2008年12月30日星期二

msn登录的时候出现:80072745或80072746错误不能登陆

msn8.0不能登录,丢失联系人等是普遍现象,很多人都是这样的
但也可试试以下方法

现在的MSN服务器在特定的时间对特定的服务器存在特定的不能正常登录的情况,现有以下解决方案,希望对大家带来帮助. 注:http://hi.baidu.com/lsjlym 对此文章不表示会提供任何技术支持或咨询服务
1.你的电脑上的“日期/时间属性”是否设置正确:双击时间,检查日期和
时间是否正确设置。

2.如果你的帐号和密码没有在MSN中保存,你需要确认你输入的帐号和密码
是正确的(请注意大小写字母及帐号的后缀)

3.禁用您浏览器中的“自动检测”设置。对于 Internet Explorer 用户,
请单击 IE“工具”菜单、单击“Internet 选项”、单击“连接”选项卡、单击
“局域网设置”按钮、然后清除“自动检测设置”框。

4.清除IE cache和Cookies:打开Internet Explorer浏览器,按工具菜单,
然后选择“Internet 选项”,点击“删除文件”按钮和“删除 Cookies”按
钮。

5.检查 IE 安全设定:打开Internet Explorer浏览器,按工具菜单,选择
“Internet 选项”,选择“高级”,拖动滚动条到安全选区,证实“检查服务
器证书吊销”没有被选中,同时证实“使用 SSL 2.0”和“使用 SSL 3.0”被选
中。然后按“确定”。

6.点击“开始”--“运行”,键入:
regsvr32 softpub.dll
然后按“确定”

7.检查错误的代理服务器设置。在 MSN Messenger“工具”菜单上,单击
“选项”。在“连接”选项卡上,确保您清除了“我使用代理服务器”复选框。

8.防火墙和第三方应用程序可能会影响连接到 MSN Messenger。您可以禁用
应用程序、防火墙或打开防火墙相应端口,然后尝试连接到 .Net Messenger
Service。

9.如果您为局域网使用 ICS 或路由器,则可能需要调整一些设置或更新硬
件/固件驱动程序。

10.如果您的 Passport 未被识别,请登录 Passport 站点
http://www.passport.com ,并确认在该处可被识别。如果在该处可被识别,但
仍不能登录到 .NET Messenger Service,则可能是消息服务器暂时关闭正在维
护或达到了 Internet 的最大通流量(使用率高峰期间)。请稍后再试。也可以
检查服务器状态页以查看服务器的最新信息。

11.如果在Passport 站点仍然不可识别,请到这里:
http://memberservicesnet.passport.com/memberservice.srf ,然后选择:
“我忘记了密码”。

12.注册以下组件
regsvr32 wintrust.dll
regsvr32 initpki.dll
regsvr32 dssenh.dll
regsvr32 rsaenh.dll
regsvr32 gpkcsp.dll
regsvr32 sccbase.dll
regsvr32 slbcsp.dll
regsvr32 cryptdlg.dll

13.
打开文件夹→C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts,用记事本打开hosts文件,在最下方加入以下字样
65.54.239.80 messenger.hotmail.com
65.54.239.80 dp.msnmessenger.akadns.net
保存后重启msn即可

以上方案基本能解决MSN登录不上的问题。

使用MSN发送文件失败的几种解决方法:

一:被发送文件处于打开状态,关闭被发送文件,再发送.

二:防火墙和第三方应用程序可能会影响连接到 MSN Messenger。您可以禁用
应用程序、防火墙或打开防火墙相应端口,然后尝试发送.

三:发送被阻止或长时间不能被对方接受,直接把MSN重新登陆再发送即可.

MSN错误代码80072745

一.开始,运行,输入notepad c:\windows\system32\drivers\etc\hosts
二.文档尾空白输入
127.0.0.1 localhost
65.54.239.80 messenger.hotmail.com
三.重新登入MSN,绝对可以

2008年12月18日星期四

朗道

  朗道(1908~1968)
  Л.Д. Лев Давидович Ландау
  Lendau,Lev Davidovich
  苏联著名的物理学家。最著名的贡献有“朗道十诫”:量子力学中的密度矩阵和统计物理学 (1927);自由电子抗磁性的理论(1930);二级相变的研究(1936~1937);铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935);超导体的混合态理论(1934);原子核的几率理论(1937);氦Ⅱ超流性的量子理论(1940~1941);基本粒子的电荷约束理论(1954);费米液体的量子理论(1956);弱相互作用的CP不变性(1957)。因凝聚态特别是液氦的先驱性理论,被授予1962年诺贝尔物理学奖。
  1931年,朗道回国,1932年到哈尔科夫从事研究和教学工作。1937年春,他到莫斯科担任苏联科学院物理问题研究所的理论部负责人,并在莫斯科大学任教。
  朗道思想敏锐,学识广博,精通理论物理学的许多分支;在他50岁生日时,朋友们列举了他对物理学的十大重要贡献:①引入了量子力学中的密度矩阵概念(1927);②金属的电子抗磁性的量子理论(1930);③二级相变理论(1936~1937);④铁磁体的磁畴结构和反铁磁性的解释(1935);⑤超导电性混合态理论(1943);⑥原子核的统计理论(1937);⑦液态氦Ⅱ超流动性的量子理论(1940~1941);⑧真空对电荷的屏蔽效应理论(1954);⑨费密液体的量子理论(1956);⑩弱相互作用的复合反演理论(1957)。尤其是在量子液体(见液态氦)的理论方面,他的贡献更为突出。
  他的另一些引人注目的贡献是:1937年利用费密气体模型推测恒星坍缩的质量,1946年在理论上预言等离子体静电振荡中不是由碰撞引起的耗散机制(称为朗道阻尼)的存在,等等。过了18年后这一预言才由一些美国物理学家在实验上予以证实。由于创立了凝聚态理论,特别是液态氦理论,朗道获得了1962年诺贝尔物理学奖。
  朗道在理论物理学的教学方面也费过不少心血,取得了很好的成绩。在哈尔科夫时,他拟定了著名的《理论物理学最低要求》,这是为有志于学习物理学的学生们准备的一份必须掌握的学习提纲,对当时的青年人起了相当大的指导作用。他和他的学生[kg2]E.[kg2].栗弗席兹合著的多卷本《理论物理学教程》是颇负盛名的教科书。
  朗道于1946年被选为苏联科学院院士,曾获斯大林奖金,并曾获得由许多国家授予的种种荣誉。1968年4月1日在莫斯科逝世。
  有一次,爱因斯坦演讲,当主持人请听众对演讲者提问时,一位年轻人从座位上站起来说道:“爱因斯坦教授告诉我们的东西并不是那么愚蠢,但是第二个方程不能从第一个方程严格推出。它需要一个未经证明的假设,而且它也不是按照应有的方式为不变的”。与会者都惊讶地回过头来注视这位似乎不知天高地厚的年轻人。爱因斯坦用心地听着,对着黑板思索片刻后对大家说:“后面那位年轻人说得完全正确.诸位可以把我今天讲的完全忘掉。”这位敢于提出爱因斯坦错误的年轻人,就是被人们誉为“科学怪杰”的前苏联物理学家朗道。
  一个天才的成长
  朗道1908年1月22日出生于里海之滨巴库的一个知识分子家庭里。朗道是犹太血统信奉犹太教的苏联科学家。他的家庭特别崇尚科学,这是一个在沙皇俄国时期少有的充满科学氛围的家庭。其父是一位石油工程师,在巴库油田工作。母亲曾在圣彼得堡接受过医学教育,当过教师和医生等职务。他的姐姐索菲娅后来成为一名化学工程师。朗道从小聪明过人,4岁就能阅读书籍,被誉为“神童”。由于第一次世界大战和国内战争的影响,学校的正常教学秩序得不到保障,知识的获得在很大程度上要依靠自学。但是这对朗道来说,也许是一件幸运的事情。朗道在班上年龄最小、个子最矮小,很少与小伙伴嬉闹.数学读物上的数字和几何图形成了他最着迷的伙伴。朗道7岁学完了中学数学课程,12岁时就已经学会微分,13岁时学会了积分,可以说“数学思维几乎成了他的本能”。
  难以置信的美
  朗道13岁就中学毕业,他的父母认为他上大学还太小,便遵从父亲的意愿,同他姐姐一起到经济技术学院学习财经,但是一年后转到巴库大学学习数学、物理学和化学。1924年16岁时转到列宁格勒大学物理系,在那里受教于著名物理学家约飞、福克、夫伦克耳,从他们那里第一次接触到了物理学发展的浪潮.了解到当时尚处于形成阶段的量子理论。在列宁格勒物理系学习时,朗道把全部的热情倾注于学习。他有的时候累得脑子里不停地盘旋着各种公式而无法入睡。朗道后来说,在那段时间里,他完全被那些普遍联系的不可置信的美给迷住了。他入迷地演算海森堡、薛定谔、索末菲和狄拉克的量子力学。他之所以入迷不仅仅是因为它们的科学美,更因为它们凝聚着人类的智慧和创造力。他尤其热衷于“时空弯曲”和“测不准关系”。
  朗道曾经酸溜溜地表示:“漂亮姑娘都和别人结婚了,现在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。”这里漂亮姑娘指的是量子力学,量子力学是现代物理学的基础,于上世纪30年代由海森堡、薛定谔、索末菲和狄拉克等幸运儿建立,朗道因为比他们小几岁所以没能赶上这次物理学史上关键的淘金行动。所以有的史家慨叹:朗道生不逢时。言外之意就是,他要是早生个一二十年,正赶上本世纪初物理学的革命时期.也就是相对论、量子论的草创阶段,以他的才情学识,对人类知识的贡献,当可以使他跻身于爱因斯坦、玻尔这样的世界级大师之列。朗道对自己也有“生不逢时”的感叹,对于自己没能赶上量子力学的创建.感到极度惋惜。
  才华初现
  1927年朗道19岁大学毕业,在列宁格勒物理技术研究所当研究生。就在大学期间,1927年朗道发表了他的第一篇学术论文,当时才仅仅19岁。他在这一年从事的韧致辐射的研究中首次引入了后来称为密度矩阵的量。
  1929-1931年间.人民教育委员会(教育部)的一项基金将他送到欧洲各物理学重镇游学,先后访问了德国、瑞士、荷兰、英国、比利时和丹麦,会见了众多的量子物理学家。1930年他同皮埃尔斯一起研究了量子力学的大量微妙问题。同年他还从事了金属理论领域中的基础工作,证明了简并性电子气具有抗磁磁化率(朗道抗磁性)。他由此开始引起了国际学术界的注意。特别是在丹麦,玻尔和哥本哈根精神给朗道留下了难忘的印象,对他后来的发展起着重要的作用。玻尔和朗道虽然性格迥异,但是他们却成了好朋友。朗道将玻尔视为自己的良师益友和精神导师。在剑桥卢瑟福主持的卡文迪什实验室,朗道结识了在卡文迪什实验室工作的自己的同胞——彼得-卡皮查,也就是他以后的救命恩人。
  1932年.他转到乌克兰首府哈尔科夫,当了乌克兰科学院物理技术研究所的理论物理部的主任。1934年,他免于答辩获得了列宁格勒大学的理学博士学位和数学博士学位;1937年同孔克尔迪亚·德罗班特塞娃结婚。他们的独生子后来成为实验物理学家。
  祸从天降
  1934年,卡皮查应邀回国讲学。由于当时苏联在社会主义建设初期需要大量的人才,特别是在国外的本国人才。加上当时第二次世界大战的阴云已渐渐笼罩在欧洲的上空,在卡皮查学术活动结束之后,苏联政府将他留在了国内,希望他能为自己的祖国奉献智慧。不久,苏联政府向英国购回了卡皮查在剑桥大学的实验设备,使他能够在国内继续从事低温领域的研究。剑桥的卢瑟福爱徒心切,把整个实验室的设备运送给他,苏联政府专门为他成立了“物理问题研究所”。同年,朗道应莫斯科物理问题研究所所长卡皮查之邀,到该所主持理论物理方面的工作,卡皮查把研究所理论部主任的位子给了朗道。他在那里一直工作到逝世。这时苏联大规模展开了对知识分子的残酷迫害。朗道有个小缺点,就是言辞比较犀利,因此得罪了不少权威人士,给自己惹了一身的麻烦。又恰逢当时正好是斯大林时代,他因此受到排挤。1938年冬,朗道突然被捕,以所谓“德国间谍”的罪名被判处10年徒刑。由于卡皮查的尽力营救和玻尔等人的大力声援。一年后获释。’
  那是在1937年的时候,作为苏联理论物理的年青领袖,朗道觉得斯大林的清洗正逐渐逼近,公众的注意或许能够让他得到保护。朗道亟需一个能在东西方科学界都掀起波澜的想法,他最后的选择,就是中子星(朗道称之为中子核,是在恒星内部的中子星,为恒星提供能源)。朗道把稿件直接寄给了玻尔,希望能够得到他的推荐让自己的文章在《自然》(当时已经是最权威的自然综合性的杂志了)上发表。因为当时严格的审查,朗道只能用点春秋之笔,玻尔也是个绝顶聪明的人,当天就回了信。当时苏联《消息报》的编辑们也许良知未泯,他们连同玻尔的回信一起发表,并盛赞了朗道的成果,“……尼尔斯·玻尔对这位苏联科学家的工作给以极高的评价,说‘朗道的新思想是很杰出而大有希望的’。”
  可惜政治自古以来都是疯狂的,1938年4月28日,一辆黑色的小轿车停在朗道的楼下,朗道的妻子无助地看着克格勃的身边那憔悴的身影,和漆黑监狱里未知的命运。那段日子一定是他刻骨难忘的,他写道:“我在狱中呆了一年,显然再有半年我就会死掉。”
  朗道能够得到释放的确是非常幸运的,因为在那些疯狂的年月里,绝大部分人都没有那么幸运,包括朗道的很多同事,有的失踪了.有的不得不在铁窗中度过那不堪忍受的岁月。原因是苏联最著名的实验物理学家皮卡查发现了超流,他直接写信告诉斯大林:“最近我在对接近绝对零度时液氦的研究中发现了一些新的现象,将可对这个现代物理学中最奥秘的领域有所澄清。我准备在今后几个月内将部分工作予以发表。不过我需要理论家的帮助。在苏联,只有朗道一个人从事我所要求的这方面的理论研究,可惜,过去一年他_二直在监狱里。卡皮查以自己的人格担保,并且以辞职相要挟,朗道才得以于1940年释放。其实,介入营救朗道的远远不止卡皮查一个人,他自己的恩师玻尔曾经为此事给斯大林写了言辞恳切的求情信,恳求斯大林运用自己的权力和威望。赦免朗道。正如朗道在卡皮查70寿辰时所说:“在那些年月,卡皮查的举动需要大勇、大德和水晶般纯洁的人格。”他以后始终对卡皮查怀着感激之情,曾经这样评价卡皮查:“他拥有一个科学家可能向往的一切:他的著作得到首肯,他有才华横溢的门生……但卡皮查依然孜孜不倦地从事科学研究,他的好奇心和创造力依然无穷无尽……”
  全能理论物理学家
  朗道称自己为“最后一个全能物理学家”,这实在也并不过分。也许更确切的名称是“全能理论物理学家”。朗道对理论物理学的许多方面,在国际物理学界享有很高的声望。1962年授予他诺贝尔物理学奖。提到的凝聚态和液氦的理论工作,只是他工作的冰山一角。
  物理学上,朗道的贡献是多方面的,也许是借用摩西十诫之名,1958年,苏联原子能研究所为了庆贺朗道的50寿辰,曾经送给他一块大理石板,板上刻了朗道平生工作中的10项最重要的科学成果,把他在物理学上的贡献总结为“朗道十诫”,这10项成果是:
  1)量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927年);
  2)自由电子抗磁性的理论(1930年);
  3)二级相变的研究(1936-1937年);
  4)铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935年);
  5)超导体的混合态理论(1934年);
  6)原子核的几率理论(1937年);
  7)氦Ⅱ超流性的量子理论(1940-1941年);
  8)基本粒子的电荷约束理论(1954年);
  9)费米液体的量子理论(1956年);
  10)弱相互作用的CP不变性(1957年)。
  朗道是物理学界公认的具有天才头脑的人物。他发表的文章涉及到很多出人意料的专题,例如低温物理学、磁性的不同类型、等离子区中粒子的运动、冲击波、湍流、炸药的爆炸、频谱线的分析以及量子场理论等等。朗道对物理学的贡献几乎遍及各个领域,诸如核物理、固体物理、等离子体物理、宇宙线物理、高能物理等等。在这些领域里,有许多术语都冠以他的姓氏,像朗道阻尼、朗道能级、朗道去磁等等。然而著名的还是1940~1941年间,他在研究等离子体问题时,抓住了前人忽略了的粘性,用数学方法成功地解释了4He在温度低于2K时完全失去粘滞性并具有很大的热导率的原因。他预言在超流性的氦中,声音将以两种不同的速度传播,也就是说声波有两种类型,一种是通常的压力波;另一种是温度波即所谓的“次声”。这一预见1944年得到了实验证实。
  1943-1946年问。朗道还对基本粒子物理学和核相互作用理论进行过大量工作。他研究了电子簇射的级联理论和超导体的混合态等问题。他发展了关于燃烧和爆炸的理论、质子一质子散射和高速粒子在媒质中的电离损失等问题,还提出了等离子体的振动理论。
  在1947~1953年间。朗道在电动力学方面进行过一系列工作,研究了氦Ⅱ的粘滞性理论、超导性的唯象理论和粒子在高速碰撞中的多重起源理论。这些成果对低温物理学和宇宙射线物理学有重要意义。
  1954年.朗道研究了量子电动力学和量子场论中所用的微扰方法,1956年到1958年间创立了费米流体的普遍理论,液氦Ⅲ和金属中的电子都与此有关。1957年,当李政道和杨振宁对宇称守恒定律的否定得到了验证时.朗道提出了CP守恒定律来代替它。1959年朗道在基本粒子理论上提出了一种方法.以确定粒子相互作用振幅的基本值。
  伟大的教育家
  朗道出众的演说才能和他的才华所放射出的耀眼的光芒深深地吸引着学生们。真是名师出高徒,这些学生们后来都成为苏联物理学和空间科学领域的带头人.成为院士的就有十几位之多。2003年诺贝尔奖得主阿布里科索夫和栗弗席兹就是朗道的学生。
  朗道很早就表现出了作为教师和理论家所应具备的素质,他对学生们善于从长处着眼,及早挑选和培养物理学的研究人才。他曾创造出一种著名的9项系列需求考试,设计这种考试是用来识别那些最具有天赋的学生的,这种考试被人们称为理论最小值。参加这项考试必须首先熟练掌握朗道编撰的《理论物理学基础》(全书共分9册,前七册为理论物理学,后两册为数学)。学完这套书后再进行考试,由他亲自监考。考试合格者留在研究生班继续深造,朗道或者他自己的学生亲任导师,精心授课。
  朗道十分关心中学物理教学,为了使学生们从小在物理方面打下良好的基础,他与人合编了一套《大众物理》,以通俗易懂的、富有趣味的形式介绍物理学基本定理,这使他们对相对论、量子力学、原子和原子核结构等方面的最新成就获得了初步的比较牢固的概念。
  著作等身
  朗道一生的著作多达120余部,可以说涉及到当时物理学的各个领域。朗道已经出版的高等学校教科书和他关于理论物理学的专著都以论述精确和科学资料丰富为特征。可以说立论明确、叙述扼要、结论清楚。特别是写得深入浅出,一扫当时盛行的以科学为幌子故作高深的恶劣风气。使他对物理学产生深远影响的,还有一项更重要原因,这就是他同他的学生栗弗席兹合著的九大卷理论物理学教程。这部成书于四五十年代的巨著,不仅培育了整整一个富有成果的苏联物理学派,也教导了全世界一代又一代的物理学生。朗道与别人合写的理论物理学教科书《量子力学》于1948年问世,同时出版了《场论》的修订本。1951年出版了他的关于统计物理学的一部完全新的著作。1953年《弹性理论》问世。朗道与别人合写的普通物理学教程于1949年问世,紧接着出版了与他人合著的原子核理论教程。这套书的另一卷《连续介质电动力学》于1957年问世。朗道对他的这些著作不断修订、精益求精,所耗费的心血和精力相当于重新撰写一部新书。他的许多著作分别在美国、日本、中国、英国、波兰、南斯拉夫翻译出版。尤其是在英国还翻译出版了他的全套理论物理学教程。
  白璧微瑕
  朗道虽然在科学上取得了空前的成功,但是他的声名则主要限制在学术圈内。即使在学术上朗道还多少有些“学阀”作风,有些被朗道枪毙掉的论文,后来被证明是极重要的,朗道留下了太多的遗憾,让后人为他惋惜。朗道的天才和才华成就使他过于自负.对自己的智慧和直觉产生了太大的自信,使他目空四海,在他眼里世界上没有几个物理学家。他当了苏联科学院物理学部的主任后,科学研究中更加固执、武断,缺乏民主精神。
  1956年,他的这种过于自负的个性使前苏联科学院蒙受了无法弥补的损失。事情是这样的:这一年,苏联物理学家沙皮罗在对介子衰变的研究中,发现了介子衰变过程中宇称不守恒。他向朗道介绍了自己的发现.朗道过于相信自己的直觉,对此不以为然。他认为,宇称一直是守恒的,无论是在宏观状态还在微观状态。他相信。凡是与他的物理直觉不合的想法,必定是错误的。所以当沙皮罗将自己的研究成果写成论文请他审阅时.他却连看也不看,若无其事地将它扔在一边。
  几个月之后.中国旅美学者杨振宁和李政道提出了沙皮罗已经发现的弱相互作用下宇称不守恒的理论,不久,又由吴健雄用实验做出了证明。第二年,杨振宁和李政道获得了诺贝尔物理学奖.,而沙皮罗因为朗道的随手一扔,虽然发现在先,最终与诺贝尔失之交臂。当杨振宁和李政道获得诺贝尔奖的消息传到朗道耳中,他才如梦方醒,认识到自己扔掉的是什么。但是无可奈何花落去,一切都已经晚了。天才和成就造就的家长作风使朗道断送了前苏联科学家获得诺贝尔奖的一次宝贵机会。
  英年早逝
  遗憾的是正当朗道步入科学的丰产期时,一场意外的车祸剥夺了他的工作能力。1962年1月7日晨.朗道去杜布纳联合原子核研究所,在途中他乘车时和载重汽车相撞,别人都安然无恙,唯有朗道因反应迟缓而多处受伤。在车祸中朗道断了11根骨头并头骨骨折。苏联最好的医生为拯救朗道的生命而竭尽全力,捷克、法国、加拿大的很多医学教授等得知消息后纷纷前来会诊。世界许多物理学家也相继寄来名贵的药材。在经历数次临床死亡判决之后,经过精心治疗,生命虽然保住了,却留下了严重的后遗症.使他已经失去了做物理学研究的能力。也许朗道的车祸让瑞典的诺贝尔委员会产生了“紧迫感”,这一年的年底.他们决定把当年的物理学奖授予朗道,表彰他在24年前提出的理论。由于朗道的健康不允许他远行,颁奖仪式专门为他破例在莫斯科举行,由瑞典驻苏联大使代表国王授奖。虽然朗道在车祸后重新担任了一些职务,但是这场事故断送了他的学术生涯,从那以后一直没有完全恢复工作能力。他的生命勉强延续了6年,于1968年4月3日,在莫斯科与世长辞,享年60岁。
  朗道也许是上个世纪最有个性的物理学家。作为一个物理学家他就像莫斯科物理问题研究所所长卡皮查所说:“朗道在整个理论物理学领域中都做了工作,所有这些工作都可以用一个词来描述——卓越。”作为一个普通人,他是“简单化作风和民主作风.无限偏执和过分自信的奇妙混合体。”这种复杂或矛盾的性格处处体现在他的生活中。

2008年12月16日星期二

怪异的牛顿

牛顿的勤奋学习

  一谈到近代科学开创者牛顿,人们可能认为他小时候一定是个“神童”、“天才”、有着非凡的智力。其实不然,牛顿童年身体瘦弱,头脑并不聪明。在家乡读书的时候,很不用功,在班里的学习成绩属于次等。但他的兴趣却是广泛的,游戏的本领也比一般儿童高。
  牛顿爱好制作机械模型一类的玩艺儿,如风车、水车、日晷等等。他精心制作的一只水钟,计时较准确,得到了人们的赞许。有时,他玩的方法也很奇特。一天,他作了一盏灯笼挂在风筝尾巴上。当夜幕降临时,点燃的灯笼借风筝上升的力升入空中。发光的灯笼在空中流动,人们大惊,以为是出现了彗星。尽管如此,因为他学习成绩不好,还是经常受到歧视。
  当时,封建社会的英国等级制度很严重,中小学里学习好的学生,可以歧视学习差的同学。有一次课间游戏,大家正玩得兴高采烈的时候,一个学习好的学生借故踢了牛顿一脚,并骂他笨蛋。牛顿的心灵受到这种刺激,愤怒极了。他想,我俩都是学生,我为什么受他的欺侮?我一定要超过他!从此,牛顿下定决心,发奋读书。他早起晚睡,抓紧分秒、勤学勤思。 刻苦钻研,牛顿的学习成绩不断提高,不久就超过了曾欺侮过他的那个同学,名列班级前茅。
  时间对人是一视同仁的,给人以同等的量,但人对时间的利用不同,而所得的知识也大不一样。
  牛顿十六岁时数学知识还很肤浅,对高深的数学知识甚至可以说是不懂。“知识在于积累,聪明来自学习”。牛顿下决心靠自己的努力攀上数学的高峰。在基础差的不利条件下,牛顿能正确认识自己,知难而进。他从基础知识、基本公式重新学起,扎扎实实、步步推进。他研究完了欧几里德几何学后,又研究笛卡儿几何学,对比之下觉得欧几里德几何学肤浅,便悉心钻研笛氏几何学,直到掌握要领、融会贯通。遂之发明了代数二项式定理。传说中牛顿“大暴风中算风力”的佳话,可为牛顿身体力学的佐证。有一天,天刮着大风暴。风撒野地呼号着,尘土飞扬,迷迷漫漫,使人难以睁眼。牛顿认为这是个准确地研究和计算风力的好机会。于是,便拿着用具,独自在暴风中来回奔走。他踉踉跄跄、吃力地测量着。几次沙尘迷了眼睛,几次风吹走了算纸,几次风使他不得不暂停工作,但都没有动摇他求知的欲望。他一遍又一遍,终于求得了正确的数据。他快乐极了,急忙跑回家去,继续进行研究。
  有志者事竟成。经过勤奋学习,牛顿为自己的科学高塔打下了深厚的基础。不久,牛顿的数学高塔就建成了,二十二岁时发明了微分学,二十三岁时发明了积分学,为人类科学事业作出了巨大贡献。
  牛顿是个十分谦虚的人,从不自高自大。曾经有人问牛顿:“你获得成功的秘诀是什么?”牛顿回答说:“假如我有一点微小成就的话,没有其它秘诀,唯有勤奋而已。”
  少年牛顿
  1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了84岁的高龄。
  牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自它的家庭处境。
  大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。
  传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷,用以验看日影的移动。
  牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。
  牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象由好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。
  当时英国社会渗透基督教新思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。
  后来迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学,并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。有一次,他去郊外游玩,之后靠在一棵苹果树下休息,忽然,一个苹果从树上掉下来。他觉得很奇怪,为什么苹果会从上往下掉而不是从下往上升?他带着这个疑问回到了家里研究,后来他发现原来地球是有引力的能把物体吸住。随后,就出现了《牛顿物理引力学》。
[编辑本段]求学岁月

