成就）、鲍林（研究化学键和复杂分子结构方面的贡献获得学键和复杂分子结构方面的贡献获得19541954年诺贝尔奖，后年诺贝尔

50、奖，后来转向生物学、生理病理学和医学研究）是浪漫型科学家；来转向生物学、生理病理学和医学研究）是浪漫型科学家；生理学家中，孟德尔、摩尔根、麦克林托克是古典型科学生理学家中，孟德尔、摩尔根、麦克林托克是古典型科学家，巴甫洛夫家，巴甫洛夫(1849-1936)(1849-1936)（在消化系统生理学方面取得（在消化系统生理学方面取得的开拓性研究成果，获得的开拓性研究成果，获得19041904年诺贝尔奖，广泛涉及到药年诺贝尔奖，广泛涉及到药物学、实验病理学、治疗学等）是浪漫型科学家。数学家物学、实验病理学、治疗学等）是浪漫型科学家。数学家中，陈景润是古典型科学家，希尔伯特是浪漫型科学家。中，陈景润是