  1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。
  17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,哪里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理、天文和数学课程。
  讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
  在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。
  牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才超过自己。后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”
  当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿~解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
  1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课,牛顿于1665年6月离校返乡。
  由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。
  1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。
  总之,在家乡居住的两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。
  1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委),翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话。
  伟大的成就~建立微积分
  在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
  笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。
  求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发,建立了微积分。
  微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
  牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。
  在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
  应该说,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,它必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样,是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。
  1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如:他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
  牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
[编辑本段]伟大的成就~对光学的三大贡献

  
牛顿望远镜

  在牛顿以前,墨子、培根、达·芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候,伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”,震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说……
  牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人,也象伽利略、笛卡尔等前辈一样,用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年,牛顿在家休假期间,得到了三棱镜,他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后,分解成几种颜色的光谱带,牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住,只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜,结果出来的只是同样颜色的光。这样,他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的,这是第一大贡献。
  牛顿为了验证这个发现,设法把几种不同的单色光合成白光,并且计算出不同颜色光的折射率,精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜,原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年,牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上,这是他第一次公开发表的论文。
  许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成,认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象),就设计和制造了反射望远镜。
  牛顿不但擅长数学计算,而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜,他自己设计了研磨抛光机,实验各种研磨材料。公元1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第二大贡献。公元1671年,牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会,牛顿名声大震,并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
  同时,牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算,比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象,胡克发现的肥皂泡的色彩现象,“牛顿环”的光学现象等等。
  牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。
[编辑本段]伟大的成就~构筑力学大厦

  牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
  在牛顿以前,天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行?天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明,天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。
  早在牛顿发现万有引力定律以前,已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到,要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用,他认为这种力类似磁力,就像磁石吸铁一样。1659年,惠更斯从研究摆的运动中发现,保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力,并且试图推到引力和距离的关系。
  1664年,胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果;1673年,惠更斯推导出向心力定律;1679年,胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律,推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。
  牛顿自己回忆,1666年前后,他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是:在假期里,牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来……
  一个苹果的偶然落地,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
  牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1679年,胡克曾经写信问牛顿,能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律,来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比。
  当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力,也证明了在太阳引力作用下,行星运动符合开普勒运动三定律。
  在哈雷的敦促下,1686年底,牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足,出不了这本书,后来靠了哈雷的资助,这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。
  牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,不但从数学上论证了万有引力定律,而且把经典力学确立为完整而严密的体系,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。
[编辑本段]站在巨人的肩上

  牛顿的研究领域非常广泛,他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外,他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里,不分昼夜的工作。他在化学上花费的时间并不少,却几乎没有取得什么显著的成就。为什么同样一个伟大的牛顿,在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢?
  其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面,有伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力,牛顿有可能用已经准备好的材料,建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。正象他自己所说的那样“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上”。而在化学方面,因为正确的道路还没有开辟出来,牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。
  牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的:“我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。”
  这当然是牛顿的谦逊。
[编辑本段]怪异的牛顿

  牛顿并不善于教学,他在讲授新近发现的微积分时,学生都接受不了。但在解决疑难问题方面的能力,他却远远超过了常人。还是学生时,牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法,算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜,并把它作为科学研究的工具,用它试验了白光分解为的有颜色的光。
  开始,他并不愿意发表他的观察所得,他的发现都只是一种个人的消遣,为的是使自己在寂静的书斋中解闷,他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来,在好友哈雷的竭力劝说下,才勉强同意出版他的手稿,才有划时代巨著《自然哲学的数学原理》的问世。
  作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差,他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理.牛顿小的时候有一位青梅竹马的小姑娘,但是当牛顿到剑桥去学习之后,小姑娘家给了另一位,而牛顿也专心于他的学业.后来,那位小姑娘后也与丈夫离婚了,当她去找牛顿时,牛顿深感自己已经属于科学,不能给她幸福,就忍痛割爱,拒绝了她.牛顿也因此终生未娶。
  牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事,结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓,曾经闹过许多的笑话。一次,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡蛋时,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时,牛顿突然想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了,鸡骨头留在盘子,不告而别了。等牛顿想起,出来后,发现了盘子里的骨头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室,继续研究他的问题。
  牛顿的阴暗面
  中 国人说:“为尊者讳耻、为贤者讳过”,外国人也说:“历史是隐恶扬善的”,都是一个意思,即介绍大人物时,尽说好话,甚或锦上添花地增光加彩,而把他们见 不得人的事情隐去。在一部力学史上最显赫的人物莫过于牛顿了,后人赞扬他的丰功伟绩时,总不免凭空添加了许多不符合事实的光彩,而将他性格的阴暗面和做过 的许多丑事隐去。本文就是要根据人们近来考证的一些事实,来剥去罩在牛顿头顶上那些多余的光环,让我们认识一下这位力学家的另一面。
  牛顿在光学、天体力学、望远镜等方面都有重要贡献,他不愧是一位科学上的巨人,但是他在与人相处中,特别集中反映在与胡克、弗拉姆斯蒂德、莱布尼兹三个人的交往中,却表现得实在是一位小人。
  1.苹果的神话
  几 乎所有的介绍牛顿的书上,还有许多教科书上都介绍一个关于牛顿的传奇故事:1665-1666之间,剑桥流行黑热病,剑桥大学被迫停学,刚从剑桥拿到学士 学位的牛顿回到家乡。一天牛顿坐在苹果树下看书,这时一只苹果落了下来,这启发这位当时年仅23岁的学生想到苹果是被地球的引力拉下来的,从而他就发现了 万有引力定理。
  尽管这个故事流传得非常广泛,不过近来严肃的历史学者都不认为是事实。
  这 个故事最早公诸于众的是由法国作家伏尔泰 (Voltaire,1694-1778),他是一位牛顿研究成果的热情鼓吹者。他1726年去英国,当年写了25篇通讯,其中第15篇通讯中有这个故 事,后来他说是听牛顿的侄女说的。其后在1752年一位比牛顿小45岁的朋友(William Stukeley)在回忆文章中说是牛顿去世前一年牛顿告诉他的,而牛顿是1727年去世的,他写文章时已经是牛顿去世后25年了。下面这张1磅英国钞票 的背面,印有牛顿的像,在牛顿头部的背后画着一株开花的苹果树,就是为了渲染这个故事、扩大它的影响。
  这 个故事至少有两点与已经了解的历史事实不符。第一,万有引力不是牛顿一个人的独立发现,而是历史上若干人研究的积累的结果,有的书上把万有引力以牛顿命 名,说成是牛顿万有引力就是这个故事的自然结果,是对历史的严重歪曲。第二,在1665年,牛顿对天体的运动规律问题还是一个门外汉,它把牛顿对万有引力 的研究成果提前了至少20年。
  万有引力发现的实际经过大致是:
  开 普勒(J.Kepler,1571-1630)最早在探索行星运动规律时,认为引力就是太阳发出的类似于磁力的流,这些磁力流沿切线方向推动着行星公转, 其强度随离太阳的距离而减弱。开普勒还曾企图用磁作用机制解释椭圆轨道的产生。他还以月球与海水间的磁性吸引解释潮汐现象。
  1645年,法国天文学家布里阿德(I.Bulliadus)提出一个假设:“开普勒力的减少,和离太阳的距离的平方成反比”。这是第一次提出平方反比关系的思想。
  1661 年,英国皇家学会成立了一个专门委员会研究重力问题。罗伯特 胡克(Robert Hooke,1635-1703)、克里斯托夫 雷恩(Christopher Wren,1632-1723)、爱德蒙 哈雷(Edmund Halley,1656-1742)在引力问题的研究上都做出了重要贡献。
  早 在1661年,罗伯特 胡克就已觉察到引力和地球上物体的重力有同样的本质。在1674年的一次演讲“证明地球周年运动的尝试”中,他提出要在一致的力学原则的基础上建立一个宇 宙学说,为此提出了以下三个假设:“第一,据我们在地球上的观察可知,一切天体都具有倾向其中心的吸引力,它不仅吸引其本身各部分,并且还吸引其作用范围 内的其他天体。因此,不仅太阳和月亮对地球的形状和运动发生影响,而且地球对太阳和月亮同样也有影响,连水星、金星、火星和木星对地球的运动都有影响。第 二,凡是正在作简单直线运动的任何天体,在没有受到其他作用力使其沿着椭圆轨道、圆周或复杂的曲线运动之前,它将继续保持直线运动不变。第三,受到吸引力 作用的物体,越靠近吸引中心,其吸引力也越大。至于此力在什么程度上依赖于距离的问题,在实验中我还未解决。一旦知道了这一关系,天文学家就很容易解决天 体运动的规律了。”胡克首先使用了“万有引力”这个词。他在这里提出的这三条假设,实际上已包含了有关万有引力的一切问题,所缺乏的只是定量的表述和论 证。
  在 1679年,胡克与牛顿之间进行了关于引力问题的交流,在1679年11月,牛顿致信胡克说:“自己关于发现周日运动的想象,即设想一个自由落体落到地球 上,通过地面进入地球内部,而不受任何物质的阻碍,则该落体将沿着一条螺旋形轨道运行,在旋转数圈后,最终旋入(或十分接近)地心。”胡克回信说,物体不 会按螺线运动,而是按“一种带椭圆状的曲线”运动,它的轨道将“像-椭圆”。1679年12月13日,牛顿写信给胡克说:“我同意你的意见,……如果假定 它的重力是均匀的,〔物体将〕不按螺线下沉那个真正的中心,而是以交替升降的形式运行。”
  我 们从后人清理牛顿同胡克的这些通信中看出,直至1679年,牛顿在天体运动的问题上,还是不得要领的,而且在这以前,关于万有引力问题已经有了许多重要结 果。对于万有引力问题,剩下的唯一问题就是在与距离平方成反比的万有引力作用下天体按椭圆轨道运行的严格证明,胡克写信向牛顿提出了这个问题。后来人们弄 清楚了,一直到1685年,牛顿还没有解决这个问题。1686年牛顿解决了它,并且在哈雷的催促下写出了《自然哲学的数学原理》一书。当胡克看到这本书稿 后,向牛顿提出把自己在这一方面的研究成果提一下,这个本来是合理的要求却遭到了牛顿的断然拒绝。牛顿向负责出版这本书的哈雷写信说他不想给胡克任何荣 誉,而且称在许多年前他就已经揭示了平方反比定律。指的就是1665年开始的苹果树下的思索。
  老 年时的牛顿有一段回忆说:“同年(1666年)我开始把引力与月亮轨道联系起来,并找出了如何估计一个天体在球体内旋转时用来趋向球面的力的方法,……, 最后在1676和1677年之间的冬天我发现了一个命题:利用与距离平方成反比的离心力,行星必然环绕力的中心沿椭圆旋转,……。” 把牛顿的这段话与前面引的他与胡克的通信比较,可以看出在时间上是矛盾的。牛顿在这里把他发现万有引力的时间故意改写在1679年与胡克通信之前,而且造 出苹果神话,其目的显然是为了要独吞万有引力这项成果。
  牛 顿和胡克之间的梁子,不仅表现在对万有引力发明权的争议上,最早表现在胡克对牛顿的光的微粒说有不同的看法,因为胡克对光的本质是站在波动说一边的。 1675年,牛顿向皇家学会递交了他关于光的第二篇论文,这篇论文又受到胡克的批评,并且说论文的一些观点是抄袭他的。这使牛顿无比愤怒,虽经皇家学会调 解,牛顿的怒气未消,于1675年2月向胡克写了一封回击的信。信中说了与苹果故事流传得同样广的一句话:“如果我比笛卡尔看得更远,那是因为我站在巨人 们的肩膀上。”许多人把这句话理解为牛顿的谦虚精神,其实它是对胡克的一种讽刺和蔑视,完全不是人们望文生义的那回事。牛顿的原话是:“笛卡尔所做的是搭 了一架好梯子,你在很多方面都把梯子升高了许多,特别是把薄膜的颜色引入哲学思考。如果我看得更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。” 牛顿不把胡克和笛卡尔看作巨人,牛顿也没有攀登他们所搭的梯子,他是站在比梯子更高的巨人肩膀上。由于牛顿与胡克的这种过节,所以牛顿的《光学》著作要等 到1703年胡克去世以后才于1704年出版。
  牛顿独占了万有引力的成果,还不足以解除对胡克的恨,当他于1703年被选为英国皇家学会的主席,就下令在皇家学会除去所有的胡克的肖像。所以当时英国许多著名的科学家中就是胡克的肖像没有留传下来。
  2.对弗拉姆斯蒂德观测数据的剽窃和盗版
  最近英国人大维 克拉克等写了一本书 ,通过一系列的来往书信和翔实的资料,专门揭露牛顿压制、阻挠天文学家弗拉姆斯蒂德等人的研究并且剽窃他们的成果。
  弗 拉姆斯蒂德(John Flamsteed,1646-1719)是英国首任皇家天文学家,是格林尼治(Greenwich)天文台的创始人,是现代精密天文观测的开拓者。他在 1676-1689年间共作了大约2万次观测,测量精度约为10",他对3000颗星的测量结果收入了著名的“不列颠星表”(Britannic Catalogue)。
  1675年,弗拉姆斯蒂德被英国国王任命为皇家天文台长,不过条件仍是十分艰苦,不仅得不到足够的办台经费,连年薪100英镑也经常拖欠。为了维持天文台的经费,他不得不用额外招收学员的学费来补足,在繁忙的工作之外还要为140名数学学生教课。
  1694 年开始,牛顿访问了弗拉姆斯蒂德并且向他索要关于月球运动的观测资料,此后牛顿为了验证万有引力理论,还多次写信给弗拉姆斯蒂德索取资料,弗拉姆斯蒂德都 满足了牛顿。弗拉姆斯蒂德1700年对他的朋友洛瑟普说:“[牛顿]曾一度想使月球运行表符合他设想的定律,但是,当他开始将自己的定律与天体(即月球的 观测位置)进行比较时,他发现自己错了,并不得不全部抛弃自己的定律。我曾给他提供了二百个以上的月球的观测位置,人们会认为这些材料足以限定任何理论; 既然他已修改了自己的理论,并把自己的理论调整到完全符合这些观察,所以他的理论描述了这些观察也就不足为奇了,但是,他还是为此而感激这些观察,甚于感 激他关于引力的臆测,这些臆测曾使他犯过错误。”
  其 时牛顿已是皇家学会主席,在索取资料的时候经常对弗拉姆斯蒂德的工作指指点点,有时还利用自己的高位来羞辱这位可敬的天文学家。这大大激怒了这位天文学 家。到1700年之后,他们之间就再没有通信了。牛顿获得了弗拉姆斯蒂德的资料,并且在他的《自然哲学的数学原理》中引用了这些资料,由于他们之间的这种 矛盾,在《原理》的第二版出版时(1713年)他将弗拉姆斯蒂德的名字删去了。
  然 而牛顿和他的支持者哈雷还是急切地需要弗拉姆斯蒂德的进一步的观测资料。他们希望弗拉姆斯蒂德出版他的观测资料,不过弗拉姆斯蒂德却总是认为要反复校核以 后才能出版。牛顿和哈雷所做的一件不道德的事是,他们未经弗拉姆斯蒂德的同意私自在1712年出版了弗拉姆斯蒂德以毕生精力得到的观测星图,共印刷了 400册,并且把其中的300册回送给弗拉姆斯蒂德。弗拉姆斯蒂德看着这些未经认真校核、充满错误、并且根据牛顿和哈雷理论的需要删改过的印刷品,很生气 地把它们全部焚毁了。后来他的星图经过仔细校核后,在他去世后由他的学生于1729年出版(《Atlas Coelestis》)。
  牛 顿为了获取弗拉姆斯蒂德的观测资料,软硬兼施,牛顿以天文台是皇家学会的下属单位,观测结果应当属他这位皇家学会主席来支配,这样来以势压人。可是皇家学 会根本上没有供给弗拉姆斯蒂德足够的经费,一切设备都是他自筹来的。弗拉姆斯蒂德的愤怒可以从他给一位朋友(Abraham Sharp)的信中看出:“我和主席(牛顿)的另一个争执是,他形成了一个阴谋,想攫取我的仪器,而送我一个委员会,其中仅有他自己和两位物理学家。主席 热度很高并且过分下作。我预先告诉他,别动我的东西,并说明在观象台的所有的仪器都是我自己的,壁上的拱弧和珍贵的四分仪都是我自己出资做的,其余的是我 花自己的钱买的,而摩尔(Sir Jonas Moore)先生送我的六分仪和两只时钟,还有图奈里(Towneley)先生送我的测微尺,是我来皇家天文台之前若干年的事情。”
  关 于牛顿与弗拉姆斯蒂德之间的分歧,不仅反映在他们做人的态度上的差别,而且反映在科学态度上的根本不同,英国哲学家拉卡托斯说得好:“牛顿的“月球理论” 是1702年在戴维 格利高利的《天文物理与基础几何》中首次发表的,这实际上是在《原理》一书第一版之后的许多年了。该理论镇静地声称牛顿的理论“与他用著名的弗拉姆斯蒂德 观测月亮的许多位置所证明的现象非常接近。”但我们必须记住,牛顿派从来不让观察的权威胜过他们的研究纲领,在他们的正面启发法的帮助下,他们提出了一个 又一个的理论以适应反例。但他们经常是根本无视观察到的反证:他们知道,不仅理论必须不断地受到观察的检验,而且观察也要受到他们的理论的检验。“最好的 观察”(牛顿派文献中常用的一个名词)是那些证认了他们的研究纲领的观察,这在牛顿和弗拉姆斯蒂德的通信当中透露得很清楚。弗拉姆斯蒂德这位首席皇家天文 学家是一个真正的未患精神分裂症的归纳主义者;他拒绝让牛顿及其同事们获得他对月亮所作的观察结果,从而比任何其他人都更大地放慢了他们的工作速度。最 初,牛顿和弗拉姆斯蒂德是经常通信的,但是,弗拉姆斯蒂德很快开始讨厌牛顿使用他的材料来检验自己的月球理论。”
  所以可以说,如果弗拉姆斯蒂德是一位观测和归纳的巨人的话,牛顿确实是一位踩着这位巨人肩膀爬上去的大人物。
  3.在微积分发明权上导演对莱布尼兹的指控
  关 于牛顿与莱布尼兹(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646-1716)关于微积分首创权的争议,已经有许多著作叙述过,著名的英国物理学家霍金在《时间简史》中叙述得比较简明,他说:“ 他(牛顿)和德国哲学家高特夫瑞德•莱布尼兹之间发生了更严重的争吵。莱布尼兹和牛顿各自独立地发展了叫做微积分的数学分支,它是大部分近代物理的基础。 虽然现在我们知道,牛顿发现微积分要比莱布尼兹早若干年,可是他很晚才出版他的著作。随着关于谁是第一个发现者的严重争吵的发生,科学家们激烈地为双方作 辩护。然而值得注意的是,大多数为牛顿辩护的文章均出自牛顿本人之手,只不过仅仅用朋友的名义出版而已!当争论日趋激烈时,莱布尼兹犯了向皇家学会起诉来 解决这一争端的错误。牛顿作为其主席,指定了一个清一色的由牛顿的朋友组成的“公正的”委员会来审查此案。更有甚者后来牛顿自己写了一个委员会报告,并让 皇家学会将其出版,正式地谴责莱布尼兹剽窃。牛顿还不满意,他又在皇家学会自己的杂志上写了一篇匿名的、关于该报告的回顾。”
  1684 年莱布尼兹发表了他的微积分的论文。3年后,牛顿在1687年出版的《原理》书的初版中对莱布尼兹的贡献表示认同,但是却说:“和我的几乎没甚麼不同,只 不过表达的用字和符号不一样。”这几句话,由于后来与莱布尼兹的矛盾,在第二版(1713年)时也被删掉了。牛顿的流数理论到莱布尼兹发表论文二十年后, 即1704年作为他的著作《光学》的附录中正式发表,附录的序言中,牛顿提到他1676年给莱布尼兹的信,并补充说︰“若干年前我曾出借过一份包含这些定 理(微积分)的原稿,之後就见到一些从那篇当中抄出来的东西,所以我现在公开发表这份原稿。”这话的意思就暗指他的手稿曾经被莱布尼兹看到过,而莱布尼兹 的论文就是从他的手稿中抄来的。
  1711 年3月4日,伦敦皇家学会的秘书斯洛( Hans Sloane)收到莱布尼兹寄来的一封信,信中抱怨其成员开尔(John Keill)指责莱布尼兹把牛顿的微积分改变了少量的符号,伪装为自己的原创发表,并且声明这不是事实,要求学会给以公正的裁决。这正是霍金所说莱布尼兹 的错误,这一状告到了牛顿手上,恰好给了当时作为皇家学会主席的牛顿以售其奸的机会。
  后 来由于牛顿的导演和亲自出马、匿名运作,形成势不两立的两派。以英国为一派包括英国著名数学家泰勒和麦克劳林都认为莱布尼兹是抄袭者。另一派是欧洲大陆的 数学家,包括著名数学家约翰•伯努利等为一派认为牛顿是抄袭者。争论双方停止学了术交流,不仅影响了数学的正常发展,也波及整个自然科学领域,以致发展到 英德两国之间的政治摩擦。自尊心很强的英国民族抱住牛顿的概念和记号不放,拒绝使用更为合理的莱布尼兹的微积分符号和技巧,致使整个18世纪英国在数学发 展上大大落后于欧洲大陆,这场由牛顿导演捍卫牛顿的战斗,使英国人吃了大亏。莱布尼兹生命中的最后7年,是在别人带给他和牛顿关于微积分发明权的争论中痛 苦地度过的。据报道,莱布尼兹死后牛顿为能使莱布尼兹心碎而幸灾乐祸(Following Leibniz's death, Newton reported that he had taken great satisfaction in "breaking Leibniz's heart.”),这,也许更能够看出牛顿的小人心理。
  牛顿在以上所列举的三桩公案中道德低下的表现并不是偶然的。牛顿是一个遗腹子,出生不久,母亲改嫁,由外祖母抚养,从小没爹也没娘,使他心理受到严重扭曲,孤寂好斗。
  从 1669年27岁时出任剑桥大学卢卡斯教授起,牛顿就沉湎于炼金术和神学。在牛顿遗留下的手稿中,有关炼金术的内容约有65万字之多,而神学内容的有 150万字之多。即使是在他写作《原理》和《光学》的时候,他的主要精力仍然集中在炼金术和神学上。牛顿的晚年则迷恋于多赚钱上。有人推荐他去担任伦敦的 一所贵族的上流学校的校长,他回信说“每年不过是200英镑,还得每天关在伦敦不出去”为理由回绝了。1696年他离开剑桥出任造币厂督办,1699年出 任造币厂厂长,他如愿以赏,从此他在科学上便无所作为了。
  1692 年,50岁的牛顿表现出心理疾病的严重的迫害狂症状,他那时写的信件表现明显的精神错乱。例如,1693年9月16日,牛顿给著名的哲学家洛克写信说:“ 先生:我认为你竭力用女人和别的手段来纠缠我,我的感情大受影响,以致当有人告诉我你有病,将不能活时,我回答说,最好你死掉。……” 有人认为,他的精神分裂症状和他迷恋炼金术,每天和水银打交道而中毒有关。
  牛顿遗留下许多手稿和文件在1888年辗转到了剑桥大学图书馆,其中的很大一部分于1936年拍卖,著名的经济学家凯恩斯读过其中的一部分,所以对牛顿的思想发展有较深入的了解,1942年,在人们纪念牛顿300周年诞辰的会上报告了他的结论:
  “在18世纪以后,牛顿开始被认为是现代第一个和最伟大的科学家,一个唯理主义者,他教导我们沿着冷静的没有色彩的理性思路去思考。
  “ 我并不这样看待他。我认为任何一个仔细阅读过当他最后于1696年离开剑桥时收拾起来并且虽然部分散失而仍流传给我们的那盒论文的内容的人,都会发现他不 是那样的。牛顿不是理性时代的第一人。他是魔术师中的最后一个,巴比伦和苏美尔人中的最后一个,他是和那些不到一万年前开始创造我们的智力遗产的人们用同 样的眼睛观察这个可见智力世界的最后一个伟大人物。是被贤人们顶礼膜拜的最后一个神童……
  “用通俗的现代语言来说,牛顿是常见的深度精神病患者,……。继承他卢卡斯讲座教授职位的惠斯顿说,‘我所知道的最害怕、最小心、最多疑的性情’……。”
[编辑本段]牛顿晚年

  但是由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用,恒星永远在一个固定不变的位置上……
  随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
  晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。
  晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
  1727年3月20日,伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着:
  让人们欢呼这样一位多么伟大的
  人类荣耀曾经在世界上存在。

2008年12月11日星期四

生物学大事年表

公元前5~前3世纪 中国古医书《黄帝内经》(包括《素问》和《灵枢》两部分),成书于公元前475~前221年间,对人体内脏的部位、大小、长短及功能已有一定认识,并指出人体的生理功能与生活条件及精神状态有密切关系。对男女的生长发育过程及生理特征也有比较切实的描述 中国古书《尔雅》将植物区别为草本和木本,并将相近的物种排在一起,以示同类;将动物分为虫、鱼、鸟、兽、畜,亦将其中相近的物种排在一起;还使用了“鼠属”、“牛属”、“马属”等名称

公元前460~前370年 希波克拉底等建立希腊医学并提出了健康与病态理论,认为人体中的黑胆汁、黄胆汁、血液和粘液是否处于平衡和有无特殊变化,决定着人的健康与性格

公元前384~前322年 希腊学者亚里士多德描述了 500多种动物并予分类,将动物分成有血动物和无血动物。前者又分成有毛胎生四足类、鸟类、鲸类、鱼类、蛇类、卵生四足类;后者又分成软体类、甲壳类、有壳类、昆虫类,他还对一部分动物做了解剖和胚胎发育的观察。著有:《动物志》、《动物的结构》、《动物的繁殖》和《论灵魂》,是最早的动物学研究成果

公元前372~前287年 希腊学者狄奥弗拉斯特阐明了动物和植物在结构上的基本区别,描述500多种野生和栽培植物,著有《植物志》和《论植物的本源》等

公元23~79年 罗马博物学家老普林尼著《自然志》(又称博物志)37卷,概述了当时所知的自然知识和技术

公元129~200年 罗马医生加伦把希腊解剖知识和医学知识系统化,创立人体生理解剖学

公元533~公元544年 中国北魏农学家贾思勰著《齐民要术》,全面地总结了秦汉以来中国黄河中下游的农业生产经验,其中含有丰富的生物学知识。如粟的品种分类,作物与环境的某些关系、一些作物的遗传性和变异性、一些作物的性别以及人工选择的某些成就等

公元1452~1519年 意大利文艺复兴时期的艺术家、自然科学家和工程师列奥纳多·达·芬奇由于艺术创作的需要,研究了人体解剖、肌肉活动、心脏跳动、眼睛的结构与成像以及鸟类的飞翔机制等。绘制了前所未有的精确的解剖图,首次提出一切血管均起始于心脏

公元1530~1536年 德国植物学家O.布龙费尔斯撰写并出版《草本植物志》,摆脱前人书本知识的束缚,根据自己的观察,对植物做了生动逼真的描述

公元1543年 比利时医学家A.维萨里所著《人体的结构》出版,首次否定加伦关于血液通过心脏中膈细孔而运行的论点,并作了其他修正,创立近代人体解剖学

公元1583年 意大利医生、植物学家A.切萨皮诺以果实为基础提出植物分类系统,完成巨著《植物》一卷

公元1596年 中国药物学家李时珍《本草纲目》52卷刻印出版。它记述了丰富的动植物知识,订正前人之误,明确规定部、类、种三级分类程序。分植物为草、谷、菜、果、木五部,分动物为虫、鳞、介、禽、兽、人六部。每部(除人之外)之下又各分若干类。类之下分种。对生物的形态、结构描述之仔细和以此为基础的较准确的分类,均超过了前人

公元1609年 意大利物理学家、天文学家G.伽利略制造一台复合显微镜,并用于观察昆虫的复眼

公元1628年 英国医生、解剖学家W.哈维所著《动物心血运动的研究》出版,建立血液循环理论

公元1660年 意大利解剖学家M.马尔皮基观察到蛙肺里连接动脉和静脉的毛细血管,证实了哈维的血液循环理论

公元1665年 英国物理学家R.胡克在显微镜下观察软木切片,发现蜂窝状小室,称之为“细胞”

公元1668年 意大利医生F.雷迪通过蝇卵生蛆的对比实验,为反对自然发生说提供了第一个证据

公元1677年 荷兰显微镜学家 A.van列文虎克用自制的、当时分辨率最高的显微镜进行了广泛观察,发现了由种种活着的“小动物”组成的微生物世界,发现了人的精子

公元1682年 英国植物学家N.格鲁编著的《植物解学》出版,其中也包括植物生理学的研究成果

公元1686年 英国博物学家J.雷所著《植物史》第一卷出版,以后继续出版第二、三卷,在其中讨论了种的定义

公元1727年 中国医学家俞茂鲲在《痘科金镜赋集解》中记载,人痘接种术起于明朝隆庆年间(1567~1572);《医宗金鉴》(1742)介绍了痘衣、痘浆、水苗、旱苗四种方法。据俞正燮(1775~1840)在《癸巳存稿》 中记载,1688年(清康熙二十七年)俄国已派医生来学“人痘法”

公元1735年 瑞典植物学家 C.von林奈所著《自然系统》第一版出版,把自然界的植物、动物、矿物、分成纲、目、属、种。首先实现了植物与动物分类范畴的统一,其后又使用了国际化的双名制

公元1771年 英国化学家J.普里斯特利用实验证明,绿色植物可恢复蜡烛因燃烧而“损坏”了的空气

公元1777年 法国化学家A.—L.拉瓦锡确认动物呼吸是一种缓慢的燃烧过程

公元1791年 意大利解剖学家L.伽伐尼证明用静电刺激蛙神经,能引起与其连接的肌肉收缩;发现了神经的电传导现象

公元1796年 英国医生E.C.琴纳最先在欧洲采用牛痘接种法防天花,实现了人体的主动免疫

公元1797年 德国胚胎学家C.F.沃尔夫在《发生论》中,根据植物器官与鸡胚的发育,阐述了发育的渐成特性,主张后成论

公元1802年 法国生物学家 J.-B.de拉马克和德国博物学家G.特雷维拉努斯分别采用“生物学”(Biology) 这个术语

公元1804年 瑞士化学家 N.-T.de索绪尔阐述绿色植物以阳光为能源,以二氧化碳和水为原料,形成有机物和氧的光合作用过程

公元1805年 法国动物学家比较解剖学家和古生物学家G.居维叶提出各器官形态结构与功能之间的相关理论。他用比较解剖学方法研究绝灭动物的化石遗骸,提出灾变论

公元1809年 J.-B.de 拉马克所著《动物哲学》出版。该书系统地论述进化思想,认为用进废退和获得性遗传是物种进化的机制

公元1827年 俄国胚胎学家 К.М.贝尔发表《论哺乳动物卵的起源》,首次准确地描述了哺乳动物的卵。1828、1837年又出版了《动物胚胎学》这是最早的比较胚胎学著作

公元1828年 德国化学家F.沃勒发表《论尿素的人工制成》,第一次用非生命物质为原料合成原来由生物体产生的有机物尿素

公元1830年 中国医学家王清任著《医林改错》。他根据对尸体的观察,重新绘制脏腑图,改正中国前人旧说,正确地区分了胸腔、腹腔的部位,指出隔肌之上只有心脏、肺脏;其余内脏器官均在隔肌之下。记述了气管、支气管和细支气管,纠正了“肺有二十四孔”之误。提出“灵机记性在脑不在心”,还提出听觉、视觉、嗅觉均与大脑有密切联系的看法

公元1831年 英国植物学家R.布朗确认植物细胞内有细胞核

公元1838~1839年 德国植物学家M.J.施莱登和德国动物学家T.A.H.施万通过先后分别发表《植物发生论》、《动植物结构和生长一致性的显微研究》共同建立了细胞学说

公元1840年 德国化学家J.李比希所著《化学在农业和植物生理学上的应用》出版,推翻植物的“腐殖质”营养学说,创立矿物质营养学说

公元1848年 德国电生理学家E.H.杜布瓦-雷蒙测定了动物的肌肉与神经处于活动状态时产生的电流 中国植物学家吴其濬的《植物名实图考》记述了植物1714种,每物附图,绘图精审,有的可据以定科或目。它基本上按李时珍的系统进行分类,不同的是取消苔草类,增加群芳类。是中国19世纪的一部重要植物学专著

公元1849~1859年 法国生理学家C.贝尔纳发现并验证肝脏内的糖原生成作用,血管舒缩神经,胰液消化作用,箭毒与一氧化碳及其他毒物的作用性质,提出“内环境稳定”概念

公元1850年 德国生理学家 H.von亥姆霍兹发现肌肉收缩时形成一种酸(乳酸);测定了神经传导速度

公元1851~1855年 法国化学家 J.-B.布森戈证实植物中的氮来自土壤中硝酸盐;而碳源则是大气中的二氧化碳

公元1852~1855年 德国生物学家R.雷马克与德国病理学家R.C.菲尔肖分别明确指出细胞分裂的普遍性

公元1857年 法国微生物学家L.巴斯德证实乳酸发酵是由有生命的微生物引起的

公元1858年 德国病理学家R.C.菲尔肖著《细胞病理学》出版,提出了“一切细胞来自细胞”的概念,发展了细胞学说 英国生物学家C.R.达尔文与A.R.华莱 士联合发表阐述生物进化思想的论文。《论物种形成变种的倾向;兼论自然选择法所引起的变种和物种的存续》

公元1859年 达尔文所著《物种起源》出版

公元1861年 德国生物学家M.舒尔策证实植物与动物的生活物质和最低等生物的“肉浆”是同一种物质,并统称之为原生质

公元1861~1864年 L.巴斯德通过实验驳斥了F.A.普歇所支持的自然发生说

公元1862~1865年 德国植物学家 J.von萨克斯指出淀粉是光合作用的产物,以后又指出叶绿素包含在特殊的小体内(1883年命名为叶绿体)

公元1863年 俄国生理学家 И.М.谢切诺夫证实中脑和大脑里存在着抑制激发脊髓反射的机制──中枢抑制。开创了脑功能的研究

公元1864年 英国解剖学家R.欧文描述了1861年德国巴伐利亚索尔恩霍芬侏罗纪地层里的始祖鸟(Archaeopteryx) 的第一个较完整骨骼化石

公元1865年 奥地利修道士G.J.孟德尔宣读并于次年发表《植物杂交的试验》论文,报道他通过豌豆杂交试验所发现的两个遗传规律。后被称为遗传学的“孟德尔定律”

公元1866年 德国生物学家E.海克尔所著《形态学概论》出版,在其中首次创用“生态学”一词。该书还建议把原生植物和原生动物合并为原生生物Drotista,列为植物和动物之间的第三界

公元1869年 瑞士生理化学家J.F.米舍尔首次分离出核素(即核酸)

公元1875年 德国生物学家O.赫特维希指出受精是雄性原核与雌性原核的融合

公元1876年 德国医生、微生物学家R.科赫发现炭疽病病原体,并创建了细菌的培养技术

公元1877年 德国水生生物学家K.A.默比乌斯提出了生物群落(biocoenosoe) 的概念

公元1879~1884年 德国细胞学家W.弗勒明阐述了动物细胞的有丝分裂过程 德国植物学家E.A.施特拉斯布格阐述了植物细胞有丝分裂过程

公元1880~1885年 L.巴斯德研制出鸡霍乱病疫苗、炭疽病疫苗、猪丹毒疫苗、狂犬病疫苗等

公元1882年 R.科赫发现结核杆菌,并证明其传染性

公元1883年 英国生物统计学家F.戈尔顿论述了人体测量、人口数量及其统计方法。为了有目的地改良人类的遗传素质,他创建了“优生学”。他也是生物统计的奠基人之一 比利时胚胎学家 E.van贝内登发现马蛔虫受精卵的染色体为雌性原核与雄性原核染色体之和;最早发现染色体的减数现象

公元1883~1885年 德国胚胎学家W.鲁、E.A.施特拉斯布格、O.赫特维希、A.魏斯曼等提出细胞核或染色体是遗传物质(种质)的载体的设想 意大利神经解剖及组织学家C.高尔基创建了神经细胞的硝酸银染色法并提出神经系统的网状结构学说

公元1884年 俄国微生物学家И.И.梅契尼科夫发现吞噬细胞

公元1886年 德国微生物学家H.黑尔里格尔、H.维尔法特用实验证明豆科植物能固氮

公元1887年 德国细胞学家T.H.博韦里确认生殖性细胞染色体减数现象的普遍性;提出染色体个体性 (cnromosome in-dividuality)学说,导致后来从染色体“行为”来解释孟德尔所发现的遗传规律

公元1889年 西班牙神经组织学家S.拉蒙·伊·卡哈尔发现神经细胞的树突和轴突

公元1890年 德国军医 E.A.von贝林发现动物感染某些疾病(如破伤风、白喉)后,其血清可产生相应的抗毒素。开创了医学上的“血清疗法”

公元1890~1897年 荷兰医学家C.艾克曼在今印度尼西亚发现脚气病同食物中缺乏米糠有关,成为研究B族维生素的开始

公元1891年 德国动物学家H.亨金发现染色体配对及其分离的减数分裂过程;观察到性染色体 德国生物学家H.A.E.德里施发表海胆卵的实验将发育到两细胞时期的受精卵依分裂面分开,结果每个分裂球都能发育为完整的、但体形较小的幼体 俄国微生物学家C.H.维诺格拉茨基发现细菌中的化能自养型细菌──硝化细菌

公元1892年 俄国微生物学家Д.И.伊万诺夫斯基证实烟草花叶病是由病叶的过滤提取液──过滤性病毒感染的 德国动物学家A.魏斯曼所著《种质论》出版,主张种质可以世代连续相传

公元1896年 德国化学家E.毕希纳用无细胞酵母压出液发酵产生了酒精,首次证明离开活细胞的“酿酶”仍具有活性

公元1897年 德国微生物学家F.A.J.勒夫勒与P.弗罗施证明口蹄疫由一种过滤性病毒引起

公元1898年 中国思想家严复的《天演论》出版。《天演论》是英国赫胥黎《进化论与伦理学》一书的意译,对中国思想界影响很大,介绍了“物竞天择,适者生存”的进化思想

公元1899年 德裔美国生理学家胚胎学家J.勒布在不同时期用不同溶液处理海胆卵,实现完全孤雌发育,得到正常的幼虫

公元1900年 荷兰的H.德·弗里斯、德国的C.E.科伦斯和奥地利的 E.von切尔马克分别重新发现了孟德尔遗传规律 奥地利免疫学家K.兰德施泰纳发现用不同人血液中的红细胞和血清作交叉试验,有时出现红细胞的凝集现象。次年发现A、B、O三种血型

公元1901年 德·弗里斯的著作《突变论》两卷于1901~1903年先后出版

公元1902年 英国医生A.E.加罗德发现黑尿症(现称苯丙酮尿症)是一种由于代谢途径异常而致的遗传性疾病 美国细胞学家C.E.麦克朗提出副染色体(X)决定性别的设想 德国化学家E.H.菲舍尔和另一位德国化学家F.霍夫迈斯特分别提出蛋白质分子结构的肽键理论 英国生理学家W.M.贝利斯和E.H.斯塔林提取出“肠促胰液肽”(secre-tin)并命名为“激素”(hormone) И.П.巴甫洛夫首次提出“条件反射”的概念

公元1902~1903年 德国生化学家A.科塞尔和俄国出生的美国生化学家D.A.列文等从胸腺核酸中分析出胞嘧啶。在此前后(1879~1909)。他们和其他科学家合作分析出核酸的4种碱基和两种核糖

公元1902~1904年 美国生物学家、医生W.S.萨顿和德国生物学家T.H.博韦里提出由于孟德尔式的遗传同细胞中染色体的行为相平行,所以染色体是遗传物质基础的理论

公元1905年 美国细胞学家、胚胎学家、遗传学家E.B.威尔逊和N.M.史蒂文斯各自独立地以细胞学上的事实确定染色体同性别的关系。并指出XX为雌性,XY或XO为雄性

公元1906年 英国生理学家C.S.谢灵顿的《神经系统的整合作用》出版,该书系统地阐述了中枢神经系统的整合功能,深入地分析了脊髓的反射机制,提出了神经元和突触活动的基本概念

公元1907年 丹麦植物学家A.M.卢茨发现四倍体植物

公元1908年 法国外科医生,器官移植的先驱和实验生物学家A.卡雷尔在美国成功地在体外培养温血动物的细胞。此后,组织培养方法应用于生物学研究的许多方面 英国数学家G.H.哈迪和德国医生W.魏因贝格各自独立发现,在一个不发生突变、迁移和选择的无限大的随机交配群体中,其基因频率和基因型频率将代代保持不变,后称哈迪-魏因贝格定律

公元1909年 丹麦遗传学家W.L.约翰森提出了“基因”(gene)、“基因型”(genotype)、“表型”(phenotype)等遗传学的基本概念

公元1910年 美国遗传学家T.H.摩尔根发现伴性遗传现象,第一次用实验证明“基因”坐落在染色体上

公元1911年 出生于波兰的美国生化学家C.芬克在英国从米糠中分离出具有活性的抗脚气病的白色晶体,并将这类必需的微量营养物质命名为维生素

公元1912年 英国生化学家F.G.霍普金斯用实验肯定了维生素的存在,并提出营养缺乏症的概念 德国生化学家O.瓦尔堡证明在细胞中有一种激活氧的呼吸酶,并发现氰化物能抑制这种酶的活性,提出呼吸作用需要铁参加

公元1914年 美国生化学家E.R.肯德尔分离出纯甲状腺素

公元1915年 T.H.摩尔根和他的学生A.H.斯特蒂文特、C.B.布里奇斯出版了《孟德尔遗传原理》:用果蝇为材料的大量实验证明基因在染色体上呈线形排列,发现连锁和交换现象,补充发展了孟德尔定律 德国化学家R.M.维尔施泰特发现在叶绿素分子中镁离子间 4个氮原子相连,而氮则分别位于4个闭环的烃链上,从而提出了镁在叶绿素分子中的地位同铁在血红素分子中的地位相当 英国微生物学家F.W.特沃特发现溶菌现象。1917年法国出生的加拿大人F.H.德埃雷尔将这种溶菌因素命名为噬菌体 美国营养学家E.V.麦科勒姆发现维生素A,1922年E.V.麦科勒姆等又发现维生素D,并证明其与软骨病有关。他还把维生素分为水溶性和油溶性两大类

公元1916年 德国植物学家H.温克勒发现,番茄同龙葵嫁接后,在切断处生长出的芽,是四倍体。这是一个用人工方法取得的体细胞异源四倍体(嵌合体)

公元1917年 丹麦植物学家O.温厄提出。自然界的四倍体植物是由二倍体突变而成的理论 美国遗传学家 D. F.琼斯建立了使玉米高产的双杂交育种法,这是根据1908年美国遗传学家G.H.沙尔发现的由于自交变弱的品种,通过杂交可以恢复优势的事实提出来的

公元1918年 ·德国胚胎学家H.施佩曼发现了胚胎诱导作用和在胚胎发育中的“组织者” (organizer)效应

公元1918~1921年 中国植物学家钟观光(1868~1940)用了约四年时间采集植物标本,足迹遍及华北、长江流域及华南的11个省,采得标本约16000余种,此后,在北京大学建立了用现代科学分类标记的标本馆

公元1920年 德国生物学家 J.von于克斯屈尔发表《理论生物学》把环境概念引入生态学

公元1921年 出生于德国,后来到美国的动物学家、遗传学家R.B.戈德施米特发表关于桦尺蛾(Biston betularia)的“工业黑化” (industrial melanism)研究的第一篇文章。这是一项持续25年之久的、阐述自然选择进化理论的研究 奥地利出生的美国生理学家O.勒维在德国用实验证明,刺激迷走神经后,产生一种使心跳减缓的物质,称迷走神经物质 中国生物学家秉志(1886~1965)在南京高等师范学校(原东南大学前身)创建中国第一个大学的生物系(不包括外国教会在中国办的大学)

公元1922年 加拿大生理学家F.G.班廷和C.H.贝斯特提取出纯胰岛素 中国科学社委托动物学家秉志、植物学家胡先骕和杨铨(杏佛)三人筹建的第一个中国生物学研究机构──中国科学社生物研究所,于1922年8月18日在南京正式成立

公元1923年 阿根廷生理学家B.A.奥塞发现垂体前叶对糖代谢,特别是对糖尿病的影响,第一次发现垂体对激素的控制功能 瑞典物理化学家T.斯韦德贝里创立了第一台超速离心机 美国生化学家E.A.多伊西分离出雌性激素

公元1924年 苏联生化学家А.И.奥帕林的《生命起源》出版,提出生命的化学起源学说 波兰出生的英国生物化学家D.基林发现细胞色素。1927年又提出生物氧化过程电子传递的初步设想

公元1925年 美国细胞学家 E. B.威尔逊著《发育和遗传中的细胞》出版,这是他的《细胞学》(1896)的第三版,但在内容上作了重大修改和充实。该书总结了经典细胞学的研究,并努力在细胞水平上汇合胚胎学和遗传学 中国生理学家蔡翘发现,在美洲袋鼠的中脑结构上,有一个视觉与眼球运动的功能部位一顶盖前核,又称“蔡氏区”

公元1926年 瑞典生化学家A.蒂塞利乌斯同T.斯韦德贝里共同建立电泳法 美国生物化学家J.B.萨姆纳第一个取得纯酶-尿素酶的结晶,并证明酶的蛋白质本质 T.H.摩尔根的《基因论》出版(1928年修订)。系统地阐述遗传学在细胞水平上的基因理论 在英国生理学家、药理学家H.H.戴尔的建议下,德国药理学家O.勒维在自己于1921年发现迷走神经物质的基础上,进一步用毒扁豆碱抑制乙酰胆碱酯酶的作用,发现在刺激蛙心迷走神经后,有加强和延长乙酰胆碱的效果,从而证明乙酰胆碱是神经传导的化学递质。30年代H.H.戴尔作了一系列神经──肌肉的研究,证明乙酰胆碱是内脏及横纹肌上神经传导的化学递质,对突触传递的化学学说的建立作出了贡献

公元1927年 英国生态学家C.S.埃尔顿所著《动物生态学》一书出版强调应对种群进行独立研究。他们的研究工作为种群生态学打下了基础 美国遗传学家H.J.马勒发表了用 X射线照射果蝇的人工诱发突变的实验报告

公元1928年 中国生物化学家吴宪及其合作者进行了一系列素食与荤食动物的比较研究,证明素食动物在生长、发育等方面差,植物蛋白的营养价值也低于动物蛋白等。他们还编制出中国最早的《食物成分表》 英国微生物学家A.弗莱明发现青霉素的抑菌和杀菌作用 荷兰出生的美国植物生理学家F.W.温特首次发现生长素 中国生理学家朱鹤年的研究表明,美洲袋鼠间脑的室旁核具有神经分泌的特征 奥地利出生的美国生物学家 L.von贝塔兰菲著的《现代发展理论》和在1932年著的《理论生物学》阐述了一切生物是时空上有限的具有复杂结构的一种自然系统

公元1929年 美国生化学家C.E.科里夫妇发现肌糖原、血乳酸、肝糖原和血糖之间的转化,后称科里循环 德国化学家A.布特南特提取出雄性激素的结晶 D. A. 列文发现核酸有脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)之分,但他提出的“四核苷酸结构假说”是错误的 德国生化学家C.H.菲斯克、Y.萨巴-罗、K.洛曼从肌肉提取液中分离出ATP,1935年K.洛曼又阐明了ATP的化学结构 中国植物学家李继侗和殷宏章发现光照改变对光合作用速率的瞬间效应。并得出准确的曲线图 中国古生物、古人类学家裴文中在北京西南约50公里的周口店龙骨山发现北京猿人第一个头盖骨及用火遗迹,对研究人类起源有重大意义。1927年,北平协和医学院加拿大籍人类学家步达生曾鉴定在该处发现的臼窑化石为一人类新属,并定名为北京猿人(Sinanthropus pekinensis)

公元1930年 英国遗传学家、生物统计学家R.A.费希尔的《自然选择的遗传原理》一书出版,开始把孟德尔遗传学与自然选择理论结合起来

公元1931年 中国生物化学家吴宪提出蛋白质变性现象是由于蛋白质的结构发生了变化,是在蛋白质分子中紧紧缠绕的多肽链变为松散状态的结果

公元1932年 德国物理学家M.克诺尔和E.鲁斯卡创制了第一台电子显微镜模型。1933年鲁斯卡改进的模型被认为是现代电子显微镜的原型 德国生化学家H.A.克雷布斯同助手K.亨斯莱特发现尿素合成的鸟氨酸循环 美国化学家H.C.尤里发现氘。开始了用重元素同位素标记代谢物,进行生物体内代谢途径的研究 中国植物生理学家汤佩松发现在植物中细胞色素氧化酶的存在和作用 中国生理学家冯德培在肌肉放热的研究中,发现了肌肉的“静息代谢能”因肌肉拉长而增加的现象,被称为“冯氏效应”。1936~1940年间,他在中国又开创了神经肌肉接头这一重要研究领域,进行了一系列有关物理、化学反应的研究

公元1933年 美国遗传学家T.S.佩因特发现果蝇唾腺细胞巨大染色体,为制详细的染色体图提供了材料

公元1934年 挪威生化学家J.A.福林发现苯丙酮尿症是由于缺乏苯丙氨酸羟化酶所致 加拿大出生的美国解剖学家R.R.本斯利从豚鼠肝细胞中分离出线粒体,开创了细胞器的研究

公元1935年 德国生化学家G.G.埃姆布登、O.迈尔霍夫和J.K.帕尔纳斯等完成阐明糖原酵解过程的全部12个步骤 美国生化学家W.M.斯坦利分离并结晶出烟草花叶病毒 奥地利动物学家、个体生态学家K.Z.洛伦茨发表《痕迹》,发现动物的本能有些是遗传的,而另一些则是早期生活留下的印痕 英国植物生态学家A.G.坦斯利提出了“生态系统”(Systems Ecology)的概念 匈牙利放射化学家兼生物化学家G.C.de海韦希制得人工放射性磷,开始了用放射性同位素示踪方法进行生物化学的研究

公元1936年 德国微生物学家M.施莱辛格报道了噬菌体的化学成分约含有等量的蛋白质和DNA 美国化学家A.E.米尔斯基和L.C.波林发展了氢键理论,并提出氢键在蛋白质结构中起着使多肽键形成稳定构形的作用。当变性时,这种氢键被破坏,构形也随之被破坏

公元1937年 俄国血统的美国遗传学和进化论学家T.多布然斯基发表《遗传学和物种起源》,把细胞遗传学同进化论相结合,建立了“综合进化论” H.A.克雷布斯在英国提出代谢的公共途径“柠檬酸循环”设想,1940年H.A.克雷布斯又用实验作了证实 中国生理学家张锡钧创立“迷走神经-垂体后叶反射”假说,开辟了神经对垂体内分泌调节作用的研究

公元1940年 英国植物生理学家R.希尔测到离体叶绿体的放氧反应 英籍奥地利裔病理学家H.W.弗洛里和英籍德国裔生化学家E.B.钱恩等成功地制备了浓缩的青霉素提取液 英国生物化学家A.J.P.马丁和R.L.M.辛格建立色层析法,后来又发展为纸层析法

公元1941年 美籍德国血统的生化学家F.A.李普曼提出了具有高效传递化学能的高能磷酸键的概念 美国生化遗传学家G.W.比德尔和生化学家E.L.塔特姆合作,提出“一个基因一个酶”的假说 美国生态学家R.L.林德曼发表了有关“食物链效率”和“能量金字塔”的研究报告,促进了生态系统的研究 中国昆虫学家胡经甫著 6卷本《中国昆虫名录》出版。这是他历时12年采集、研究的结果

公元1942年 美国细胞学家A.克劳德分离出核糖体 德国出生而死于美国的生物化学家R.舍恩海默的《身体成分的动态》出版,大量应用 2H、15N、18O、14C等重同位素示踪的方法,追踪代谢途径,引出了体内物质不断变化更新的动态概念 中国植物生理学家罗宗洛及汤玉玮等根据燕麦胚芽鞘试法,以微量元素锰盐(硫酸锰)进行了屈曲试验,发现其与生长素所引起的屈曲度有同样的效应,是微量元素植物生理研究的一项瞩目进展

公元1943年 华裔美国生化学家李卓皓和美国实验生物学家H.M.埃文斯合作提取出纯促肾上腺皮质激素(ACTH)。以后在垂体激素方面又取得一系列成果 德国动物学家 K.von弗里施发现蜜蜂用一定的舞蹈形式引导其他蜜蜂到新的蜜源采蜜,并认为这是一种先天性行为 德国出生的、原来从事核物理研究的美籍分子生物学家M.德尔布吕克和美籍意大利血统的微生物学家S.卢里亚发现噬菌体的基因重组和细菌的自发突变

公元1944年 美国细菌学家O.T.埃弗里等三人报告了肺炎双球菌的转化实验,证明了不同品系的肺炎双球菌相互之间的转化因子是DNA而不是蛋白质 美国女遗传学家B.麦克林托克在30年代初期研究玉米时发现形成色斑的结构基因C。1944年提出“可移动基因学说”,认为基因在染色体上的位置不是完全固定的,可以变换移动,有助于说明动、植物某些先天性特征从一个染色体转移到另一个染色体的现象。这一发现的重要意义,直到30多年之后才被重新认识 奥地利出生的英国物理学家E.薛定谔的《生命是什么?》出版,用统计物理和量子力学的观点探讨生命的本质,指出生命运动服从一般物质运动规律 出生于俄国的美国微生物学家S.A.瓦克斯曼提取出第一个能抗结核杆菌的抗生素──链霉素 美国生化学家F.A.李普曼发现在代谢过程中起重要作用的辅酶A,打通了糖酵解、脂肪酸氧化等的最终产物进入三羧酸循环的通道

公元1945年 瑞典化学家 U.S.von奥伊勒阐明去甲肾上腺素贮藏在交感神经细胞间的突触小体内,有力地证明神经传导的化学递质学说 美国生物学家K.R.波特发现内质网

公元1946年 中国植物学家胡先□和中国林学家郑万钧共同鉴定了1941年在四川万县磨刀溪(现属湖北利川)被发现的不知名的大树为水杉(Metasequoia glyptostroboides)。过去认为水杉早已在白垩纪末绝灭 中国遗传学家谈家桢提出“亚洲瓢虫色斑镶嵌显性的遗传理论” 美国微生物学家J.莱德伯格和E.L.塔特姆发现细菌的有性繁殖──细菌接合

公元1948年 法国化学家A.布瓦万等和美国生化学家A.E.米尔斯基等发现同种生物的不同个体细胞染色体的 DNA含量恒定,为分子遗传学提供了论据 苏联召开了全苏列宁农业科学院会议、会上全盘否定孟德尔、摩尔根遗传学。此后李森科在苏联生物界统治了十数年,不但阻碍了遗传学在苏联的发展,也阻碍了遗传学在其他社会主义国家的发展

公元1949年 美国生化学家E.P.肯尼迪和A.L.莱宁格发现线粒体是进行三羧酸循环,脂肪酸氧化和氧化磷酸化的场所;而酵解作用则发生在细胞质中 L.C.波林等人用电泳法证明镰形红细胞贫血症是因为有异常血红蛋白的存在,并推导这种血红蛋白的生成受基因控制,并引入分子病的概念

公元1950年 L.C.波林提出蛋白质大分子立体结构中α-螺旋的构型 奥地利出生的美国生化学家E.查加夫等人发现了 DNA分子中嘌呤和嘧啶之间的当量关系,为1953年DNA双螺旋结构的建立提供了依据

公元1951年 荷兰出生的英国动物学家N.廷伯根发表《本能的研究》,对三棘鱼的雌雄求偶行为进行了观察分析。1953年又发表《鸥的世界》,研究鸥的互斗行为 中国大脑生理学家张香桐(1907~ )发现大脑皮层神经原树突电位,首次阐述了在高级神经活动中,树突上突触连结的重要性

公元1952年 英国生理学家A.L.霍奇金和A.F.赫胥黎发表了他们的经典论文,确立了神经兴奋和传导的离子学说。几年后,澳大利亚神经生理学家J.C.埃克尔斯及其合作者在中枢神经突触的兴奋和抑制的研究中发展了离子学说 J.莱德伯格和N.D.津德发现了沙门氏菌中基因的转导作用 美国噬菌体学家A.D.赫尔希和M.蔡斯证明噬菌体 DNA携带着噬菌体复制的全部信息。再次证明 DNA是遗传信息的载体

公元1953年 美国生物学家J.D.沃森和英国晶体结构分析学家F.H.C.克里克提出 DNA双螺旋结构的分子模型 英国生化学家 F.桑格完成了胰岛素A链及 B链的氨基酸序列分析。两年后他又报道了两条链间二硫键的位置。1956年报道了整个胰岛素分子的氨基酸序列

公元1954年 波兰出生的美国生化学家D.I.阿尔农肯定了植物叶绿体上的光合磷酸化作用 英国出生的比利时生物化学家C.R.de迪夫发现细胞内的溶酶体有重要的消化作用 美国分子遗传学家S.本泽完成了噬菌体基因精细结构的分析,并首先提出了顺反子、突变子、重组子的概念 美国化学家M.卡尔文用14C示踪实验,阐明了植物光合作用中的“卡尔文循环”即三碳植物中同化 C12化学反应的公共途径 美籍罗马尼亚裔生物学家G.E.帕拉德与 K.R.波特发现内质网上附有150~200 埃的小颗粒。1958年命名为核糖核蛋白体,简称核糖体

公元1955年 英国化学家A.托德等证明RNA和DNA分子中磷酸二脂键3′、5′位置,并证明核酸分子由3′→5′走向的多核苷酸组成

公元1956年 美国生物化学家E.W.萨瑟兰发现cAMP,1958年作了报道以后,历时7年,阐明cAMP是多种激素在细胞水平上起作用的“第二信使” 俄国出生的美国天体物理学家G.伽莫夫提出了三联体密码的假设,即每种氨基酸都有一个由三个核苷酸组成的密码,并提出有64个密码的推论 瑞典生物学家F.S.舍斯特兰德用电子显微镜观察,发现多数膜结构都是由暗-明-暗,即蛋白质-磷脂-蛋白质三层组成的“三合板”式结构,并测出各层的厚度,其中脂类约占一半 美国生物学家V.M.英格拉姆用实验证明,正常血红蛋白与镰形细胞血红蛋白之间。只是在一条多肽链的末端第 6位上的谷氨酸被缬氨酸所取代 美国生物化学家M.S.梅塞尔森和F.斯塔尔对 DNA双螺旋结构的半保留复制模型提出实验证明 F.H.C.克里克提出在模板 RNA同把氨基酸带到肽链上进行合成之间,可能存在着受体,后被证明为转移核糖核酸tRNA F.H.C.克里克提出 DNA指导蛋白质合成的“中心法则”

公元1958~1961年 中国胚胎学家童第周等,在30年代对文昌鱼和海鞘卵子发育研究的基础上,进一步开展了一系列有关文昌鱼胚胎发育的研究,认为文昌鱼在发育类型上基本上与海鞘相同,但其整合能力要大得多。用这一事实支持文昌鱼在动物进化中的地位

公元1959年 美国细胞生物学家K.梅奎伦和R.B.罗伯茨等用大肠杆菌为材料,证明核糖体是蛋白质合成的场所。这一实验同1953年美国细胞生物学家赞姆克尼克证明鼠肝细胞微粒体为蛋白质合成场所的实验一致 英国生物大分子晶体结构分析学家M.F.佩鲁茨经过20年的努力,完成了血红蛋白的晶体结构分析。其间他的合作者J.C.肯德鲁先完成了肌红蛋白的晶体分析,相当于1/4的血红蛋白结构 美籍华裔生殖生理学家张明宽在长期对生殖生理规律研究的基础上,获得世界上第一个哺乳动物体外受精成功的“试管兔子”,为1978年世界上第一个“试管婴儿”的诞生,奠定了科学基础 第一本《中国植物志》出版,这是由秦仁昌等编写的第二卷──蕨类植物。《中国植物志》是由钱崇澍、陈焕镛任主编(后由俞德俊和吴征镒相继任主编)的“中国科学院中国植物志编委会”组织全国植物分类学家编写的,计划出80卷,共125册,现已出版近60册

公元1960年 美国生物化学家S.穆尔和W.M.斯坦利等人测定了核糖核酸酶(RNAase)的124个氨基酸序列 中国胚胎学和细胞学家朱洗培养出世界上第一只没有外祖父的蟾蜍 中国生物化学家邹承鲁等完成了胰岛素A、B两链的拆合研究,使胰岛素的生物活性失而复得

公元1962年 法国分子生物学家J.莫诺等提出酶促反应的机制是酶分子发生变构效应的假说 J.莫诺提出信使RNA的概念 莫诺与法国分子遗传学家F.雅各布提出操纵子理论 英国生物化学家P.D.米切尔提出化学渗透偶联假说,解释氧化磷酸化和光合磷酸化的生物能转化机制 美国生物化学家M.W.尼伦伯格等用实验证明聚尿苷酸(U) 编码合成聚苯丙氨酸,从而确定苯丙氨酸的密码为 UUU。这是第一个被破译的遗传密码

公元1963年 长期从事 DNA合成的印度血统的美国生物化学家H.G.科拉纳于1963年开始了RNA聚合酶方面的工作和以DNA为模板合成 RNA的工作。并参加了遗传密码的破译工作

公元1964年 由国际科学联合会理事会(ICSU)制定的“国际生物学计划”(International Biological Program,简称IBP)开始执行,至1974年结束。其主要目的是合理利用生物资源,探索其再生产的基本规律。以后,联合国教科文组织又制定“人与生物圈”计划(Man and Biosphere,简称MAB),以进一步研究自然界和社会相互作用的基本规律

公元1965年 美国生物化学家R.W.霍利等分析了酵母丙氨酸tRNA的全部77个核苷酸序列 中国科学家通力合作,完成了牛胰岛素的人工合成。这是在中国生化学家王应睐和有机化学家汪猷的指导下,由中国科学院生物化学研究所的纽经义、龚岳亭、邹承鲁、杜雨苍等和中国科学院上海有机化学研究所汪猷、徐杰诚等以及北京大学化学系季爱雪、邢其毅等历经七年完成的。这是世界上首次人工合成的一种蛋白质 美国植物化学家科茨沃克曾发现甘蔗有不同于三碳植物的光合碳循环,1967年澳大利亚植物生理学家M.D.哈奇和C.R.斯莱克证实了四碳植物光合碳循环的存在 汤佩松提出了高等植物呼吸代谢“多 条路线”的论点

公元1966年 经过美国多位生物化学家的努力,确定了组成蛋白质的20种氨基酸的全部遗传密码

公元1968年 日本生物学家木村资生提出分子进化的中性学说

公元1969年 美国化学家B.梅里菲尔德等人建立了固相合成法,并用此法人工合成了含有124个氨基酸的、具有酶活性的牛胰核糖核酸酶 美国生化学家G.M.埃德尔曼与英国生化学家R.R.波特,各自独立地完成了人的免疫球蛋白G1的氨基酸序列分析 英国的女物理学家D.M.C.霍奇金获得2.8 埃分辨率的胰岛素晶体结构分析的结果

公元1970年 美国微生物遗传学家H.O.史密斯提取出专一性很强的限制性内切酶,可以在特定位点切割DNA H.G.科拉纳等12人合作,人工合成了丙氨酸转移核糖核酸的基因 美国分子生物学家D.巴尔的摩和H.M.特明各自独立从鸡肉瘤病毒中发现逆转录酶,对遗传学中的中心法则提出了重要修正和补充 美国神经生理学家R.W.斯佩里证明大脑左右两半球在感受和思维功能上有一定的专门化,左半球在语言活动和计算上占优势,右半球则对音乐、情绪感受整体直观占优势 中国科学院物理研究所梁栋材等与生物物理所、北京大学生物系合作完成了2.5 埃分辨率的猪胰岛素分子结构分析工作。1974年又完成 1.8埃分辨率的工作

公元1971年 美国分子生物学家P.伯格把猴细胞病毒SV40的DNA与λ噬菌体的 DNA在体外重组成功

公元1973年 美国遗传学家S.N.科恩将外源 DNA片段插入大肠杆菌质粒后,能产生嵌合质粒。S.N.科恩发现当嵌合质粒重新导入大肠杆菌时,仍具有功能。此后,这成为外源基因克隆到细菌中的主要方法

公元1975年 F.桑格建立分析 DNA碱基序列的方法,并不断加以改进,1977年又完成了ΦΧ174 噬菌体全部约5400个碱基序列的分析 在美国加利福尼亚州阿西洛马召开国际学术会议。研讨 DNA重组研究中的潜在危害问题。会后,美国国家卫生院起草了有关实验室的防护准则,于1976年公布 阿根廷免疫学家C.米尔斯坦同联邦德国免疫学家G.克勒在英国利用细胞融合技术,成功地获得了世界上第一株能稳定分泌单一抗体的杂交瘤细胞株,开创了应用单克隆抗体的新纪元

公元1977年 美国生化学家W.吉尔伯特发明对大片段DNA进行快速序列分析的方法 两组美国生物化学家:H.W.博耶组和A.D.里格斯组共同努力,利用重组DNA的方法,将人工合成的丘脑下部生长激素抑制素(somatostatin)的基因导入大肠杆菌中,表达成功。这项工作揭开了分子生物学新的一页

公元1978年 第一本《中国动物志》出版,这是由郑作新等编的鸟纲第四卷鸡形目。《中国动物志》是由陈世骧任主编、朱弘复、郑作新任副主编(陈去世后由朱弘复任主编)的“中国科学院动物志编委会”组织全国动物分类学家,包括昆虫分类学家编写的,现已出版六卷

公元1980年 英国分子生物学家A.克卢格于1964年建立了 X射线晶体衍射同电子显微镜相结合的分析方法,并于本年用此法构建了染色体的结构模型,即DNA和组蛋白的复合体(核小体) 中国植被编辑委员会编著的《中国植被》一书出版 在王应睐、汪猷的指导下中国科学院上海生物化学研究所王德宝等与上海细胞生物学研究所、上海有机化学研究所、上海试剂二厂、中国科学院生物物理研究所和北京大学生物系等单位的一批研究人员合作,完成了酵母丙氨酸tRNA的人工合成

公元1983年 美国生态学家H.T.奥德姆著《系统生态学》出版,反映了电子计算机、控制论和其他数学理论以及数字模型等已在生态学研究中得到广泛的应用

公元1985年 西德生化学家 H.米舍尔于 1982年成功地提取出生物膜上的色素复合体──光合作用反应中心。晶体分析学家R.休伯和J.戴维森用 X光衍射方法进行结构分析,于1985年完成。这是对认识光合作用机理的一次飞跃 第一本《中国孢子植物志》出版,这是由郑儒永、余永年等编的中国真菌志第一卷白粉菌目。目前共出两本,另一本是1988年出版的饶钦止等编中国淡水藻志第一卷双星藻科。《中国孢子植物志》是由王云章和曾呈奎先后任主编的“中国科学院中国孢子植物志编委会”组织有关生物学家编写的

力 学 大 事 年 表

公元前1000多年
中国商代铜铙已有十二音律中的九律,并有五度谐和音程的概念

公元前1000~前900年
据《庄子·徐无鬼》记载,已知同频率共振

公元前4世纪
希腊亚里士多德解释杠杆原理,并在《论天》中提出重物比轻物下落得快

公元前4世纪
中国墨翟及其弟子解释力的概念、杠杆平衡,对运动作出分类

公元前3世纪
希腊阿基米德确立静力学和流体静力学的基本原理

公元100年左右
《尚书纬·考灵曜》提出地恒动不止而人不知,人在船中不知船在运动的论点

公元132年
张衡制成地动仪,其中有倒立的“都柱”能测地震震源方向

公元591~599年
隋工匠李春建成赵州桥,采用37.4米跨度的浅拱结构

公元1000年左右
阿维森纳计算传给物体的推动力
比鲁尼提出行星轨道可能是椭圆而不是圆

公元1088年
沈括在《梦溪笔谈》中记录频率为一比二的琴弦共振

公元1092年
苏颂和韩公廉制成水运仪象台

公元1103年
李诫在《营造法式》中指出梁截面广与厚的最优比例为3:2

公元1500年左右
达·芬奇讨论杠杆平衡、自由落体,作铁丝的拉伸强度试验,研究鸟翼运动,设计两种飞行器,认识到空气的托力和阻力作用

公元1586年
S.斯蒂文论证力的平行四边形法则。他和德·格罗特作落体实验,否定亚里士多德轻重物体下落速度不同的观点

公元1589~1591年
伽利略作落体实验,其后在1604年指出物体下落高度与时间平方成正比,而下落速度与重量无关
伽利略用斜面法测重力加速度

公元1609年
J.开普勒在《新天文学》中发表关于行星运动的第一定律和第二定律;同书中用拉丁字 moles表示质量;1619年他在《宇宙谐和论》
中发表关于行星运动的第三定律

公元1632年
伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书出版

公元1636年
M.梅森测量声速和振动频率,提出乐器理论;他介绍罗贝瓦尔关于一种秤的平衡条件

公元1637年
宋应星的《天工开物》刊行

公元1638年
伽利略发表《关于两门新科学的谈话及数学证明》系统介绍悬臂梁、自由落体运动、低速运动物体所受阻力与速度成正比、抛物体、振动等力学问题

公元1644年
E.托里拆利发现物体平衡时重心处于最低位置

公元1653年
B.帕斯卡指出容器中液体能传递压力

公元1660年
R.胡克作弹簧受力与伸长量关系的实验。1676年以字谜形式发表力与伸长量成比例的实验结果,1678年正式公布

公元1673年
C.惠更斯在《摆钟论》中提出向心力、离心力、转动惯量、复摆的摆动中心等概念

公元1680年
E.马略特从梁的弯曲试验中发现弹性定律

公元1687年
I.牛顿《自然哲学的数学原理》刊行,系统地总结物体运动的三定律并正式提出万有引力定律;书中还给出流体的粘性定律和声速公式
P.伐里农给出力矩定理

公元1699年
G.阿蒙通发现摩擦定律

公元1717年
约翰第一·伯努利对虚位移原理作一般性表述

公元1726年
牛顿用质点动力学方法导得物体在流体中运动阻力公式

公元1736年
L.欧拉发表《力学或运动科学的分析解说》,首先将积分学应用于运动物体力学

公元1738年
丹尼尔第一·伯努利在《水动力学,关于流体中力和运动的说明》中首先采用水动力学一词,给出不可压缩流体运动时压力与流速的关系

公元1744年
P.-L.M.de马保梯 提出最小作用量原理

公元1752年后
达朗伯提出物体所受流体阻力为零的佯谬

公元1755年
欧拉提出理想流体动力学方程组

公元1758年
欧拉提出刚体动力学方程组

公元1765年
欧拉导得刚体运动学方程

公元1773年
C.-A.de 库仑发表梁的弯曲理论、最大剪应力屈服准则等研究结果

公元1777年
J.- L.拉格朗日提出引力势和速度势概念

公元1781年
库仑提出并应用摩擦定律

公元1782年
P.- S.拉普拉斯得出引力势所满足的微分方程

公元1784年
库仑用扭秤测电磁力,确定金属丝扭矩与转角的关系,建立静电力与距离的平方反比律

公元1784年
G.阿脱伍德用滑轮两边悬挂物体的办法测重力加速度

公元1788年
拉格朗日《分析力学》出版

公元1798年
H.卡文迪什用扭秤测万有引力常数

公元1799年
拉普拉斯的《天体力学》开始出版

公元1803年
L.潘索提出力偶概念和力偶理论

公元1807年
T.杨的《自然哲学和机械工艺讲义》出版,提出材料弹性模量的概念,确认剪切是一种弹性变形,并提出能量的概念

公元1808年
杨用力学方法导得脉搏波传播速度公式

公元1812年
S.-D. 泊松导出物体内部引力势的方程

公元1821年
C.-L.-M.-H. 纳维用离散的分子模型得出不可压缩流体和各向同性弹性固体的运动微分方程

公元1823年
A.-L. 柯西建立有两个弹性常量的弹性固体平衡和运动的基本方程,给出应力和应变的确切定义

公元1826年
纳维提出弹性力学中的位移法思想

公元1828年
泊松指出弹性介质中可以传播纵波和横波,推导出横向收缩比(泊松比)为 1/4(1829年发表)

公元1829年
泊松导出了包含可压缩流体粘性本构关系的运动方程(1831年发表)
C.F 高斯提出力学中的最小拘束原理

公元1830年
M.夏莱证明刚体的位移等于平动和转动的合成

公元1834年
W.R.哈密顿建立经典力学的变分原理,建立正则方程
L.J.维卡特发现拉伸蠕变现象

公元1835年
G.G.科里奥利指出转动参考系中有复合离心力,1843年给出证明

公元1837年
G.格林提出弹性势的概念,指出一般物质弹性常量有21个
C.G.J.雅可比建立解哈密顿
正则方程的定理

公元1838年
·J.M.C.杜哈梅导得热弹性力
学基本方程,1841年F.E.
诺伊曼独立得到同样结果

公元1839年
G.H.L.哈根在管流实验中得流量与压力降、管径等的关系。1840~1841年J.-L.-M. 泊肃叶发表的论文中得出同样的实验结果

公元1843年
A.J.C.B.de圣维南列出粘性不可压缩流体运动的基本方程

公元1844年
斯托克斯导出粘性流体运动的基本方程,即纳维-斯托克斯方程(1845年发表)

公元1846年
J.C.亚当斯利用经典力学的计算结果预言海王星位置

公元1847年
斯托克斯用摄动法研究深水中重力非线性波;提出完全流体中可能存在速度间断面

公元1850年
G.R.基尔霍夫给出有关薄板的假设,1862年由A.克勒布什加以修正

公元1851年
斯托克斯指出运动较慢的球受到的流体阻力与球的速度成正比
J.-B.-L.傅科用摆的转动演示地球的自转

公元1852年
H.G.马格纳斯证实旋转炮弹前进时的横向力效应──马格纳斯效应

公元1853年
W.J.M.兰金提出较完备的能量守恒定理

公元1855年
圣维南提出弹性力学中平衡力系只引起局部应力效应的原理;用半逆解法解扭转问题

公元1856年
H.-P.-G.达西发表渗流定律
圣维南用半逆解法解弯曲问题

公元1857年
兰金提出散体极限平衡的应力分析

公元1858年
W.胡威立著、李善兰译《重学》刊行
H.von 亥姆霍兹提出涡旋强度守恒律

公元1862年
G.R.艾里用应力函数方法解弹性力学问题

公元1864年
J.C.麦克斯韦提出位移互等定理和单位载荷法

公元1864~1872年
H.特雷斯卡做固体塑性流动实验并提出最大剪应力屈服条件和两个最常用的屈服极限

公元1869年
兰金给出激波前后状态方程的关系(1870年发表);1887年P.H.许贡纽也给出同样的关系

公元1870年
圣维南提出塑性增量理论,给出刚塑性应力-应变关系

公元1871年
F.H.韦纳姆设计建成第一个风洞

公元1872年
E.贝蒂建立功的互等定理
L.克雷莫纳指出桁架形状图和内力图的互易性
W.弗劳德指出流体由摩阻传递动量的机制;在托基建立船模试验基地

公元1873年
瑞利给出求弹性振动固有频率近似值的一个方法──瑞利原理

公元1874年
H.阿龙将薄板基本理论中的基尔霍夫假设推广到壳体,1888年由A.E.H.乐甫加以修正

公元1876年
E.J.劳思用循环坐标将拉格朗日方程降阶

公元1877年
J.V.布森涅斯克提出二元湍流应力正比于平均速度梯度的假设
劳思提出运动稳定性的数学理论

公元1877~1878年
瑞利在《声学理论》中系统总结了声学和弹性振动方面的研究成果

公元1878年
H.兰姆在《流体运动的数学理论》中总结经典流体力学的成果
F.克罗蒂提出计算弹性体位移的定理,后F.恩盖塞也独立提出,称克罗蒂-恩盖塞定理

公元19世纪
M.贝特洛、P.维埃耶等发现80年代初 爆轰现象

公元1881年
H.R.赫兹导得弹性接触问题公式

公元1882年
O.莫尔提出应力圆──莫尔圆

公元1883年
O.雷诺发现流动中动力相似律,提出无量纲比数──雷诺数
E.马赫的《力学的一般批判发展史》出版
C.G.P.de拉瓦尔在蒸汽涡轮机中采用能产生超声速气流的管道──拉瓦尔管

公元1887年起
E.马赫作弹丸在空气中超声速飞行的实验

公元1888年
С.В.柯娃列夫斯卡娅对刚体绕定点转动问题得到新的可积情形

公元1889年
L.B.von 厄缶开始测量惯性质量和引力质量之差,历时近33年

公元1892年
А.M.里雅普诺夫提出运动稳定性的一般数学理论

公元1894年
J.芬格提出弹性体有限变形理论
S.邓克利给出弹性振动基频的近似计算方法

公元1895年
雷诺给出湍流基本方程

公元1896年
C.A.帕森斯在英国建造水洞

公元1897年
И.В.密歇尔斯基给出变质量质点的运动微分方程
S.A.阿伦尼乌斯给出电流体动力现象中的定量结果
К.Э.齐奥尔科夫斯基导出火箭速度公式,指出实现航天的途径是采用多级火箭

公元1898年
G.基尔施发现圆孔附近应力集中现象

公元1899年
D.L.查普曼和1905年E.儒盖分别对爆轰现象作出解释

公元19世纪90年代末
维埃耶用现称激波管的设备研究矿井中的爆炸问题

公元1900年
H.贝纳尔在热对流实验中发现胞状结构的流场
莫尔提出修正的最大拉应力强度理论

公元1901年和1905年
J.H.米歇尔发表弹性力学中变截面弯曲问题和扭转问题的解

公元1902年
在舰船螺旋桨上发现空蚀现象
M.W.库塔提出机翼举力的环流理论;1906年Н.Е.儒科夫斯基提出同一理论
儒科夫斯基在莫斯科大学建成风洞

公元1904年
惠特克在《分析动力学》中总结经典力学的成果
L.普朗特提出流体边界层理论
M.T.胡贝尔提出第四强度理论

公元1905年
V.沃尔泰拉提出位错的普遍理论

公元1906年
普朗特在格丁根建造马赫数为1.5的超声速风洞

公元1907~1908年
F.W.兰彻斯特给出二元、三元机翼环流理论

公元1908年
W.里兹提出一个可用于解弹性问题的近似方法,后被称为瑞利-里兹法

公元1909年
G.K.W.哈茂耳对力学基本原理进行公理化
Г.В.科洛索夫在弹性力学中应用复变函数方法

公元1910年
G.I.泰勒指出激波内部结构
科洛索夫解出椭圆孔附近应力集中问题

公元1911~1912年
T. von卡门证明圆柱尾流内涡街的稳定性

公元1913年
R. von米泽斯给出材料最大形变比能屈服条件和塑性增量理论中的三维本构关系

公元1913年和1915年
И.Г.布勃诺夫和Б.Г.伽辽金就弹性位移和应力问题提出一种近似计算方法──布勃诺夫-伽辽金法

公元1913~1918年
普朗特提出了举力线理论和最小诱导阻力理论

公元1914年
A.本迪克森提出结构力学中的转角位移法
E.赫林格提出弹性力学中的一种二类变量广义变分原理

公元1915年
S.P.铁木辛柯用能量法解决加劲板弹性稳定性问题

公元1921年
A.A.格里菲思用能量观点分析裂纹问题

公元1923年
泰勒提出并解决两同轴圆筒间流动稳定性问题

公元1924年
H.亨奇提出塑性全量理论

公元1925年
J.阿克莱特建立二元线性化机翼的超声速举力和阻力理论
普朗特提出湍流的混合长度理论

公元1927年
А.А.安德罗诺夫指出范德坡耳的自激振动和H.庞加莱的极限环之间的关系

公元20世纪30年代
Н.И.穆斯赫利什维利发展弹性力学复变函数方法
壳体理论取得发展,В.З.符拉索夫(1932)、L.H.唐奈(1933)、K.马格雷(1938)、穆什塔利(1938)等给出壳体的各类方程
湍流理论中统计理论取得发展。泰勒、 卡门、 周培源、J.M.伯格斯等提出各种理论模型

公元1930年
H.克罗斯提出刚架结构分析的力矩分配法 (1932年发表)
唐奈发现塑性波
普朗特和格劳厄脱给出超声速机翼二元线性修正理论

公元1932年
H.布莱希提出简单桁架的弹塑性安定性理论
K.霍恩埃姆泽尔和W.普拉格发展塑性动力学本构关系

公元1937年
安德罗诺夫等的《振动理论》、克雷洛夫和H.H.博戈留博夫的《非线性力学》出版,两书总结了非线性振动问题的定性和定量研究结果

公元1938年
A.V.希尔提出肌肉收缩的力学模型
C.V.克卢切克提出刚架结构分析的变形分配法

公元1939年
卡门和钱学森创立壳体非线性稳定性理论

公元20世纪
泰勒提出破甲理论中的不可40年代 压缩流体模型

公元1940年
J.L.辛格和钱伟长提出弹性板壳的内禀理论

公元1940~1943年
Я.Б.泽利多维奇、J. von诺伊曼、W.杜林发展爆轰理论

公元1941年
A.H.柯尔莫戈罗夫提出局部各相同性湍流模型

公元1942年
S.E.巴克利、M.C.莱弗里特得出二相液体一维渗流问题的解
H.阿尔文发现电磁流体动力学波

公元1944年
卡门、泰勒和X.A.拉赫马图林各自独立建立塑性波的传播理论
Л.Д.朗道提出层流向湍流过渡的一种模型
林家翘解决流体运动稳定性问题中的一些数学难题
符拉索夫提出扁壳的近似理论

公元1945年
M.赖纳提出非线性粘性流体理论

公元1946年
钱学森和郭永怀提出高超声速流动中的相似律
R.T.琼斯提出小展弦比机翼理论

公元1947年
普拉格和辛格提出超圆法
K.外森伯发现旋转粘弹性流体向中心轴爬升的现象
N.维纳创建控制论

公元1948年
A.L.科普利提出生物流变学一词
R.S.里夫林在非线性弹性力学中对任意形式的贮能函数获得一些精确解
N.F.莫脱引出裂纹扩展极限速度的概念
C.M.法因贝格给出极限设计中上下限定理

公元1950年
В.В.索科洛夫斯基、L.E.马前后 尔文等发展粘塑性理论

公元20世纪50年代
复合材料力学形成
固体力学中开始应用有限元法

公元1950年
H.瑞斯纳提出弹性力学中的一种二类变量广义变分原理
J.G.奥尔德罗伊德提出物质本构关系应和坐标无关的原理
莫里森给出海洋结构波浪力公式
S.昌德拉塞卡应用湍流理论研究磁流体动力学

公元1952年
M.J.莱特希尔提出空气动力声场模型
В.Г.列维奇创立物理-化学流体动力学
吴仲华提出叶轮机三元流动理论代初

公元1952年
北京大学设置力学专业,中国高等院校设置力学专业从此开始

公元1953年
郭永怀发展了高速边界层理前后 论中的庞加莱- 莱特希尔方法(即后来的奇异摄动法)

公元1954年
中国在上海建成拖曳水池
胡海昌提出弹性力学中三类变量变分原理,鹫津久一朗于1955年提出同一原理

公元20世纪50年代~60年代初
中国科学院设置力学类的专门科学研究机构:工程力学研究所(1953)、力学研究所(1956)、中国造船科学研究所(1956)、兰州渗流力学研究室(1960)和武汉岩体土力学研究所(1962)
电流体动力学、岩石力学、断裂力学开始形成

公元1956年
W.T.科伊特证明塑性力学中的机动安定性定理
R.A.图平建立有限变形弹性电介质静力理论

公元1957年
中国力学学会成立
G.R.欧文提出应力强度因子概念

公元1957~1960年
B.D.科勒曼和诺尔提出连续介质热力学理论和记忆衰退材料的理论

公元1958年
W.诺尔发表连续介质力学行为的数学理论即简单物质公理体系的雏型

公元20世纪50年代末
钱学森创立物理力学

公元20世纪60年代
断裂力学取得发展,欧文提出弹塑性断裂理论,A.A.韦尔斯等提出COD法(1963),J.R.赖斯提出J积分(1968)
冯元桢等为生物力学学科的形成作奠基性的工作

公元1961年
J.F.戴维森提出流化床气泡模型
普拉格提出二维、三维塑性极限分析理论

公元1962年
M.施泰因提出壳体前屈曲非线性失稳理论

公元1963年
E.N.洛伦茨在确定性动力学系统中找到无规则解(即混沌解);分析力学中卡姆定理建立

公元1965年
中国在无锡建成长 474米的实验水池

公元20世纪70年代
有关非线性动力学系统内在随机性的分岔、混沌和奇怪吸引子等理论迅速发展

公元1974年
G.布朗和A.罗什科在湍流实验中发现拟序结构

物 理 学 大 事 年 表

公元前12~前11世纪
商代已铸成编钟(三个一组)

约公元前624~前547年
泰勒斯记述了摩擦后的琥珀能吸引轻小物体和天然磁石吸铁的现象

公元前6世纪 
传说毕达哥拉斯提出乐律中的自然律
《管子》中总结和声规律;阐述标准调音频率,具体记载三分损益法

约公元前5世纪
《考工记》中记述了滚动摩擦、斜面运动、惯性、浮力等现象;论述了箭的飞行运动与箭各部分结构的关系;记载了振动物体大小、形状同发声频率,声强同传播距离间的关系等
《周礼·夏官》中记载有漏壶

公元前5~前4世纪上半叶
留基伯和德谟克利特提出万物是由大小不同的不可分和不可变的原子组成的

公元前5~前4世纪 
《墨经》中记述了杠杆平衡现象、重心和力的概念;记载了军事上应用的共振式地声仪和双耳定位法;叙述了影的定义和生成,光的直线传播性和针孔成像,并系统地讨论了平面镜、凹球面镜和凸球面镜中的物像关系

公元前4~前3世纪
《庄子》中记载瑟弦的共鸣作声,并归之于“音律同矣”

公元前287~前212年
阿基米德发现了流体的浮力原理和
      斜面、杠杆、滑轮原理

公元前221年
秦始皇统一中国后,立即推行“一法度衡石丈尺……”颁发了统一度量衡诏书,制定了一套严格的管理制度

公元前110年
落下闳始创浑天之法,从此在中国开始了长达千年之久的关于宇宙结构的“浑盖之争”

公元前1世纪上半叶 
卢克莱修的《物性论》阐述了古代原子论,记载了磁石间相吸或相斥作用

公元100年左右
《尚书纬·考灵曜》中载有“地恒动而人不知,譬如闭舟而行不觉舟之运也”,说明当时对运动的相对性已有认识

公元132年
张衡制造了世界上第一个地动仪

公元274年
荀勖首次提出律笛管口校正的一种方法,并以管作正律器

公元1030年左右
伊本·海赛木发表光学著作记述了眼睛构造的知识;视觉与光线的关系;提出曲面镜成像等数学问题

公元1075年  
沈括制成新计时器“玉壶浮漏”,直接量度了太阳视行速度变化引起的每日时差

公元1086~1095年
沈括著《梦溪笔谈》,记载了一种人工磁化方法,地磁的磁偏角,指南针的四种安置方法(水浮法、指甲法、碗唇法、丝悬法),针孔成像与球面镜成像,用纸人显示声音振动的方法等

公元1300年前后
赵友钦著《革象新书》,记载了大量的针孔成像实验,讨论了小孔、光源、像、物距、像距这些因素之间的关系,研究了照度和离光源距离间的定性关系

公元1584年
朱载堉著《律吕精义》,以等比数列创立了“十二平均律”

公元1586年 
S.斯蒂文发现了力的分解原理

公元1589年
利玛窦来华,后《明史》正式记录了他的学术活动,并介绍了西方的地球中心说

公元1589~1592年
伽利略用物体的斜面运动进行了自由落体加速运动的研究,确认了物体在重力作用下的运动规律和物体的重量无关;他还用实验结果阐述了物体惯性的概念

公元1590~1609年
Z.詹森和H.李普希发明显微镜

公元1600年
W.吉伯的《论磁性》出版。记载了磁极必然成对出现;地球是个大磁石和地磁现象;许多物质经摩擦后有吸引小物体的性质

公元1608年
H.李普希发明望远镜

公元1609和1619年  
J.开普勒先后发表行星运动第一定律(1609)、第二定律(1609)和第三定律(1619)

公元1621年前后
W.斯涅耳发现光的折射定律

公元1632年
伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版,支持了地动学说,首先阐明了运动的相对性原理

公元1638年
伽利略的《两门新科学的对话》出版,讨论了材料抗断裂、媒质对运动的阻力、惯性原理、自由落体运动、斜面上物体的运动、抛射体的运动等问题,给出了匀速运动和匀加速运动的定义

公元1676年 
O.C.罗默发表他根据木星卫星被木星掩食的观测,推算出的光在真空中的传播速度

公元1678年
R.胡克阐述了在弹性极限内、表示力和形变之间的线性关系的定律(即胡克定律)

公元1687年
I.牛顿在《自然哲学的数学原理》中,阐述了牛顿运动定律和万有引力定律

公元1690年
C.惠更斯出版《光论》,提出光的波动说,导出了光的直线传播和光的反射、折射定律,并解释了双折射现象

公元17世纪下半期
王夫之以烧柴、煮水和焙烧汞的试验为例,定性地阐述了物质不灭的思想;还阐述了运动不灭的思想和关于运动的绝对性、静止的相对性的看法

公元1701年左右  
J.索弗尔研究了拍、谐音,并确定绝对频率

公元1714年
D.G.华伦海特改良水银温度计,定
出第一个经验温标

公元1717年
J.伯努利提出了虚位移原理

公元1738年
D.伯努利的《流体动力学》出版,提出了描述流体定常流动的伯努利方程;设想气体的压力是由于气体分子与器壁碰撞的结果,导出了玻意耳定律

公元1742年 
A.摄尔西乌斯提出摄氏温标

公元1743年
J.L.R.达朗伯在《动力学论文》中阐述了后以他的姓氏命名的达朗伯原理

公元1744年
P.-L.M.de莫培督提出了最小作用量原理

公元1745年
E.G.von 克莱斯特发明了储存电的方法;次年P.van穆申布鲁克在莱顿又独立发明,后人称之为莱顿瓶

公元1747年 
B.富兰克林发表电的单流质理论,提出“正电”和“负电”的概念

公元1755年
L.欧拉建立了无粘流体力学的基本
方程(即欧拉方程)

约公元1760年
J.布莱克发明冰量热器,并将温度和热量区分为两个不同的概念

公元1761年
J.布莱克提出潜热概念,奠定了量热学基础

公元1775年
法国科学院宣布不再审理永动机的设计方案

约公元1780年
L.伽伐尼发现生物电现象

公元1784年 
R.J.阿维发表晶体是由一些相同的“基石”重复、规则地排列而成的学说

公元1785~1789年
C.A.de库仑用扭秤证明静电和静磁力的平方反比定律

公元1788年
J.L.拉格朗日的《分析力学》出版

公元1798年
朗福德通过实验指出热质说的错误,说明热只能是运动的一种表现
H.卡文迪什用扭秤测定了万有引力常数

公元1799年
H.戴维用摩擦冰块,使冰融化的实验,支持了“热是运动”的学说

公元1800年 
A.伏打发明伏打电堆

公元1801年
T.杨作杨氏干涉实验,提出光波干涉原理

约公元1802年
W.H.渥拉斯顿发现太阳光谱暗线

公元1808年
Ε.-L.马吕斯发现光的偏振现象

公元1811年
A.阿伏伽德罗根据气体化学反应中的倍比容积定律提出了后以他的姓氏命名的阿伏伽德罗定律

公元1814年 
J.von 夫琅和费发现了太阳光谱中的大量暗线(夫琅和费线),并测出了它们的波长

公元1815年
A.-J.菲涅耳以杨氏干涉实验原理补充了惠更斯原理,形成了惠更斯-菲涅耳原理,圆满地解释了光的直线传播和光的衍射问题

公元1818年
P.L.杜隆和A.T.珀替发现固体热容的经典定律(即杜隆-珀替定律)

公元1820年
H.C.奥斯特发表关于电流磁效应的论文
A.-M.安培发现二根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的则相斥
D.F.J.阿喇戈发现通电的螺线管能吸引铁屑
J.-B.毕奥、F.萨伐尔由实验得出长直载流导线对磁极作用力的定律(即毕奥-萨伐尔定律)

公元1821年 

J.赫拉帕司提出气体的“原子”以很大的速度在各方向运动,热是由这些“原子”的运动引起的,而温度则正比于其速度等假说
A.-J.菲涅耳发表光的横波理论

约公元1821年
J.von夫琅和费发明光栅

公元1822年
T.J.塞贝克发现温差电现象
C.-L.-M.-H. 纳维发表了粘性流体的运动方程
J.B.J.傅里叶的《热的分析理论》出版,详细研究了热在媒质中的传播问题

公元1824年
S.卡诺提出后以他的姓氏命名的卡诺循环

公元1826年
G.S.欧姆发表后以他的姓氏命名的欧姆定律

公元1827年      
R.布朗用显微镜观察到悬浮在液体中的微粒的无规则涨落运动(即布朗运动)

公元1831年
M.法拉第发现电磁感应现象
C.F.高斯、W.E.韦伯将绝对单位制引入磁学

公元1831~1840年
M.法拉第以及其后的J.J.汤姆孙、J.S.E.汤森德等人相继研究了气体放电现象,标志着等离子体实验研究的开端

公元1833年 
M.法拉第证明电(伏打电、摩擦起电)的同一性

公元1833~1834年
M.法拉第发表了关于电解的两条定律

公元1834年
Э.Χ.楞次 发表确定感应电流方向的楞次定律
B.-P.-E.克拉珀龙导出相变的克拉珀龙方程
W.R.哈密顿提出了正则方程和用变分法表示的哈密顿原理

公元1836年 
J.F.丹聂耳制成第一个实用电源,即丹聂耳电池

公元1840年
J.P.焦耳公布实验发现的电流的热效应定律

公元1841年
C.F.高斯阐明了高斯光学的理论

公元1842年
J.C.多普勒发现了后以他的姓氏命名的多普勒效应
J.R.迈尔提出热功当量的概念和能量守恒的基本思想,后焦耳用大量实验测定热功当量,并确定能量守恒与转换定律

公元1843年
M.法拉第作冰桶实验,证明电荷守恒定律

公元1845年
M.法拉第发现磁致旋光现象,并发现大多数物质具有抗磁性
J.J.沃特斯顿根据分子运动论假说,导出了理想气体状态方程,并提出能量均分定理
G.G.斯托克斯证明并完善了C.-L.-M.-H.纳维所提出的粘性流体的运动方程,后称为纳维-斯托克斯方程

公元1845~1848年
G.R.基尔霍夫建立了稳恒电路的两条定律,为分支电路的运算奠定了基础

公元1846年
J.G.伽勒根据U.-J.-J.勒威耶用牛顿力学算出的结果发现了海王星,J.C.亚当斯于1845年也作过类似的计算和预言

公元1848年 
开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限

公元1849年
A.H.L.斐索用旋转齿轮法首次在实验室中测定了光速

公元1850年
A.布喇菲首先推证出晶体只可能有14种点阵
R.克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述,次年开尔文提出另一种表述
J.B.L.傅科用旋转镜片作了测定水与空气中光速这一判定性实验

公元1851年
J.B.L.傅科设计了证实地球自转的装置(即傅科摆)

公元1852年
J.P.焦耳和W.汤姆孙(即开尔文)做气体自由膨胀实验,发现了后以他们的姓氏命名的焦耳-汤姆孙效应

公元1853年 
G.H.维德曼和R.夫兰兹发现,在一定温度下,许多金属的热导率和电导率的比值都是一个常数(即维德曼-夫兰兹定律)

公元1855年
J.B.L.傅科发现涡电流(即傅科电流)

公元1856年
W.E.韦伯、R.H.A.科尔劳施测定电荷的静电单位和电磁单位之比,发现该值接近于真空中的光速

公元1858年
R.克劳修斯引进气体分子的自由程概念

公元1859年
J.C.麦克斯韦提出气体分子的速度分布率
G.R.基尔霍夫证明一切物体的辐射本领和吸收本领之比与物体特性无关,只是温度和波长的函数
G.R.基尔霍夫和R.W.E.本生发现了金属的发射光谱和吸收光谱

公元1860年
J.C.麦克斯韦发表气体中输运过程的初级理论

公元1861年
J.C.麦克斯韦引进位移电流概念

公元1863年
H.von亥姆霍兹的《音的生理基础》出版,在解剖学的基础上研究人耳的听觉;他利用共鸣器分离并加强声音的谐音,指出了声音音色的特点

公元1864年
J.C.麦克斯韦提出电磁场的基本方程组(后称麦克斯韦方程组),并推断电磁波的存在,预测光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础

公元1865年   
R.克劳修斯创用“熵”这个词

公元1868年
L.玻耳兹曼推广麦克斯韦的分子速度分布律,建立了平衡态气体分子的能量分布律──玻耳兹曼分布律

公元1869年
T.安德鲁斯由实验发现气-液相变的临界现象

公元1872年 
L.玻耳兹曼提出输运方程(后称为玻耳兹曼输运方程)、H定理和熵的统计诠释

公元1873年
J.D.范德瓦耳斯提出实际气体状态方程

公元1876~1878年
J.W.吉布斯提出了化学势的概念、相平衡定律,建立了粒子数可变系统的热力学基本方程

公元1877年
瑞利的《声学原理》出版,为近代声学奠定了基础

公元1879年 
J.斯忒藩建立了黑体的面辐射强度与绝对温度关系的经验公式,制成辐射高温计,测得太阳表面温度约为6 000℃;1884年L.玻耳兹曼从理论上证明了此公式,后称为斯忒藩-玻耳兹曼定律

公元1880年
P.居里和J.居里发现晶体的压电效应

公元1883年
O.雷诺提出粘性流体中的重要无量纲数──雷诺数

公元1884~1885年
J.H.坡印廷证明电磁场的能流可以用电场强度和磁场强度表示

公元1885年
J.J.巴耳末发表已发现的氢原子可见光波段中4根谱线的波长公式,推动了氢原子光谱的研究工作

公元1887年
S.A.阿伦尼乌斯发表电解质离解理论
H.R.赫兹用实验证明位移电流的存在,发现光电效应
A.A.迈克耳孙和E.W.莫雷用迈克耳孙干涉仪测“以太风”,得到否定的结果

公元1888年
H.R.赫兹从1886年起持续进行了关于电磁波的实验,证实电磁波的存在,于1888年公布了实验结果,并用实验证明光波和电磁波的同一性
F.赖尼策尔发现液晶

公元1890年
J.R.里德伯发表碱金属和氢原子光谱线通用的波长公式

公元1890~1895年  
E.C.费奥多罗夫(1890)、A.M.熊夫夫利(1891)和W.巴洛(1895)各自建立了晶体的对称性的群理论

公元1893年
W.维恩导出黑体辐射强度分布与温度关系的位移定律

公元1895年
H.A.洛伦兹发表电磁场对运动电荷作用力的公式,后称该力为洛伦兹力
W.K.伦琴发现X 射线
P.居里发表关于铁磁体转变温度的研究结果后称居里定律

约公元1895年 
A.C.波波夫、G.马可尼分别进行了无线电报的实验

公元1896年
W.维恩发表适用于短波范围的黑体辐射的能量分布公式
P.塞曼发现原子光谱线在磁场中分裂的现象(即塞曼效应)
C.T.R.威耳孙发明用云室探测带电粒子
H.A.洛伦兹创立经典电子论
A.-H.贝可勒尔发现铀的放射性,标志着原子核物理学的开始

公元1897年
J.J.汤姆孙指出阴极射线是由带负电荷的粒子即电子组成,导致电子的发现 

公元1898年
居里夫妇研究放射性物质后发现了钋和镭

公元1898~1900年
E.李开(1898)和P.K.L.德鲁德提出金属自由电子气模型

公元1899年 
P.阿佩尔出版了《理性力学》,提出了非完整系统动力学方程(即阿佩尔方程)
公元1900年
W.C.赛宾提出混响时间公式,开创了建筑声学的研究
瑞利发表适用于长波范围的黑体辐射公式
M.普朗克提出了符合整个波长范围的黑体辐射公式,并用能量量子化假设从理论上导出了这个公式

公元1902年
P.勒纳发表光电效应的经验定律
J.W.吉布斯出版《统计力学的基本原理》,创立统计系综理论
O.亥维赛提出电离层的假设,1911年为E.阿普顿的实验证实

公元1903年
E.卢瑟福和F.索迪发表元素的嬗变理论

公元1905年
A.爱因斯坦发表关于布朗运动的论文,并发表光量子假说,解释了光电效应等现象
P.朗之万发表顺磁性的经典理论
A.爱因斯坦发表“关于运动媒质的电动力学”一文,首次提出狭义相对论的基本原理,发现质能之间的相当性

公元1906年 
A.爱因斯坦发表关于固体热容的量子理论

公元1906~1912年
W.能斯脱提出后以他的姓氏命名的能斯脱定理,1912年又提出绝对零度不能达到定律(即热力学第三定律的两种表达形式)

公元1907年
P.-E.外斯发表铁磁性的分子场理论和提出磁畴假设

公元1908年
H.开默林-昂内斯液化了最后一种“永久气体”氦
J.B.佩兰通过布朗微粒在重力-浮力场中的分布,第一次由实验测出表征原子-分子论特征的阿伏伽德罗常数以及分子、原子的近似大小

公元1909年前后  
R.A.密立根和他的学生对电子的电荷进行了精密的测量(即密立根油滴实验)

公元1909年
E.马斯登和 H.盖革在α粒子散射实验中证实原子内部有强电场

公元1911年
第一次索尔维物理学会议在布鲁塞尔召开
H.开默林-昂内斯发现汞、铅、锡等金属在低温下的超导电性
卢瑟福对 α粒子大角度散射实验作出解释,提出具有实验依据的原子有核模型,确立了原子核概念

公元1911~1912年
V.F.赫斯发现宇宙线

公元1912年  
P.J.W.德拜导出低温时固体热容的三次方律
M.von劳厄等发现X射线通过晶体的衍射现象,后布喇格父子由此发展了X射线衍射技术
M.玻恩和 T.von卡门同时奠定了点阵动力学的基础
G.C.de赫维西等发明同位素示踪技术

公元1913年
J.斯塔克在实验中发现原子光谱在电场中分裂的效应
N.玻尔发表氢原子结构理论,解释了氢原子光谱
H.G.J.莫塞莱发现元素的原子光谱谱线频率与该元素的原子序数间的关系,后称莫塞莱定律

公元1914年
J.查德威克指出在β衰变过程中,放出的β射线具有连续能谱
J.夫兰克和G.L.赫兹发表了电子轰击气体原子的实验结果,证实原子分立能态的存在

公元1915年 
爱因斯坦建立了广义相对论

公元1916年
R.A.密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程
爱因斯坦根据量子跃迁概念推出普朗克辐射公式;提出受激辐射理论,后发展为激光技术的理论基础

公元1917年
朗之万利用压电性制成换能器产生强超声波

公元1918年
N.玻尔提出对应原理

公元1919年
A.S.爱丁顿等人分别在日食观测中证实了爱因斯坦关于引力使光线弯曲的预言
卢瑟福用天然放射源产生的 α粒子轰击氮原子核,打出了质子,首次实现人工核反应
F.W.阿斯顿发明质谱仪

公元1921年  
J.瓦拉塞克发现铁电性

公元1922年
L.-N.布里渊等发表声光衍射理论
A.H.康普顿用光子和静止电子的弹性碰撞解释了散射光波长的改变,得出波长移动的公式并用实验证实光子具有粒子性(即康普顿效应,后中国学者吴有训又以精湛的实验进一步确证了此效应)
O.斯特恩和W.革拉赫发表利用原子束在不均匀磁场中的偏转,测定原子磁矩的实验结果,为原子在磁场中取向量子化提供了证据

公元1924年 
L.V.德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性的假设
S.玻色发表光子所服从的统计规律,后经A.爱因斯坦补充建立了玻色-爱因斯坦统计
W.W.G.博特发明了符合计数器 

公元1925年
W.泡利发表不相容原理
康普顿、A.W.西蒙、H.盖革、W.W.G.博特证实单一微观过程中能量、动量守恒
W.K.海森伯创立矩阵力学
玻恩、海森伯、E.P.约旦用矩阵方法发展了海森伯提出的矩阵力学
G.E.乌伦贝克和S.A.古兹密特提出电子自旋理论

公元1926年 
 
E.薛定谔发表波动力学,证明矩阵力学和波动力学的等价性;发表符合相对论要求的波动方程
E.费密、P.A.M.狄喇克独立提出受泡利不相容原理约束粒子所遵从的统计规律后称费密-狄喇克统计
玻恩发表波函数的统计诠释

公元1927年
W.K.海森伯发表测不准关系
N.玻尔提出量子力学的互补原理
P.A.M.狄喇克引入玻色场的二次量子化;E.P.约旦、E.P.维格纳引入费密场的二次量子化
C.J.戴维孙、L.H.革末和G.P.汤姆孙分别用实验获得电子的衍射图样,证实电子具有波动性
E.P.维格纳发表宇称概念

公元1928年 
C.V.喇曼、Л.И.曼杰斯塔姆和Г.C.兰茨贝格独立地发现了喇曼效应
G.伽莫夫等利用波动力学导出描述放射性衰变的盖革-努塔耳定律,证明量子力学可以用到原子核问题中
W.K.海森伯用量子力学的交换能解释了铁磁性
P.A.M.狄喇克发表相对论电子波动方程,把电子的相对论性运动和自旋、磁矩联系了起来
H.盖革等发明了为电离辐射计数的盖革-弥勒计数器

公元1928~1930年
F.布洛赫和L.-N.布里渊等为固体的能带理论奠定了基础

公元1929年
L.汤克斯和I.朗缪尔提出等离子体中电子密度的疏密波(后称朗缪尔波)
海森伯、泡利等人提出相对论量子场论

公元20世纪30年代
G.I.泰勒与J.M.伯格斯等奠定了晶体位错理论的基础

公元1930年
狄喇克提出正电子的空穴理论

公元1931年
狄喇克提出磁单极子理论
A.H.威耳孙提出金属和绝缘体相区别的能带模型,并预言介于两者之间存在半导体,为半导体的发展提供了理论基础

公元1932年  
中国物理学会成立
И.E.塔姆最先提出,在周期场中断处的表面,存在局域的表面电子态,开创了表面物理学的研究
L.-E.F.奈耳发表反铁磁性理论
M.诺尔和E.鲁斯卡发明透射电子显微镜,突破光学显微镜的分辨极限
C.D.安德森发现正电子,即首次发现物质的反粒子(在此之前赵忠尧等人于1929~1930年间发现了与正电子有关的“特殊辐射”)
E.O.劳伦斯和M.S.利文斯顿建成回旋加速器
J.D.考克饶夫和E.T.S.瓦耳顿建成高压倍加器,实现用人工加速的粒子束引起核反应
J.查德威克发现中子
海森伯、Д.Д.伊万年科独立发表原子核由质子和中子组成的假说

公元1933年  
泡利在索尔维会议上详细论证了中微子假说,并收入会议记录,1930年他给L.迈特纳的信中已提到用中性粒子可解释β衰变谱的连续性
W.F.吉奥克完成了顺磁体的绝热去磁降温实验,获得千分之几开的低温
W.迈斯纳和R.奥克森菲尔德发现超导体具有完全的抗磁性
C.E.克利顿和N.H.威廉斯利用微波技术探索氨分子的谱线,标志着微波波谱学的开端
P.厄任费斯脱建立描述第二类相变的方程──厄任费斯脱方程
E.费密发表β衰变的中微子理论

公元1934年 
约里奥-居里夫妇发现人工放射性核素
E.费密发现慢中子能强有力地诱发核反应
G.I.泰勒、E.奥罗万和M.波拉尼独立地提出刃位错理论,说明位错对金属强度的影响
П.A.切伦科夫在实验中发现后以他的姓氏命名的切伦科夫辐射

公元1934~1935年
H.A.克□末和P.W.安德森相继提出通过氧离子耦合的交换作用解释氧化物的反铁磁性,这一理论后来成为技术上有重要应用的铁氧体的亚铁磁性的基础

公元1935年
汤川秀树发表了核力的介子场论,预言了介子的存在
F.泽尔尼克提出位相反衬法,而由蔡司工厂制成相衬显微镜
F.伦敦和H.伦敦发表超导现象的宏观电动力学理论

公元1936年
C.D.安德森和 S.H.尼德迈耶发现μ子
N.玻尔提出原子核反应的复合核模型

公元1936~1937年
Л.Д.朗道提出二级相变理论

公元1936~1938年
朗道确定福克-普朗克方程中的碰撞项

公元1937年
G.雷伯制成射电望远镜
И.Е.塔姆和И.М.夫兰克一起提出解释切伦科夫辐射的理论
П.Л.卡皮察由实验证实液态氦的超流动性

公元1938年
O.哈恩、F.斯特拉斯曼证明了中子照射铀能放出中等质量的核,直接导致核裂变的发现
F.伦敦提出解释超流动性的统计理论
I.I.拉比等人发明利用原子束或分子束的射频共振磁谱仪,精确测定核自旋和核磁矩
H.A.贝特推测太阳能源可能来自它的内部氢核聚变成氦核的热核反应,并提出了“碳循环”假说,解释太阳能谱
L.蒂萨提出氦Ⅱ的二流体模型,预言热波(即第二声)的存在;1944年由B.丕希科夫首先在实验中观察到热波
A.A.符拉索夫提出符拉索夫方程,标志着等离子体动力论的开端

公元1939年
J.R.奥本海默根据广义相对论预言了黑洞的存在
H.达德利发明了压缩电话频带的言语分析合成系统(通带式声码器)
N.玻尔和J.A.惠勒提出原子核的液滴模型理论
L.迈特纳和O.R.弗里施根据液滴模型指出,哈恩-斯特拉斯曼的实验结果是一种原子核的裂变现象

公元1940~1984年
1940年发现第一个超铀元素──第93号元素镎;到1984年已发现到第 109号元素,共17种超铀元素

公元1940年
L.W.阿耳瓦蕾茨和F.布洛赫发表中子磁矩的测定结果
W.泡利证明了自旋量子数为整数的粒子服从玻色-爱因斯坦统计规律;自旋为半整数的粒子服从费密-狄喇克统计规律

公元1940~1941年
Л.Д.朗道提出氦Ⅱ超流性的量子理论

公元1941年
P.W.布里奇曼发明能产生10万巴高压装置

公元1942年
在E.费密主持下美国建成世界上第一座裂变反应堆

公元1944年
F.C.夫兰克根据实验观察结果提出螺位错促进晶体生长的理论
И.К.扎沃伊斯基用含有铁系元素的顺磁盐类为样品,观察到固态物质中的顺磁共振

公元1944~1945年
В.И.韦克斯勒(1944)和E.M.麦克米伦(1945)各自独立提出自动稳相原理,为高能加速器的发展开辟了道路

公元1945年
美国在新墨西哥州爆炸了世界上第一颗原子弹

公元1946年
L.W.阿耳瓦蕾茨制成第一台质子直线加速器
E.M.珀塞耳和F.布洛赫等人分别在实验上实现了固体石蜡和液体水分子中氢核的共振吸收

公元1947年
C.F.鲍威尔等用核乳胶的方法在宇宙线中发现π介子
G.罗彻斯特和C.巴特勒在宇宙线中发现奇异粒子
W.E.兰姆和R.C.雷瑟福发现理论预言的简并氢原子两个简并能级之间有能量差(即兰姆移位)
P.库什等发现电子的反常磁矩
H.P.卡尔曼和J.W.科尔特曼等发明闪烁计数器
I.普里戈金提出最小熵产生原理

公元1947~1948年
J.巴丁、W.H.布喇顿和W.肖克莱发明晶体管

公元1948年
L.奈耳建立和发展了亚铁磁性的分子场理论
张文裕发现μ子系弱作用粒子,并发现了μˉ子原子
D.伽柏提出现代全息照相术前身的波阵面再现原理

公元1948~1949年
朝永振一郎、J.S.施温格、R.P.费因曼、F.J.戴森等分别发表相对论协变的重正化的量子电动力学理论,逐步形成消除发散困难的重正化方法

公元1949年
M.G.迈尔和J.H.D.延森等分别提出核壳层模型理论

公元1950年
黄昆与A.里斯一起提出了多声子的辐射和无辐射跃迁的量子理论
洪朝生发现杂质能级上的导电现象,形成了杂质导电的概念
В.Л.京茨堡、朗道、A.A.阿布里考索夫、Л.П.戈科夫建立并论证了超导态宏观波函数应满足的方程组,导出第二类超导体的基本特性

公元1950~1952年
N.C.克里斯托菲洛斯(1950)和M.S.利文斯顿、E.D.库朗(1952)提出强聚焦原理,在此基础上产生了强聚焦原理,在此基础上产生了回旋加速器共振信号

公元1951年
H.G.德梅耳特和H.克吕格尔在固体中观察到35Cl和37Cl的核电四极矩中观察到35Cl和37Cl的核电四极矩

公元1951年以后
已建成了一批磁约束受控核聚变的实验装置,如美国的仿星体和磁镜,苏联的托卡马克;60年代以后又建立一批惯性约束聚变装置

公元1952年
美国爆炸了世界上第一颗氢弹
D.A.格拉泽发明气泡室
美国建成第一台质子同步加速器
A.玻尔和B.R.莫特森提出原子核结构的集体模型
F.莱因斯、C.L.科恩探测到反中微子

公元1954年
杨振宁和R.L.密耳斯发表非阿贝耳规范场理论
C.H.汤斯及其同实验者(中国学者王天眷参与了此项研究)获得了氨分子微波激射放大和振荡,Н.Г.巴索夫和A.M.普罗霍罗夫也几乎在同时独立研制了同样的微波激射器

公元1955年
坂田昌一提出强相互作用粒子的复合模型(即坂田模型)
O.张伯伦等发现反质子

公元1956年  
       
      
C.L.科恩、F.莱因斯直接探测到自由反中微子
李政道、杨振宁提出弱相互作用中宇称不守恒
N.库尔蒂、F.N.鲁宾孙、F.E.西蒙和D.A.斯剖尔用绝热核去磁降温的实验,得到了1μK左右的超低温

公元1957年     
吴健雄等用实验验证了弱相互作用中宇称不守恒
J.D.劳孙提出受控热核反应实验能量增益的条件(即劳孙判据)
J.巴丁、J.R.施里弗和L.N.库珀发表超导微观理论(即BCS理论)
江崎玲於奈发明隧道二极管
R.L.穆斯堡尔发现无反冲γ射线共振吸收现象,后发展为穆斯堡尔谱学

公元1958~1968年
1958年,P.W.安德森探讨了无序体系中电子态局域化的条件;1968年,N.F.莫脱在此基础上建立了非晶态半导体的能带模型

公元1959年
J.A.范艾伦预言地球上空存在着强辐射带,为尔后的实验所证实,并称该带为范艾伦带
王淦昌、王祝翔、丁大钊等发现反西格马负超子∑ˉ
江崎玲於奈发现超导体的单电子隧道效应

公元1960年
T.H.梅曼用红宝石制成第一台可见光激光器

公元1961年 
L.奈耳建立和发展了超反铁磁性的分子场理论
M.盖耳-曼和Y.奈曼分别提出用SU(3) 对称性对强子进行分类的八重态方案
粒子对撞机首次投入运行
P.A.弗兰肯等人首次发现光学二次谐波

公元1962年 
B.D.约瑟夫森预言了库珀对和正常电子一样,也有隧道效应,后称约瑟夫森效应,1963年得到实验证实,为超导电子学的发展奠定了基础
美国的布鲁克黑文国家实验室发现有两种中微子──电子中微子和μ子中微子

公元1964年  
盖耳-曼和G.兹韦克提出强子结构的夸克模型,预言存在三种夸克──上夸克、下夸克和奇异夸克
J.W.克洛宁等实验证实在弱相互作用中CP联合变换守恒被破坏
N.P.萨穆斯在气泡室中发现Ω-粒子,支持了SU(3)对称理论
中国在西部地区爆炸了第一颗原子弹

公元1965年 
中国的北京基本粒子理论组提出强子结构的层子模型

公元1967年 
中国在西部地区爆炸了第一颗氢弹

公元1967~1968年    
S.温伯格(1967)、A.萨拉姆(1968)分别提出电弱统一理论标准模型

公元1969年 
I.普里戈金首次明确提出耗散结构理论

公元1970年  
江崎玲於奈提出超点阵的概念

公元1971年  
K.G.威耳孙发表处理相变临界现象的重正化群理论

公元1972年 
F.J.哈塞尔特等和A.本韦努蒂等分别在欧洲核子中心和费密国家加速器实验室发现弱中性流,支持了电弱统一理论
M.盖耳-曼提出了夸克的“色”量子数概念

公元1973年     
G.霍夫特、D.J.格罗斯等发现描述强相互作用的量子色动力学理论有渐近自由性质

公元1974年 
B.里希特、丁肇中分别发现J/ψ粒子,间接说明了粲夸克的存在

公元1975年 
W.E.斯皮尔等人在硅烷辉光放电分解的非晶硅中实现了掺杂效应,使控制电导和制造PN结成为可能
M.佩尔小组在费密国家加速器实验室发现又一种轻子──τ子,使轻子增加为三代

公元1977年 
L.M.莱德曼等在费密国家加速器实验室发现Г粒子,间接说明了底夸克的存在

公元1979年 
汉堡佩特拉正负电子对撞击实验的三个小组发表高能正负电子对撞产生强子三喷注现象,为胶子的存在提供了实验依据

公元1980年  
K.von克利青发现量子霍耳效应

公元1981年 
D.C.崔琦发表分数量子霍耳效应论文

公元1983年
C.鲁比亚等在欧洲核子中心高能正负质子对撞机实验中发现电弱统一理论预言的传递弱相互作用的中间玻色子W+、W-、和Z°

公元1984年
欧洲核子中心高能正负质子对撞机实验中发现第六种夸克──顶夸克存在的迹象

数 学 大 事 年 表

约公元前3000年
埃及象形数字

公元前2400~前1600年
早期巴比伦泥版楔形文字,采用60进位值制记数法。已知勾股定理

公元前1850~前1650年 
埃及纸草书(莫斯科纸草书与莱茵德纸草书),使用10进非位值制记数法

公元前1400~前1100年
中国殷墟甲骨文,已有10进制记数法
周公(公元前11世纪)、商高时代已知勾三、股四、弦五

约公元前600年 
希腊泰勒斯开始了命题的证明

约公元前540年
希腊毕达哥拉斯学派,发现勾股定理,并导致不可通约量的发现

约公元前500年  
印度《绳法经》中给出√2相当精确的值,并知勾股定理

约公元前460年
希腊智人学派提出几何作图三大问题:化圆为方、三等分角和二倍立方

约公元前450年
希腊埃利亚学派的芝诺提出悖论

公元前430年
希腊安提丰提出穷竭法

约公元前380年
希腊柏拉图在雅典创办“学园”,主张通过几何的学习培养逻辑思维能力

公元前370年
希腊欧多克索斯创立比例论

约公元前335年
欧多莫斯著《几何学史》
中国筹算记数,采用十进位值制

约公元前300年
希腊欧几里得著《几何原本》,是用公理法建立演绎数学体系的最早典范

公元前287~前212年
希腊阿基米德,确定了大量复杂几何图形的面积与体积;给出圆周率的上下界;提出用力学方法推测问题答案,隐含近代积分论思想

公元前230年
希腊埃拉托塞尼发明“筛法”

公元前225年
希腊阿波罗尼奥斯著《圆锥曲线论》

约公元前150年
中国现存最早的数学书《算数书》成书(1983~1984年间在湖北江陵出土)

约公元前100年
中国《周髀算经》成书,记述了勾股定理
中国古代最重要的数学著作《九章算术》经历代增补修订基本定形(一说成书年代为公元 50~100年间),其中正负数运算法则、分数四则运算、线性方程组解法、比例计算与线性插值法盈不足术等都是世界数学史上的重要贡献

约公元62年
希腊海伦给出用三角形三边长表示面积的公式(海伦公式)

约公元150年
希腊托勒密著《天文学》,发展了三角学

约公元250年
希腊丢番图著《算术》,处理了大量不定方程问题,并引入一系列缩写符号,是古希腊代数的代表作

约公元263年
中国刘徽注解《九章算术》,创割圆术,计算圆周率,证明圆面积公式,推导四面体及四棱锥体积等,包含有极限思想

约公元300年
中国《孙子算经》成书,系统记述了筹算记数制,卷下“物不知数”题是孙子剩余定理的起源

公元320年
希腊帕普斯著《数学汇编》,总结古希腊各家的研究成果,并记述了“帕普斯定理”和旋转体体积计算法

公元410年
希腊许帕提娅,历史上第一位女数学家,曾注释欧几里得、丢番图等人的著作

公元462年
中国祖冲之算出圆周率在 3.1415926与3.1415927之间,并以22/7为约率,355/113为密率(现称祖率)
中国祖冲之和他的儿子祖暅提出“幂势既同则积不容异”的原理,现称祖暅原理,相当于西方的卡瓦列里原理(1635)

公元499年
印度阿耶波多著《阿耶波多文集》,总结了当时印度的天文、算术、代数与三角学知识。已知π=3.1416,尝试以连分数解不定方程

公元600年
中国刘焯首创等间距二次内插公式,后发展出不等间距二次内插法(僧一行,724)和三次内插法(郭守敬,1280)

约公元625年
中国王孝通著《缉古算经》,是最早提出数字三次方程数值解法的著作

公元628年
印度婆罗摩笈多著《婆罗摩历算书》,已知圆内接四边形面积计算法,推进了一、二次不定方程的研究

公元656年
中国李淳风等注释十部算经,后通称《算经十书》

公元820年
阿拉伯花拉子米著《代数学》,以二次方程求解为主要内容,12世纪该书被译成拉丁文传入欧洲

约公元870年
印度出现包括零的十进制数码,后传入阿拉伯演变为现今的印度-阿拉伯数码

约公元1050年
中国贾宪提出二项式系数表(现称贾宪三角和增乘开方法)

公元1100年
阿拉伯奥马·海亚姆首创用两条圆锥曲线的交点来表示三次方程的根

公元1150年
印度婆什迦罗第二著《婆什迦罗文集》为中世纪印度数学的代表作,其中给出二元不定方程x⒉=1+py⒉若干特解,对负数有所认识,并使用了无理数

公元1202年
意大利L.斐波那契著《算盘书》,向欧洲人系统地介绍了印度-阿拉伯数码及整数、分数的各种算法

公元1247年
中国秦九韶著《数书九章》,创立解一次同余式的大衍求一术和求高次方程数值解的正负开方术,相当于西方的霍纳法(1819)

公元1248年
中国李冶著《测圆海镜》,是中国现存第一本系统论述天元术的著作

约公元1250年  
阿拉伯纳西尔丁·图西开始使三角学脱离天文学而独立,将欧几里得《几何原本》译为阿拉伯文

公元1303年
中国朱世杰著《四元玉鉴》,将天元术推广为四元术,研究高阶等差数列求和问题

公元1325年
英国T.布雷德沃丁将正切、余切引入三角计算

公元14世纪
珠算在中国普及

约公元1360年
法国N.奥尔斯姆撰《比例算法》,引入分指数概念,又在《论图线》等著作中研究变化与变化率,创图线原理,即用经、纬度(相当于横、
纵坐标)表示点的位置并进而讨论函数图像

公元1427年
阿拉伯卡西著《算术之钥》,系统论述算术、代数的原理、方法,并在《圆周论》中求出圆周率17位准确数字

公元1464年
德国J.雷格蒙塔努斯著《论一般三角形》,为欧洲第一本系统的三角学著作,其中出现正弦定律

公元1482年
欧几里得《几何原本》(拉丁文译本)首次印刷出版

公元1489年
捷克韦德曼最早使用符号+、-表示加、减运算

公元1545年
意大利G.卡尔达诺的《大术》出版,载述了S·费罗(1515)、N.塔尔塔利亚(1535)的三次方程解法和L.费拉里(1544)的四次方程解法

公元1572年  
意大利R.邦贝利的《代数学》出版,指出对于三次方程的不可约情形,通过虚数运算必可得三个实根,给出初步的虚数理论

公元1585年  
荷兰S.斯蒂文创设十进分数(小数)的记法

公元1591年
法国F.韦达著《分析方法入门》,引入大量代数符号,改良三、四次方程解法,指出根与系数的关系,为符号代数学的奠基者

公元1592年
中国程大位写成《直指算法统宗》,详述算盘的用法,载有大量运算口诀,该书明末传入日本、朝鲜

公元1606年
中国徐光启和利玛窦合作将欧几里得《几何原本》前六卷译为中文

公元1614年
英国J.纳皮尔创立对数理论

公元1615年
德国开普勒著《酒桶新立体几何》,有求酒桶体积的方法,是阿基米德求积方法向近代积分法的过渡

公元1629年
荷兰吉拉尔最早提出代数基本定理
法国P.de费马已得解析几何学要旨,并掌握求极大极小值方法

公元1635年
意大利(F.)B.卡瓦列里建立“不可分量原理”

公元1637年
法国R.笛卡儿的《几何学》出版,创立解析几何学
法国P.de费马提出“费马大定理”

公元1639年
法国G.德扎格著《试论处理圆锥与平面相交情况初稿》,为射影几何先驱

公元1640年
法国B.帕斯卡发表《圆锥曲线论》

公元1642年
法国B.帕斯卡发明加减法机械计算机

公元1655年
英国J.沃利斯著《无穷算术》,导入无穷级数与无穷乘积,首创无穷大符号∞

公元1657年
荷兰C.惠更斯著《论骰子游戏的推理》,引入数学期望概念,是概率论的早期著作。在此以前B.帕斯卡、P.de费马等已由处理赌博问题而开始考虑概率理论

公元1665年
英国I.牛顿一份手稿中已有流数术的记载,这是最早的微积分学文献,其后他在《无穷多项方程的分析》(1669年撰,1711年发表)、《流
数术方法与无穷级数》(1671年撰, 1736年发表)等著作中进一步发展流数术并建立微积分基本定理

公元1666年  
德国G.W.莱布尼茨写成《论组合的技术》,孕育了数理逻辑思想

公元1670年  
英国I.巴罗著《几何学讲义》,引进“微分三角形”概念

约公元1680年
日本关孝和始创和算,引入行列式概念,开创“圆理”研究

公元1684年
德国G.W.莱布尼茨在《学艺》上发表第一篇微分学论文《一种求极大极小与切线的新方法》,两年后又发表第一篇积分学论文,创用积分符号

公元1687年
英国I. 牛顿的 《自然哲学的数学原理》出版,首次以几何形式发表其流数术

公元1689年  
瑞士约翰第一·伯努利提出“最速降曲线”问题,后导致变分法的产生
法国 G.-F.-A.de 洛必达出版《无穷小分析》,其中载有求极限的洛必达法则

公元1707年
英国I.牛顿出版《广义算术》,阐述了代数方程理论

公元1713年
瑞士雅各布第一·伯努利的《猜度术》出版,载有伯努利大数律

公元1715年
英国B.泰勒出版《正的和反的增量方法》,内有他1712年发现的把函数展开成级数的泰勒公式

公元1722年  
法国A.棣莫弗给出公式(cos φ+i sin φ)n =cos nφ+ i sin nφ

公元1730年  
苏格兰J.斯特林发表《微分法,或关于无穷级数的简述》,其中给出了Ν!的斯特林公式

公元1731年  
法国A.-C.克莱罗著《关于双重曲率曲线的研究》,开创了空间曲线的理论

公元1736年  
瑞士L.欧拉解决了柯尼斯堡七桥问题

公元1742年  
英国C.马克劳林出版《流数通论》,试图用严谨的方法来建立流数学说,其中给出了马克劳林展开

公元1744年  
瑞士L.欧拉著《寻求具有某种极大或极小性质的曲线的技巧》,标志着变分法作为一个新的数学分支的诞生

公元1747年  
法国J.le R. 达朗贝尔发表《弦振动研究》,导出了弦振动方程,是偏微分方程研究的开端

公元1748年  
瑞士L.欧拉出版《无穷小分析引论》,与后来发表的《微分学》(1755)和《积分学》(1770)一起,以函数概念为基础综合处理微积分理论,给出了大量重要的结果,标志着微积分发展的新阶段

公元1750年  
瑞士G.克莱姆给出解线性方程组的克莱姆法则
瑞士L.欧拉发表多面体公式:V-E+F =2

公元1770年  
法国J.-L.拉格朗日深入探讨代数方程根式求解问题,考虑有理函数当变量发生置换时所取值的个数,成为置换群论的先导
德国J.H.朗伯开创双曲函数的全面研究

公元1777年  
法国G.-L.L.de布丰提出投针问题,是几何概率理论的早期研究

公元1779年  
法国□.贝祖著《代数方程的一般理论》,系统论述消元法理论

公元1788年  
法国J.-L.拉格朗日的《分析力学》出版,使力学分析化,并总结了变分法的成果

公元1794年  
法国A.-M.勒让德的《几何学基础》出版,是当时标准的几何教科书
法国建立巴黎综合工科学校和巴黎高等师范学校

公元1795年  
法国G.蒙日发表《关于把分析应用于几何的活页论文》,成为微分几何学先驱

公元1797年  
法国J.-L.拉格朗日著《解析函数论》,主张以函数的幂级数展开为基础建立微积分理论
挪威C.韦塞尔最早给出复数的几何表示

公元1799年
法国G.蒙日出版《画法几何学》,使画法几何成为几何学的一个专门分支
德国C.F.高斯给出代数基本定理的第一个证明

公元1799~1825年  
法国P.-S.拉普拉斯的5卷巨著《天体力学》出版,其中包含了许多重要的数学贡献,如拉普拉斯方程、位势函数等

公元1801年  
德国C.F.高斯的《算术研究》出版,标志着近代数论的起点

公元1802年  
法国J.E.蒙蒂克拉与J.de拉朗德合撰的《数学史》共4卷全部出版,成为最早的较系统的数学史著作

公元1807年  
法国J.-B.-J.傅里叶在热传导研究中提出任意函数的三角级数表示法(傅里叶级数),他的思想总结在1822年发表的《热的解析理论》中

公元1810年  
法国J.-D.热尔岗创办《纯粹与应用数学年刊》,这是最早的专门数学期刊

公元1812年  
英国剑桥分析学会成立
法国 P.-S.拉普拉斯著《概率的解析理论》,提出概率的古典定义,将分析工具引入概率论

公元1814年  
法国 A.-L.柯西宣读复变函数论第一篇重要论文《关于定积分理论的报告》(1827年正式发表),开创了复变函数论的研究

公元1817年  
捷克B.波尔查诺著《纯粹分析的证明》,首次给出连续性、导数的恰当定义,提出一般级数收敛性的判别准则

公元1818年  
法国S.-D.泊松导出波动方程解的“泊松公式”

公元1821年  
法国A.-L.柯西出版《代数分析教程》,引进不一定具有解析表达式的函数概念;独立于B.波尔查诺提出极限、连续、导数等定义和级数收敛判别准则,是分析严密化运动中第一部影响深远的著作

公元1822年  
法国J.-V.彭赛列著《论图形的射影性质》,奠定了射影几何学基础

公元1826年  
挪威N.H.阿贝尔著《关于很广一类超越函数的一个一般性质》,开创了椭圆函数论研究
德国A.L.克雷尔创办《纯粹与应用数学杂志》
法国J.-D.热尔岗与J.-V.彭赛列各自建立对偶原理

公元1827年  
德国C.F.高斯著《关于曲面的一般研究》,开创曲面内蕴几何学
德国A.F.麦比乌斯著《重心演算》,引进齐次坐标,与J.普吕克等开辟了射影几何的代数方向

公元1828年  
英国G.格林著《数学分析在电磁理论中的应用》,发展位势理论

公元1829年
德国C.G.J.雅可比著《椭圆函数论新基础》,是椭圆函数理论的奠基性著作
俄国Н.И.罗巴切夫斯基发表最早的非欧几何论著《论几何基础》

公元1829~1832年  
法国E.伽罗瓦彻底解决代数方程根式可解性问题,确立了群论的基本概念

公元1830年
英国G.皮科克著《代数通论》,首创以演绎方式建立代数学,为代数中更抽象的思想铺平了道路

公元1832年  
匈牙利J.波尔约发表《绝对空间的科学》,独立于Н.И.罗巴切夫斯基提出了非欧几何思想
瑞士J.施泰纳著《几何形的相互依赖性的系统发展》,利用射影概念从简单结构构造复杂结构,发展了射影几何

公元1836年  
法国J.刘维尔创办法文的《纯粹与应用数学杂志》

公元1837年  
德国P.G.L.狄利克雷提出现今通用的函数定义(变量之间的对应关系)

公元1840年  
法国 A.-L.柯西证明了微分方程初值问题解的存在性

公元1841~1856年  
德国K.(T.W.)外尔斯特拉斯关于分析严密化的工作,主张将分析建立在算术概念的基础之上,给出极限的ε-δ说法和级数一致收敛性概
念;同时在幂级数基础上建立复变函数论

公元1843年  
英国W.R.哈密顿发现四元数

公元1844年  
德国E.E.库默尔创立理想数的概念
德国H.G.格拉斯曼出版《线性扩张论》。建立Ν个分量的超复数系,提出了一般的Ν维几何的概念

公元1847年  
德国K.G.C.von 施陶特著《位置的几何学》,不依赖度量概念建立射影几何体系

公元1849~1854年  
英国的A.凯莱提出抽象群概念 

公元1851年
德国(G.F.)B.黎曼著《单复变函数的一般理论基础》,给出单值解析函数的黎曼定义,创立黎曼面的概念,是复变函数论的一篇经典性论文

公元1854年  
德国(G.F.)B.黎曼著《关于几何基础的假设》,创立Ν维流形的黎曼几何学
英国G.布尔出版《思维规律的研究》,建立逻辑代数(即布尔代数)

公元1855年  
英国A.凯莱引进矩阵的基本概念与运算

公元1858年  
德国(G.F.)B.黎曼给出ζ函数的积分表示与它满足的函数方程,提出黎曼猜想德国A. F. 麦比乌斯发现单侧曲面(麦比乌斯带)

公元1859年  
中国李善兰与英国的伟烈亚力合译的《代数学》、《代微积拾级》以及《几何原本》后9卷中文本出版,这是翻译西方近代数学著作的开始
中国李善兰建立了著名的组合恒等式(李善兰恒等式)

公元1861年
德国K.(T.W.)外尔斯特拉斯在柏林讲演中给出连续但处处不可微函数的例子

公元1863年  
德国P.G.L.狄利克雷出版《数论讲义》,是解析数论的经典文献

公元1865年  
伦敦数学会成立,是历史上第一个成立的数学会

公元1866年  
俄国П.Л.切比雪夫利用切比雪夫不等式建立关于独立随机变量序列的大数律,成为概率论研究的中心课题

公元1868年  
意大利E.贝尔特拉米著《论非欧几何学的解释》,在伪球面上实现罗巴切夫斯基几何,这是第一个非欧几何模型
德国(G.F.)B.黎曼的《用三角级数表示函数的可表示性》正式发表,建立了黎曼积分理论

公元1871年  
德国(C.)F.克莱因在射影空间中适当引进度量而得到双曲几何与椭圆几何,这是不用曲面而获得的非欧几何模型
德国G.(F.P.)康托尔在三角级数表示的惟一性研究中首次引进了无穷集合的概念,并在以后的一系列论文中奠定了集合论的基础

公元1872年  
德国(C.)F.克莱因发表《埃尔朗根纲领》,建立了把各种几何学看作为某种变换群的不变量理论的观点,以群论为基础统一几何学
实数理论的确立:G.(F.P.)康托尔的基本序列论;J.W.R.戴德金的分割论;K.(T.W.)外尔斯特拉斯的单调序列论

公元1873年  
法国C.埃尔米特证明e的超越性

公元1874年  
挪威M.S.李开创连续变换群的研究,现称李群理论

公元1879年  
德国(F.L.)G.弗雷格出版《概念语言》,建立量词理论,给出第一个严密的逻辑公理体系,后又出版《算术基础》(1884)等著作,试图把数学建立在逻辑的基础上

公元1881~1884年  
德国(C.)F.克莱因与法国(J.-)H.庞加莱创立自守函数论

公元1881~1886年  
法国(J.-)H.庞加莱关于微分方程确定的曲线的论文,创立微分方程定性理论

公元1882年
德国M.帕施给出第一个射影几何公理系统
德国F.von林德曼证明π的超越性

公元1887年  
法国(J.-)G.达布著《曲面的一般理论》,发展了活动标架法

公元1889年  
意大利G.皮亚诺著《算术原理新方法》,给出自然数公理体系

公元1894年  
荷兰T.(J.)斯蒂尔杰斯发表《连分数的研究》,引进新的积分(斯蒂尔杰斯积分)

公元1895年  
法国(J.-)H.庞加莱著《位置几何学》,创立用剖分研究流形的方法,为组合拓扑学奠定基础
德国F.G.弗罗贝尼乌斯开始群的表示理论的系统研究

公元1896年  
德国H.闵科夫斯基著《数的几何》,创立系统的数的几何理论
法国J.(-S.)阿达马与瓦里-布桑证明素数定理

公元1897年  
第一届国际数学家大会在瑞士苏黎世举行

公元1898年  
英国K.皮尔逊创立描述统计学

公元1899年  
德国D.希尔伯特出版《几何基础》,给出历史上第一个完备的欧几里得几何公理系统,开创了公理化方法,并预示了数学基础的形式主义观点

公元1900年  
德国D.希尔伯特在巴黎第二届国际数学家大会上作题为《数学问题》的报告。提出了23个著名的数学问题

化 学 大 事 年 表

约50万年前 “北京人”已知用火
公元前5000~前3000年 中国已开始制作陶器 
公元前4000年 中国已知酿酒
公元前3000年 埃及人采集金、银制饰物
公元前2000年 中国齐家文化遗址出土文物中有铸红铜器
公元前1400年 小亚细亚的赫梯人已知炼铁
公元前10世纪 埃及人已开始制作玻璃器皿
公元前5世纪~前3世纪 中国提出五行(金、木、水、火、土)学说
公元前4世纪 希腊德谟克利特提出朴素的原子论
希腊亚里士多德提出四元素(火、气、土、水)说
公元前2世纪 中国《神农本草经》成书
中国炼丹术兴起
中国西汉时已有利用胆水炼铜的记载
公元60年左右 罗马老普林尼提出分离金银的火试金法
公元105年 中国蔡伦监造出良纸
公元2世纪 中国魏伯阳著《周易参同契》
约公元360年 中国葛洪著《抱朴子内篇》
公元656~666年  中国颁布药典《新修本草》 
公元808年  中国唐代出版的《太上圣祖金丹秘诀》所载“伏火矾法”乃是原始火药的配方
公元10世纪 阿拉伯阿维森纳著《医典》
公元1163年 中国吴悞著《丹房须知》中有较完整的蒸馏器图
公元1450年 德意志B.瓦伦丁发现铋
公元16世纪 瑞士帕拉采尔苏斯提出三要素说
公元1556年 德意志G.阿格里科拉的《坤舆格致》出版
公元1596年 中国李时珍的《本草纲目》成书
比利时J. B.van海尔蒙特作“柳树试验”
公元1637年 中国宋应星的《天工开物》出版,记载了用炉甘石制“倭铅”(金属锌)的方法
公元1661年 英国R.玻意耳的《怀疑派化学家》出版,提出化学元素的科学定义
公元1663年 英国R.玻意耳用植物色素作指示
公元1679年 德意志L.J. von孔克尔发明吹管分析
公元1703年 德意志G.E.施塔尔提出燃素说
公元1729年 法国C.J.日夫鲁瓦最早使用容量分析法
公元1750年 法国V.G.弗朗索瓦用指示剂进行酸碱滴定
公元1751年 瑞典A. F.克龙斯泰德发现镍
公元1755年 英国J.布莱克发现“固定空气”(即二氧化碳)
公元1766年 英国H.卡文迪什发现氢
公元1769~1785年 瑞典C.W.舍勒离析了多种有机酸
公元1772年 英国D.卢瑟福发现氮
公元1773年 瑞典C. W.舍勒发现氧
法国G. F.鲁伊勒发现脲
公元1774年 瑞典C. W.舍勒发现锰,制得氯
公元1775年 瑞典T.O.贝格曼提出化学亲合力论
公元1777年 法国 A.-L.拉瓦锡证明化学反应中的质量守恒定律,提出燃烧的氧化学说
公元1780年 瑞典T.O.贝格曼的《矿物的湿法分析》出版,提出重量分析法
公元1781年    瑞典C. W.舍勒发现钨
公元1782年 瑞典P. J.耶尔姆发现钼
公元1786年 法国A. -L.拉瓦锡发现酒精经氧化转变成乙酸
公元1790年 英国W.格雷哥尔发现钛
公元1797年   法国N. -L.沃克兰发现铬
公元1798年 法国N. -L.沃克兰发现铍
公元1799年 法国 J.-L.普鲁斯特提出定比定律
法国 C.-L.贝托莱指出化学反应进行的方向与参与反应的物质的量有关;化学反应可达到平衡
公元1800年  意大利A.伏打制成电堆
公元1801年 西班牙A. M.Del里奥发现钒
英国C.哈切特发现铌
公元1802年 瑞典A. G.厄克贝里发现钽
公元1806年 瑞典J.J.贝采利乌斯发现同分异构现象
公元1803年 英国J.道尔顿提出原子学说和倍比定律
  英国W.H.渥拉斯顿发现钯和铑
  英国W.亨利提出亨利定律
公元1807年 英国H.戴维制得金属钾和钠
公元1808年 法国J.-L.盖-吕萨克提出气体化合体积定律
法国J.-L.盖-吕萨克和L.-J.泰纳尔分别制得单质硼
英国H.戴维制得金属钙、镁、锶、钡
公元1811年 意大利A.阿伏伽德罗提出分子假说
  法国B.库图瓦发现碘
公元1812年 法国A. -M.安培发现氟
公元1814年 瑞典J.J.贝采利乌斯提出化学符号和化学方程式书写规则
公元1817年 瑞典J.J.贝采利乌斯发现硒
瑞典J.A.阿弗韦聪发现锂
公元1819年 法国 P.-L.杜隆和A.T.珀替提出原子热容定律
  法国P.-J.佩尔蒂埃和J.-B.卡芳杜发现萘
公元1820年 法国P.-J.佩尔蒂埃分离出奎宁
公元1824年 英国M.波拉尼提出催化反应的吸附理论
  瑞典J.J.贝采利乌斯制得单质硅
  法国A.J.巴拉尔发现溴
法国J.-L.盖-吕萨克用容量分析法测定银
  法国S.卡诺提出卡诺定理
公元1825年 英国M.法拉第发现苯
  丹麦H.C.奥斯特发现铝
公元1826年 法国J.-B.-A.杜马根据蒸气密度测定原子量
公元1827年 俄国Г.В.奥赞发现钌
公元1828年 德意志F.维勒合成脲
瑞典J.J.贝采利乌斯发现钍
公元1829年 德意志J.W.德贝莱纳提出“三元素组”的元素分类法
公元1830年 德意志 J.von李比希建立有机物中碳氢定量分析法和提出取代学说
公元1832年 德意志 J.von李比希和F.维勒提出基的概念
公元1833年 英国M.法拉第提出电解定律
  法国J.-B.-A.杜马建立有机物中氮的定量分析法
  德意志E.米切利希从苯甲酸脱羧制得苯
公元1834年 德意志F.F.龙格从煤焦油分离出苯胺、喹啉、苯酚
公元1835年 瑞典J.J.贝采利乌斯提出催化概念
公元1839年 美国C.古德伊尔发明橡胶硫化法
法国J.-B.-A.杜马提出有机化合物分类的类型论
公元1840年 俄国G.H.盖斯发现热总量守恒定律
公元1841年 瑞典J.J.贝采利乌斯的《化学教程》出版
  德意志C.R.弗雷泽纽斯的《定性化学分析导论》出版,提出简明的阳离子系统定性分析法
公元1843年 法国 C.-F.热拉尔提出同系列概念
公元1845年 德意志C.F.舍恩拜因制得纤维素硝酸酯
公元1847年 德意志 H.von亥姆霍兹提出“力之守恒”,后发展为热力学第一定律
  美国J.W.吉布斯提出热力学势概念,后经美国G.N.路易斯改称自由能
公元1848年 法国L.巴斯德发现酒石酸盐结晶的旋光性,提出光学活性是由于分子不对称产生的
  英国开尔文提出热力学温标和绝对零度是温度的下限
公元1850年 德意志L.F.威廉密提出动态平衡概念。开创了化学动力学的定量研究
  德意志R.克劳修斯根据法国S.卡诺研究成果提出热力学第二定律
公元1852年 英国E.弗兰克兰提出原子价概念
  德意志A.比尔提出光的吸收定律
公元1853年 法国 C.-F.热拉尔把有机化合物分为水型、氢型、氯化氢型、氨型四大类型
公元1854年 法国M.贝特洛从甘油和脂肪酸合成脂肪
公元1856年 法国M.贝特洛合成甲烷和乙烯
  英国W.H.Jr.珀金合成苯胺紫
公元1857年 德意志F.A.凯库勒提出碳原子的四价学说
  德意志E.施魏策尔发明铜铵纤维
公元1858年 德意志F.A.凯库勒和英国A.S.库珀分别提出原子价键概念
公元1859年 法国G.普朗忒研制出铅酸蓄电池
  德意志R.W.本生和G.R.基尔霍夫发明光谱分析仪
公元1860年 国际化学会议在德国卡尔斯鲁厄召开
意大利S.坎尼扎罗确证分子学说
  德意志R.W.本生和G.R.基尔霍夫发现铯
公元1861年 英国W.克鲁克斯发现铊
  德意志R.W.本生和G.R.基尔霍夫发现铷
  俄国А.M.布特列洛夫提出化学结构理论
  英国T.格雷姆提出胶体概念
公元1862年 法国M.贝特洛合成乙炔
公元1864年 挪威C.M.古尔德贝格和P.瓦格提出质量作用定律
  美国J.W.吉布斯用电解分析法测定铜
公元1865年 英国J.A.R.纽兰兹提出元素八音律
  德意志F.A.凯库勒提出苯的环状结构学说
  德意志P.许岑贝格尔制得纤维素乙酸酯
法国G.勒克朗谢研制出第一只实用干电池
德意志R.克劳修斯提出熵概念
公元1867年 瑞典A.B.诺贝尔发明达纳炸药
公元1869年 俄国Д.И.门捷列夫提出元素周期律
  德意志C.格雷贝等合成茜素
  美国J.W.海厄特制成赛璐珞
瑞士J.F.米舍尔发现核酸
公元1873年 俄国А.M.布特列洛夫发现异丁烯的聚合反应
公元1874年 荷兰J.H.范托夫和法国 J.-A.勒贝尔分别提出立体化学概念和碳的四面体构型学说
公元1875年 德国F.W.G.科尔劳施提出当量电导概念
法国 P.-E.L.de布瓦博德朗发现镓
公元1876年 美国J.W.布吉斯发现相律
公元1880年 瑞士J.C.G.de马里尼亚克发现钆
  德国A.von拜耳合成靛蓝
公元1881年 英国J.J.汤姆孙提出阴极射线是带负电的粒子流,1897年测定了它的质荷比,并命名为电子
公元1884年 荷兰J.H.范托夫的《化学动力学研究》出版
公元1886年 德国C.温克勒尔发现锗
  法国H.穆瓦桑制得单质氟
荷兰J.H.范托夫建立稀溶液理论
公元1887年 瑞典S.A.阿伦尼乌斯提出电离理论
  德国W.奥斯特瓦尔德与荷兰J.H.范托夫创办德文《物理化学》杂志
  法国 F.-M.拉乌尔提出拉乌尔定律
公元1888年 德国 A.von拜耳提出几何异构概念
  法国 H.-L.勒夏忒列提出勒夏忒列原理
公元1889年 德国W.H.能斯脱提出电极电势与溶液浓度的关系式
  瑞典S.A.阿伦尼乌斯提出活化分子和活化热概念
公元1890年 德国E.费歇尔合成果糖和葡萄糖
公元1892年 日内瓦国际化学会议确定有机化合物系统命名法
  英国C.F.克罗斯和E.J.比万制成粘胶纤维
公元1893年 瑞士A.韦尔纳提出络合物的配位理论
公元1894年 英国W.拉姆齐和瑞利发现氩
公元1895年 德国W.奥斯特瓦尔德提出催化剂概念
英国W.拉姆齐发现氦
公元1896年 法国H.贝可勒尔发现铀的放射性
  法国P.萨巴蒂埃用镍为催化剂进行催化氢化反应
公元1898年 法国M.居里和英国G.C.N.施密特分别发现钍盐的放射性
法国M.居里和P.居里创建放射化学方法并发现钋和镭
  英国W.拉姆齐和M.W.特拉弗斯发现氖、氪、氙
公元1899年 英国R.B.欧文斯和E.卢瑟福发现氡220
  法国A.-L.德比埃尔内发现锕
公元1900年 英国E.卢瑟福和法国M.居里发现镭辐射由α、β、γ射线组成
  德国F.E.多恩发现氡222
  美国M.冈伯格发现三苯甲基自由基
公元1901年 美国G.N.路易斯提出逸度概念
法国 F.-A.V.格利雅发明格利雅试剂
公元1902年 法国M.居里和P.居里分离出90毫克氯化镭
  德国W.奥斯特瓦尔德对催化下了确切的定义
公元1903年 英国E.卢瑟福和F.索迪提出放射性嬗变理论
公元1906年 俄国M.С.茨维特发明色谱分析法
  德国H.费歇尔提出蛋白质的多肽结构并合成分子量为1000的多肽
公元1907年 美国G.N.路易斯提出活度概念
公元1909年 美国L.H.贝克兰制成酚醛树脂
  德国F.哈伯合成氨试验成功
公元1910年 俄国C.B.列别捷夫制成丁钠橡胶
公元1911年 英国E.卢瑟福提出原子的核模型
公元1912年 奥地利F.普雷格尔建立有机元素微量分析法
  德国W.H.能斯脱提出热力学第三定律
  德国M.von劳厄发现晶体对X射线的衍射
  瑞典G.C.de赫维西和德国F.A.帕内特创立放射性示踪原子法
  德国F.克拉特和A.罗莱特制成聚乙酸乙烯酯
公元1913年 丹麦N.玻尔提出量子力学的氢原子结构理论
  英国W.L.布喇格和俄国Г.В.武尔夫分别得出布喇格-武尔夫方程
英国F.索迪提出同位素概念
美国K.法扬斯发现镤234
  英国H.G.J.莫塞莱证实原子序数与原子核内的正电荷数相等
  德国M.博登施坦提出化学反应中的链反应概念
英国J.J.汤姆孙和F.W.阿斯顿发现氖有稳定同位素氖20和氖22
公元1916年 德国W.科塞尔提出电价键理论
美国G.N.路易斯提出共价键理论
  美国I.朗缪尔导出吸附等温方程
  荷兰P.德拜和瑞士P.谢乐发明 X射线粉末法
公元1919年 英国F.W.阿斯顿制成质谱仪
  英国E.卢瑟福发现人工核反应
公元1920年 德国H.施陶丁格创立高分子线链型学说
公元1921年 德国O.哈恩发现同质异能素
公元1922年 捷克斯洛伐克J.海洛夫斯基发明极谱法
公元1923年 丹麦J.N.布伦斯惕提出酸碱质子理论
美国G.N.路易斯提出路易斯酸碱理论
英国P.德拜和德国E.休克尔提出强电解质稀溶液静电理论
公元1924年 德国W.O.赫尔曼和W.黑内尔制成聚乙烯醇
  法国 L.-V.德布罗意提出电子等微粒具有波粒二象性假说
公元1925年 美国H.S.泰勒提出催化的活性中心理论
公元1926年 奥地利E.薛定谔提出微粒运动的波动方程
丹麦N.J.布耶鲁姆提出离子缔合概念
公元1927年 苏联H.H.谢苗诺夫和英国C.N.欣谢尔伍德分别提出支链反应理论
  德国H.戈尔德施米特提出结晶化学规律
公元1928年 印度C.V.喇曼发现喇曼光谱
英国W.H.海特勒、F.W.伦敦和奥
  地利E.薛定谔创立分子轨道理论
  德国O.P.H.狄尔斯和K.阿尔德发现双烯合成
公元1929年 英国A.弗莱明发现青霉素
  德国A.F.J.布特南特等分离并阐明性激素结构
公元1930年 英国C.N.欣谢尔伍德提出催化中间化合物理论
公元1931年 美国H.C.尤里发现氘(重氢)
  美国L.C.鲍林和J.C.斯莱特提出杂化轨道理论
公元1932年 英国J.查德威克发现中子
中国化学会成立
公元1933年 美国L.C.鲍林提出共振论
  E.春克尔制成丁苯橡胶
公元1934年 法国F.约里奥-居里和I.约里奥-居里发现人工放射性
  英国E.W.福西特等制成高压聚乙烯
  英国E.卢瑟福发现氚
  W.库恩提出高分子链的统计理论
公元1935年 美国H.艾林、英国J.C.波拉尼和A.G.埃文斯提出反应速率的过渡态理论
美国W.H.卡罗瑟斯制成聚己二酰己二胺
  英国B.A.亚当斯和E.L.霍姆斯合成离子交换树脂
公元1937年 意大利C.佩列尔和美国E.G.塞格雷人工制得锝
  德国O.拜尔制成聚氨酯
  英国帝国化学工业公司生产软质聚氯乙烯
公元1938年 德国P.施拉克制成聚己内酰胺
  德国O.哈恩等发现铀的核裂变现象
公元1939年 法国M.佩雷发现钫
  美国P.J.弗洛里提出缩聚反应动力学方程
公元1940年 美国E.M.麦克米伦和P.H.艾贝尔森人工制得镎
美国G.T.西博格和E.M.麦克米伦等人工制得钚
  美国D.R.科森和E.G.塞格雷等发现砹
  苏联Г.Н.弗廖罗夫和К.А.彼得扎克发现自发裂变
公元1941年 英国J.R.温菲尔德和J.T.迪克森制成聚对苯二甲酸乙二酯
公元1942年 意大利E.费密等在美国建成核反应堆
  美国P.J.弗洛里和M.L.哈金斯提出高分子溶液理论
公元1943年 美国S.A.瓦克斯曼从链霉菌中析离出链霉素
公元1944年 美国G.T.西博格、R.A.詹姆斯和L.O.摩根人工制得镅
  美国G.T.西博格、R.A.詹姆斯和A.吉奥索人工制得锔
  美国R.B.伍德沃德合成奎宁碱
  美国G.T.西博格建立锕系理论
公元1945年 瑞士G.K.施瓦岑巴赫利用乙二胺四乙酸二钠盐进行络合滴定
S.鲁宾研究出扣式电池
美国J.A.马林斯基和L.E.格伦丁宁等分离出钷
公元1949年 美国S.G.汤普森、A.吉奥索和G.T.西博格人工制得锫
公元1950年 美国 S.G.汤普森、K.Jr.斯特里特、A.吉奥索和G.T.西博格人工制得锎
  苏联В.А.卡尔金提出非晶态高聚物的三个物理状态(玻璃态、高弹态、粘流态)
公元1952年 美国A.吉奥索等从氢弹试验后的沉降物中发现锿和镄
  日本福井谦一提出前线轨道理论
  英国A.T.詹姆斯和A.J.P.马丁发明气相色谱法
  美国L.E.奥格尔提出配位场理论
公元1953年 美国J.D.沃森和英国F.H.C.克里克提出脱氧核糖核酸的双螺旋结构模型
联邦德国K.齐格勒发现烷基铝和四氯化钛可在常温常压下催化乙烯聚合
公元1953~1954年 联邦德国K.齐格勒和意大利G.纳塔发明齐格勒-纳塔催化剂
公元1954年 联邦德国E.G.维蒂希发现维蒂希试剂
  美国R.B.伍德沃德合成番木鳖碱
  意大利 G.纳塔等用齐格勒-纳塔催化剂制成等规聚丙烯
公元1955年 美国A.吉奥索、S.G.汤普森、G.T.西博格等人工制得钔
  英国F.桑格测定了胰岛素的一级结构
  美国杜邦公司制成聚酰亚胺
澳大利亚A.沃尔什发明原子吸收光谱法
公元1956年 英国帝国化学工业公司生产活性染料
公元1957年 英国J.C.肯德鲁测定了鲸肌红蛋白的晶体结构
  英国A.凯勒制得聚乙烯单晶并提出高分子链的折叠理论
公元1958年 美国A.吉奥索等和苏联Г.Н.弗廖洛夫等分别人工制得锘
  联邦德国R.L.穆斯堡尔发现穆斯堡尔谱
美国古德里奇公司制成顺式-聚异戊二烯
公元1950~1959年 美国R.B.伍德沃德、英国R.罗宾森、英国J.W.康福思和美国W.S.约翰森等完成胆甾醇、可的松、表雄酮和睾丸酮等的全合成
公元1960年 美国R.B.伍德沃德合成叶绿素
  美国R.S.耶洛等提出放射免疫分析法
  P.B魏斯用分子筛做择形催化剂·P.B.哈密顿用液相色谱法分离氨基酸
公元1961年 国际纯粹与应用化学联合会通过12C=12的原子量基准
  美国A.吉奥索等人工制得铹
  美国C.S.马维尔等制成聚苯并咪唑
公元1962年 英国N.巴利特合成六氟合铂酸氙
  美国R.B.梅里菲尔德发明多肽固相合成法
公元1963年 美国R.G.皮尔孙提出软硬酸碱理论
公元1964年 苏联Г. Н. 弗廖洛夫等人工制得104号元素
公元1965年 美国R.B.伍德沃德和R.霍夫曼提出分子轨道对称守恒原理
中国全合成结晶牛胰岛素
  美国通用电气公司制成聚苯醚
公元1967年 美国菲利普斯公司制成聚苯硫醚
公元1968年 美国A.吉奥索等人工制得104 号元素
苏联Г. Н. 弗廖洛夫等人工制得105号元素
公元1969年 比利时I.普里戈金提出耗散结构理论
公元1970年 美国A.吉奥索等人工制得105 号元素
公元1973年 美国R.B.伍德沃德全合成维生素B12
  美国杜邦公司合成聚对苯二甲酰对苯二胺
公元1974年 苏联Г.Н.弗廖洛夫等和美国A.吉奥索等分别人工制得 106号元素
公元1976年 苏联Г. Н. 弗廖洛夫等人工制得107号元素
公元1981年 联邦德国G.明岑贝格等人工制得107号元素
公元1982年 联邦德国G.明岑贝格等人工制得109号元素
公元1984年 联邦德国G.明岑贝格等人工制得108号元素

2008年12月3日星期三

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell 1831--1879)
  詹姆斯·克拉克·麦克斯韦是19世纪伟大的英国物理学家、数学家。1831年11月13日生于苏格兰的爱丁堡,自幼聪颖,父亲是个知识渊博的律师,使麦克斯韦从小受到良好的教育。10岁时进入爱丁堡中学学习14岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文,已显露出出众的才华。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理。1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习,1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金,毕业留校任职两年。1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。1861年选为伦敦皇家学会会员。1865年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果,完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,并于1873年出版,1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授,负责筹建著名的卡文迪什实验室,1874年建成后担任这个实验室的第一任主任,直到1879年11月5日在剑桥逝世。
  麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。他预言了电磁波的存在。这种理论遇见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术,就是以电磁场理论为基础发展起来的。
  麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。他在前人成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全面的研究,凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文:《论法拉第的力线》(1855年12 月至1856年2月);《论物理的力线》(1861至1862年);《电磁场的动力学理论》(1864年12月8日)。对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此,1865年他预言了电磁波的存在,电磁波只可能是横波,并计算了电磁波的传播速度等于光速,同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系。1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献,他是气体动理论的创始人之一。1859年他首次用统计规律得出麦克斯韦速度分布律,从而找到了由微观两求统计平均值的更确切的途径。1866年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法,这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。他引入了驰豫时间的概念,发展了一般形式的输运理论,并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。1867年引入了“统计力学”这个术语。麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师,他非常重视实验,由他负责建立起来的卡文迪什实验室,在他和以后几位主任的领导下,发展成为举世闻名的学术中心之一。他善于从实验出发,经过敏锐的观察思考,应用娴熟的数学技巧,从缜密的分析和推理,大胆地提出有实验基础的假设,建立新的理论,再使理论及其预言的结论接受实验检验,逐渐完善,形成系统、完整的理论。特别是汤姆孙W卓有成效地运用类比的方法使麦克斯韦深受启示,使他成为建立各种模型来类比研究不同物理现象的能手。在他的电磁场理论的三篇论文中多次使用了类比研究方法,寻找到了不同现象之间的联系,从而逐步揭示了科学真理。
  麦克斯韦严谨的科学态度和科学研究方法是人类极其宝贵的精神财富。
  麦克斯韦
  父亲的影响
  在科学史上,一些重大的理论,常常要靠许多人的前赴后继、不辞劳苦的努力,才能创立起来。19世纪,导致物理学爆发一场革命的电磁理论的创立,就是这样的。从奥斯特、安培发现电流的磁效应开始,经过法拉第的奠基,到理论的完成,前后经历了半个多世纪。最后完成这个理论的人,是英国杰出的数学家物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦。
  麦克斯韦比法拉第小40岁。1831年11月13日,他生在苏格兰古都爱丁堡,跟电话发明家贝尔(1847~1922)是同乡。法拉第发现电磁感应恰好也在1831年。这一年就成了电学史上值得纪念的一年。
  麦克斯韦的父亲约翰·克拉克·麦克斯韦,是个热衷于技术和建筑设计的律师,对麦克斯韦的一生影响很大。约翰·克拉克·麦克斯韦思想开通,讲究实际,非常能干。家里的大小事情,从修缮房屋、剪裁衣服到制作玩具,他样样都会做。他在爱丁堡附近的乡下有座庄园,麦克斯韦的童年就是在这座庄园里度过的。这个孩子从小喜欢思考问题,很受父母宠爱。小家伙跟着父母出去玩,一张小嘴总要不停地提出各种各样的问题。沿途所见,从路边的桑树、脚下的石块,直到行人的穿着表情,都成了他发问的内容。有些幼稚可笑的问题,常常把过路人也逗乐了。一次他们看见路旁停着一辆空马车,两岁的麦克斯韦突然问父亲:“爸爸,你看那辆马车为什么不走呢?”父亲信口回答:“它在休息。”“它为什么要休息呢?”“大约累了吧,”父亲敷衍说。“不,”儿子纠正说,“它是肚子痛!”“不是肚子痛,是累了。”
  “不是累了,是肚子痛!”儿子一口咬定。父亲忍不住笑了起来。后来,麦克斯韦稍大一点,提的问题更有意思了,比如“树木为什么向天上长”呀,
  “蚂蚁会不会说话”呀。有一天,麦克斯韦的姨妈给他带来一篮苹果。小家伙缠住她问:“苹果为什么是红的?”姨妈被这个突然的问题难住了,一时不知道怎样回答才好。为了摆脱窘境,她就叫麦克斯韦去吹肥皂泡玩,谁知道个主意更糟了。肥皂泡在阳光下呈现出美丽的五颜六色,使得麦克斯韦又惊又喜,向她提出了更多的关于颜色的问题。父亲见儿子对自然感兴趣,非常高兴,后来就带他去听爱丁堡皇家学会的科学讲座,当时他的个头还没有讲台高呢!约翰·克拉克·麦克斯韦本人是皇家学会的活跃分子,儿子跟随他经常出入科学界,受到不少熏陶。
  麦克斯韦童年的欢乐是短暂的。他八岁那年,母亲患肺结核不幸去世。这种病在今天是不难治好的,但是在一个世纪以前的当时,却是不治之症。因为那时没有特效药,一个人得了肺病,就等于判了死刑。和麦克斯韦同时代的英国女作家夏洛蒂·勃朗特 (《简·爱》作者)三姊妹,贝尔的两个兄弟,都是因为患肺病夭折的。
  母亲去世以后,麦克斯韦的父亲挑起了哺养、教育儿子的全部担子。他既是父亲,又兼做母亲,操了不少心。幼年丧母本来是不幸的,麦克斯韦失去母爱,性情渐渐变得孤僻、内向。他最大的快乐,是形影不离地跟着父亲走,给父亲当个小小的帮手。父子两人朝夕相处,相依为命,关系非常亲密。
  麦克斯韦 10岁那年,进了爱丁堡中学。中学的生活充满了喧闹和戏剧性。他是在学期中间插班的,第一天上课就受到全班的嘲笑。几个调皮学生看到这个新来的同伴怯生、腼腆,直向他扮鬼脸。由于麦克斯韦童年一直在父亲乡下的庄园里生活,讲话有很重的乡土音。当老师点名叫他回答问题的时候,他刚一开口就引起哄堂大笑。有一次,大约因为发音太怪,连一位文质彬彬的女教师都忍不住笑出泪来。从此老师就很少提问他了。更糟的是,他的衣服全是父亲做的,与众不同。19世纪英国的服装很讲究。妇女把华丽当做时髦。男人却讲究戴高筒礼帽,不论老少,脖子上还要围一条紧绷绷的硬领。麦克斯韦的父亲认为这不但系起来不方便,而且也不卫生。他不顾习俗,给儿子来了个小小的服装改革。这个多才多艺的律师亲自设计、亲手剪裁,替麦克斯韦做了一套简便的紧身服,可以不用穿外套,并且甩掉硬领的累赘。麦克斯韦的皮鞋也是父亲做的,大约是为了缝合的方便,皮鞋头是方的,鞋帮上还有金属纽扣。没料到,这些“奇装异服”却给麦克斯韦招来了许多屈辱。他在班上成了一只名副其实的“丑小鸭”,处处被排挤,受讥笑。每次放学回家,他不是紧身服被人扯破,就是腰带不翼而飞。父亲看到这种情景,痛惜地摇摇头,决定取消这不走运的“服装改革”,儿子尽管眼泪汪汪,却顽强地要坚持穿到底,因为他相信父亲的设计是无可非议的,他不愿向暴力屈服。
  数学才华
  麦克斯韦照样穿着父亲做的衣服进出课堂。他为了保持服装的整洁,常常要用拳头自卫。
  同学们发现这个新生并不是可以随便欺侮的,就有意孤立他。麦克斯韦本来就怕羞,现在更不愿意和大家往来了。在班里,面对着同学们的热嘲冷讽,他沉默着,但是却从来没有低过头。在忍无可忍的时候,他就用尖刻、辛辣的话来进行回击。下课以后,他总爱独自坐在树下读歌谣,画一些只有他自己才看得懂的图画。要不,他就一个人躲在教室的角落里,专心致志地演算父亲给他出的数学题。同班同学都不理解他,老师也认为他是个古怪的孩子。大家暗中给他取了个外号,叫他“瓜娃”。整个爱丁堡中学,只有低年级的两个学生跟他很友好。那两个学生在班上大约也是受气的,可以说是同病相怜。
  就这样,麦克斯韦在冷眼中度过了中学的最初时光。
  谁也没有想到,到了中年级的时候,出现了奇迹。一次学校里举行数学和诗歌比赛,评选揭晓的时候,爆了个大冷门:两个科目的一等奖都由同一个人获得。这个出类拔萃的少年不是别人,而是一向不被人看在眼里的麦克斯韦!这不但使全班同学惊奇得睁大了眼睛,连级任老师也感到意外。他们这才发现,这只灰色的“丑小鸭”原来是一只白天鹅。
  这次比赛改变了麦克斯韦在班里的地位。优等生总是受崇拜的,再也没有谁取笑他的服装和说话的声音了,同学们开始尊敬他,向他请教疑难问题。麦克斯韦成为全校拔尖的学生,获得了许多奖励。他的光彩,看起来有些像彗星那样突然出现,实际上却是刻苦学习的结果。麦克斯韦对数学、物理学有浓厚的兴趣,尤其喜欢数学。他的数学天赋,最早是父亲在无意中发现的。在麦克斯韦还只有几岁的时候,有一天,父亲叫他画插满金菊的花瓶。麦克斯韦画完交卷的时候,父亲拿过他的画,边看边笑了起来。因为满纸涂的都是几何图形:花瓶是梯形,菊花成了大大小小一簇圆圈,还有一些奇奇怪怪的三角,大概是表示叶子的。从这以后,父亲就开始教他几何学,过后又教他代数。于是,他和数学结下了不解之缘。后来,他在数学竞赛中夺得了冠军,决不是偶然的。
  麦克斯韦的数学才华,使他很快突破了课本的界限。他还没满15岁,就写了一篇数学论文,发表在《爱丁堡皇家学会学报》上。一个最高学术机构的学报刊登孩子的论文,是罕见的,麦克斯韦的父亲为这件事感到自豪。论文的题目,是讨论二次曲线的几何作图。据说这个问题,当时只有大数学家笛卡尔 (1596~1650)曾经研究过。麦克斯韦的方法同笛卡尔的方法不但不雷同,而且还要简便些。当审定论文的教授确证了这一点的时候,都感到非常吃惊。1846年4月,这篇论文在皇家学会上宣读。通常宣读论文的都是作者本人,这一次却不是。因为考虑到麦克斯韦实在太年轻了,论文是由一位教授代读的。
  麦克斯韦不但是个少年科学家,而且还是个小诗人。有趣的是,历史上不少著名的科学家都能做诗。罗蒙诺索夫常常把写诗当做消遣,他的颂歌很受叶卡德琳娜女皇青睐。因为这个缘故,罗蒙诺索夫几次幸免于政治迫害。化学大师戴维也是一位诗歌高手,只是因为他在科学方面的成就非常大,他的诗歌创作的光华才被掩盖了。麦克斯韦的诗歌,成就虽然不及罗蒙诺索夫,却也自成一格。他的诗常被同学传抄、朗诵。麦克斯韦一生都没有放弃过写诗的爱好,不过,他却从来没有想过要当一个诗人。他的诗多半是即兴的作品,他常常在亲友们欢聚的时候给他们朗读自己的诗。诗的内容,有不少是科学题材。
  麦克斯韦在中学时代,还喜欢玩陀螺。它类似我国儿童玩的那种陀螺,玩的时候用绳子不断地抽打,陀螺就不停地在地上旋转。据说他一生都爱玩陀螺,还教他的许多朋友玩过。另外,对一种叫做活动画筒的玩具,他也有强烈的兴趣。麦克斯韦的这两种爱好,不单纯是为了娱乐,主要还是为了探索科学的道理。这两种玩具的原理,后来都被他应用到科学上去了。
  1847年秋天,16岁的麦克斯韦中学毕业以后,考进了苏格兰最高学府爱丁堡大学,专门攻读数学和物理学。他是班上年纪最小的学生,坐位在最前排,站队总是在最后,书包里揣着陀螺和诗集。这个前额饱满、两眼炯炯有神的小伙子,很快就引起了全班的注意。他不但考试名列前茅,而且经常对老师的讲课提出问题。有一次,他指出一位讲师讲的公式有错误。那个讲师起初不相信,回答说:“如果你的对了,我就把它称做麦氏公式!”讲师晚上回家一验算,果然是自己讲错了。
  到大学二年级的时候,麦克斯韦掌握的知识已相当广泛了。除了学习必修的功课,他还开始自己搞研究,选题范围涉及光学、电化学和分子物理学三个领域。这对锻炼他独立思考的能力起了很好的作用。不久,他在《爱丁堡皇家学会学报》上又发表了两篇论文。一位赏识他的物理教授,还特许他单独在实验室做实验。
  爱丁堡大学给麦克斯韦留下了良好的回忆。在这里,他获得了登上科学舞台所必需的基本训练。但是,三年以后,对麦克斯韦说来,这个摇篮显得狭小了。为了进一步深造,1850年他在征得父亲的同意以后,离开了爱丁堡。转到人才辈出的剑桥大学学习。
  利器在手
  剑桥大学创立在1209年,是英国首屈一指的高等学府,有优良的科学传统。牛顿曾经在这里工作过30多年,达尔文(1809~1882)也是在这里毕业的。19岁的麦克斯韦初到剑桥大学,一切都觉得新鲜,他几乎每天都和父亲通信,报告自己的见闻、感想和学习收获。第二年,他由于考试成绩优异,获得了奖学金。当时,大学生大多数都是自费,获得奖学金的总是最勤奋的学生。按照规定,获得奖学金的学生都在一起吃饭,因此,麦克斯韦结识了一群有为的年轻人,他逐渐克服了少年时代的孤僻,活跃起来。不久,他被吸收加入了一个叫做“使徒社”的学术团体。这个团体又叫做“精选论文俱乐部”,专门评选学生中最优秀的论文。有意思是,“使徒社”的名称是根据《圣经》取的。因为耶稣只有12个门徒,“使徒社”也只能由12个成员组成,所以整个剑桥大学每届只能有12个学生属于这个团体。这个团体实际上是一个小小的“皇家学会”,必须是最出类拔萃的学生才有资格参加。
  这个时期,麦克斯韦专攻数学,读了大量的专著。他的学习方法,不像法拉第那样循序渐进,井井有条。他读书不大讲究系统性,有时为了钻研一个问题,他可以接连几周其他什么都不管;而另一个时候,他又可能碰到什么就读什么,漫无边际,像一个性急的猎手,在数学领域里纵马驰骋。
  课后,“使徒社”的成员们常在一起讨论各种问题。他们很欣赏麦克斯韦即兴创作的诗,但是要和他对话却很困难,因为麦克斯韦说起话来,和他读书一样,常常是天马行空,前言不搭后语,一个题目还没有讲完,他跳到另一个题目上去了。他的思路过于敏捷,让人难以捉摸。再加上他还保持着小时候的习惯,喜欢突然提一此奇怪的问题,比如“死甲虫为什么不导电呢?”“活猫和活狗摩擦可以生电吗?”就更使人反应不过来了。有一次,一位朋友同他到郊外散步。整个傍晚,大约都在讨论对某道难题的解法,麦克斯韦不停地说着,对方生怕不能领会,听得很仔细,但是最后还是一句都没有听懂。麦克斯韦这种机枪式讲授法,给他后来当教授带来不少困难。他一生都不被人理解。中学时候他的服装不被同学理解;大学时候他的语言不被人理解;到后来,他的学说也是很长时间不被人理解。尽管“话不投机”,社友们还是把他看做他们中间独一无二的人。麦克斯韦惊人的想象、闪电般的思维能力、讥诮的诗句,把他们征服了。
  这是一个奇才,需要名师指点,才能放出异彩。幸运的是,有个偶然的机会,麦克斯韦果然遇上了伯乐,那就是剑桥大学的教授、著名数学家霍普金斯。一天,霍普金斯到图书馆借书,他要的一本数学专著恰被人先借去了。一般学生是不可能读懂那本书的,教授有些诧异,向管理员询问借书人的名字,管理员回答说:“麦克斯韦”。数学家找到麦克斯韦,看见年轻人正埋头作摘抄,笔记上涂得乱七八糟,毫无秩序。霍普金斯不由得对这个青年发生了兴趣,诙谐地说:“小伙子,如果没有秩序,你永远成不了优秀的数学物理学家!”霍普金斯所说的数学物理学家,是指善于运用数学方法解决理论问题的物理学家,通常也称做理论物理学家,需要在数学和物理学上都有很高的造诣。从这以后,麦克斯韦成了霍普金斯的研究生。
  霍普金斯学问渊博,培养出了不少人才。有多方面成就的威廉·汤姆生
  (就是著名的开尔文勋爵)和数学家斯托克斯(1819~1903),都是他的门下。麦克斯韦在导师的指导下,首先克服了杂乱无章的学习方法。霍普金斯对他的每一个选题,每一步运算都要求得很严格。那时,麦克斯韦还参加了剑桥大学的斯托克斯讲座。斯托克斯比他大12岁,在数学和流体力学上都有建树,他在数学上的重要发现在科学史上曾经有记载。经过两位优秀数学家的指教,麦克斯韦进步很快,不出三年就掌握了当时所有先进的数学方法,成了有为的青年数学家。霍普金斯对他的评价是:“在我教过的全部学生中,毫无疑问,这是最杰出的一个!”
  尤其重要的是,麦克斯韦不是一个抽象的数学家。这一点也要归功于他的老师。历来的数学家有两派,一派以古希腊的毕达哥拉斯(约前580~约前500)为鼻祖,认为世界的本原就是抽象的数,数学决定一切;另一派以17世纪的笛卡尔为代表,他指出数学是客观事物的定量反映,也是一种知识工具。这位解析几何的创始人,曾经针对那些纯粹的数学家说:“没有什么比埋头到空洞的数学和抽象的图形中更无聊的了。”这两种对立的态度,导致人们对数学持有两种不同的看法。一种把数学看成纯粹的符号,为数学而数学;另一种却把生动的物理学概念同数学结合起来了,把数学当成研究物理学的手段。霍普金斯和斯托克斯都属于笛卡尔派。
  麦克斯韦受到他们的直接影响,很重视数学的作用。他一开始就把数学和物理学结合起来。这一点对他以后完成电磁理论,是重要的。
  1854年,23岁的麦克斯韦参加了数学学位考试。主考人是斯托克斯,题目涉及曲面积分和线积分,难度很大。事后大家才知道,那是斯托克斯刚发现的一个定理。这个定理后来对麦克斯韦的电学研究大有帮助。考试结果,麦克斯韦获得了甲等数学优等生第二名。也就是这一年,他对电磁学产生了浓厚的兴趣。法国浪漫主义作家乔治·桑 (1804~1876)说过:“在抽剑向敌以前,必须练好剑术。”麦克斯韦现在掌握了过硬的数学本领,他是利器在手,只等冲锋了。
  继续着法拉第的事业
  麦克斯韦毕业以后留在学校工作。起初,他研究的课题是光学里的色彩论。不久他读到了法拉第的《电学实验研究》,马上被书中新颖的实验和见解吸引住了。当时学术界对法拉第的学说看法不一致,有不少非议。主要原因是“超距作用”的传统观念影响还很深,旧的大厦动摇了,但是并没有倒塌;同时,也因为法拉第的学说在理论上还不够严谨。作为实验大师,法拉第有许多过人的地方,唯独数学功夫不够,他的创见都是用直观形式表达的。一般的理论物理学家都不承认法拉第的学说,认为它不过是一些实验记录。有个天文学家就公开宣称:“谁要是在精确的超距作用和模糊不清的力线观念之间有所迟疑,谁就是对牛顿的亵渎!”在剑桥大学,学者们也有分歧意见。其中最有见识的,要算威廉·汤姆生了。这位青年教授对电学很有研究,曾经多次向法拉第请教。在麦克斯韦毕业前一年,汤姆生发表了一篇题目是
  《瞬变电流》的论文,指出莱顿瓶的放电有振荡性质。麦克斯韦见到论文十分佩服,他特地写信给汤姆生,请求他告诉一些研究电学的门路。汤姆生比麦克斯韦大七岁,他后来没有能够把电磁研究坚持到底。但是,他对麦克斯韦却有不少帮助。麦克斯韦在给父亲的信里曾经高兴地谈到,汤姆生很乐意指教他。
  麦克斯韦受这位先行者的启示,相信法拉第的学说中包含着真理。他在认真研究了法拉第的著作以后,省悟出力线思想的宝贵价值,也看到了法拉第定性表述的弱点。这个初出茅庐的青年科学家决心用数学来弥补这一点。
  一年以后,24岁的麦克斯韦麦表《论法拉第的力线》,这是他第一篇关于电磁学的论文。在论文中,麦克斯韦通过数学方法,把电流周围存在力线这个现象,概括做一个高等数学里的矢量微分方程。根据这个方程,每一股电流都产生一条环状磁力线。这一年(1855),恰好法拉第结束了长达30多年的电学研究,他在科学笔记里写下了最后一个编号:5430。正是“芳林新叶催陈叶,流水前波让后波”,麦克斯韦接过了这位伟大先驱者的火炬,开始向电磁领域的纵深挺进。
  《论法拉第的力线》这篇论文,虽然基本上是对法拉第力线概念的数学
  “翻译”,却是十分重要的一步。因为麦克斯韦一开始就使用了数学方法,而且选定了法拉第学说的精髓——力线思想,当做自己研究的起点。这表明麦克斯韦的科学洞察力确实是不同来凡响的。他认准了主攻方向,就坚定不移地研究下去。他后来的一系列论文,步步深入,都是沿着这条正确道路走的。这一点,是他比汤姆生高明的地方。汤姆生已经走到真理的边缘,却迟疑不前;麦克斯韦抓住了真理,就锲而不舍。所以麦克斯韦尽管起步比较迟,却第一个登上了光辉的顶峰。
  科学的道路总是不平坦的。正当麦克斯韦的研究很有希望的时候,一桩不幸的事情打断了他的计划。一天,他正在埋头研究几篇新近的电学资料,邮递员送来一封家信。他拿到信,一眼看出不是父亲的笔迹,心头不由一惊。他许久以来担心的事情终于发生了。父亲年老体弱,健康恶化,突然病倒在床。那封信是父亲请别人代写的。麦克斯韦读完信,心里十分焦虑和难过。他对父亲的感情是非常深的。从幼年起,父亲就是他的良师益友,也是整个家庭的支柱。十几年来,他们朝夕相处,十分融洽。麦克斯韦离家求学以后,他们几乎每天通信,交换各种科学思想和对社会的见解,也畅谈有趣的日常生活。
  为了照顾父亲,麦克斯韦只得离开剑桥大学,到离家比较近的阿伯丁工作。阿伯丁是英国北部的一个海港,那里的一所学院答应让麦克斯韦担任自然哲学讲师,可是需要等一段时间。麦克斯韦整夜守在父亲床前,尽力减轻老人的病痛。但是不论他怎样小心伺候,还是没有挡住死神的降临。1856年春天快要到来的时候,父亲终于离开了人间。这在麦克斯韦生活中,无疑是不可弥补的损失。他悲痛的心情久久不能平息。
  不久,阿伯丁的马锐斯凯尔学院正式聘请他当自然哲学教授。麦克斯韦在就职以前,回到剑桥大学办理一些事务,停留了好几个月。他当时的心情很矛盾。对于母校,他是留恋的,而且父亲已经去世,他留在阿伯丁的意义也不大了,更主要的是他的电磁研究刚刚开始,他不知道在阿伯丁有没有合适的研究条件。但是,马锐斯凯尔学院已经给他下了聘书,据说院长很赏识他,他不好推脱,只得上任了。这一去,他的电磁研究竟推迟了四年。
  法拉第的启发
  1860年初夏,马锐斯凯尔学院的物理学讲座由于某种原因停办了。28的麦克斯韦离开阿伯丁港,到伦敦皇家学院去任教。他的妻子也随同前往。这次工作调动,是麦克斯韦一生事业的转折点。
  在这以前,还有一段小小的插曲。麦克斯韦最初的母校爱丁堡大学,也要聘请一个自然哲学教授。他开始是准备去那里的。应选的一共有三个人,另外两个是他在剑桥大学的同学,其中一个还是中学的同学。三个人里究竟应该取谁,当局决定通过考试来决定。要是论学问,麦克斯韦稳拿第一,但是比口才,他吃亏了。考试结果,麦克斯韦名列最后,连主考人对他的讲课能力都表示怀疑。当时一家爱丁堡杂志评论这件事,也很替他惋惜。俗话说:
  “塞翁失马,焉知非福”,麦克斯韦没有被爱丁堡大学选中,自然是件憾事,但是他却因为这个转到了皇家学院,完成了一生中最重要的贡献。
  麦克斯韦在阿伯丁的四年时间里,一直怀着一桩心事,就是想用数学工具表达法拉第的学说。他的这个愿望,1855年只开了个头就搁下了。就是在研究土星的苦战中,只要见到有关电磁学方面的文章,也都会引起他密切的关注。他经常给法拉第写信,探索电磁的奥秘。他的案头一直摆着《电学实验研究》。每次打开这部辉煌的巨著,他的情绪就十分激动。法拉第,这位他当时还没有见过的伟人,给物理学描绘了一幅多么形象的图画啊!电、磁、光、力线、波动……在它们背后隐藏着什么规律呢?
  麦克斯韦到伦敦以后特地拜访法拉第。这是一次难忘的会晤。青年物理学家递上名片,不一会儿,法拉第面带微笑地走了出来。这位实验大师已经年近七旬,两鬓斑白。他同麦克斯韦一见如故,亲切地交谈起来。
  这两位伟人,他们不但在年龄上相差40岁,而且在性格、爱好、特长等方面也迥然不同,可是他们对物质世界的看法却产生了共鸣。这真是奇妙的结合:法拉第快活、和蔼,麦克斯韦严肃、机智。老师是一团温暖的火,学生像一把锋利的剑。麦克斯韦不善于辞令,法拉第演讲起来却是娓娓动听。一个不精通数学,另一个却对数学运用自如。两个人的科学方法也恰好相反:法拉第主要是实验探索,麦克斯韦擅长理论概括。可以说,他们在许多方面是互相补充的;爱因斯坦曾经把他们称做一对,说他们就像伽利略和牛顿一样,相辅相成。麦克斯韦自己也谈到过这一点:“因为人的心灵各有它不同的类型,科学的真理也就应该用种种不同的形式表现,不管它是用具有生动的物理学色彩的定性形式出现,还是用朴素无华的一种符号表示出现,它都应该被当做是同样科学的。”这话自然是对的,字里行间流露出对法拉第的尊敬。不过,不同的科学方法,发掘科学的深度却常常不同。法拉第用直观而形象的方式表达的真理,麦克斯韦最后用惊人的数学才能把它总结出来,并且提到理论的高度,所以他的认识就更深刻,更透入事物的本质,因此更带有普遍性。
  4年以前,法拉第曾经称赞过《论法拉第的力线》这篇论文,他没有料到论文的作者竟这样年轻。当麦克斯韦征求他对论文的看法的时候,法拉第说:“我不认为自己的学说一定是真理,但是你是真正理解它的人。”
  “先生能给我指出论文的缺点吗?”麦克斯韦谦虚地说。
  “这是一篇出色的论文。”法拉第沉思地说,“但是,你不应该停留在用数学来解释我的观点,你应该突破它!”
  法拉第的话像一盏明灯,照亮了青年物理学家麦克斯韦前进的道路。他马上用最大的热情投入新的战斗。
  他设计了一个理论模型,试图对法拉第的力线观念作进一步探讨。这个模型完全建立在机械结构的类比上,有人称它是“以太模型”,现在看上去既枯燥又很不好懂。一位英国现代科学史家,用了整页篇幅也没有说清楚。事实上,麦克斯韦在晚期的著作里也舍弃了这个模型。奇怪的是,麦克斯韦竟把它当作跳板,成功地登上了真理的彼岸。
  大厦终于落成
  在讨论以太模型的时候,麦克斯韦对自己发现的一个重要事实引起了极大的注意。他分析了法拉第对电介质的研究以后,确认在电场变化着的电介质中,也存在电流,他把这称做“位移电流”。另外,他还计算出这种电流的速度。麦克斯韦惊奇地发现:位移电流的速度恰好等于光速!
  这是偶然的巧合吗?天下哪有这样的巧事。他兴奋得几天都没有睡好觉,妻子帮他仔细核对了好几遍,数据确实没有差错。这意味着他计算出了电磁波的传播速度同光速是相等的,这是个非常了不起的发现,尽管他当时还没有完全意识到这一点。几天后,他写信给法拉第报告了这个结果。他在信里说,他计算出的电磁波的传播速度是“每秒310740公里”,而“12年以前菲索(1819~1896)用直接实验测定的光速,却是每秒314858公里!”信寄出的
麦克斯韦
时间是1861年10月19日。法拉第有没有给他回信,史料上没有记载。但是毫无疑问,正是这个发现,促使麦克斯韦4年以后断定光就是电磁波。
  1862年,麦克斯韦在英国《哲学杂志》第4卷23期上,发表了第二篇电磁学论文《论物理学的力线》。文章一登出来,立刻引起了广泛的注意。英国著名物理学家、电子的发现人约瑟夫·汤姆逊后来回忆说:“我到现在还清晰地记得那篇论文。当时,我还是一个18岁的孩子,一读到它,我就兴奋极了!那是一篇非常长的文章,我竟把它全部抄下来了。”
  这的确是一篇划时代的论文,它同1855年的《论法拉第的力线》相比,有了质的飞跃。论文不再是法拉第观点的单纯数学翻译,而是作了重大的引申和发展。其中具有决定意义的一步,是引进了“位移电流”的概念。这以前,包括法拉第在内,人们讨论电流产生磁场的时候,指的总是传导电流,也就是在导体中自由电子运动所形成的电流。麦克斯韦在研究中感到这个旧概念存在很大的矛盾。比如在连接交变电源的电容器中,电介质里并不存在自由电荷,也就是没有传导电流,但是磁场却同样存在。麦克斯韦经过反复思考和分析,毅然指出,这里的磁场是由另一种类型的电流形成的,这种电流在任何电场变化着的电介质中都存在,它和传导电流一起,形成了闭合的总电流。麦克斯韦通过严密的数学推导,求出了表示这种电流的方程式,把它称做位移电流。
  从理论上引出位移电流的概念,实在是电磁学上继法拉第电磁感应以后的一项重大突破。根据这个科学假设,麦克斯韦推导出两个高度抽象的微分方程式 (方程式直到1865年才最后完善),这就是著名的麦克斯韦方程式。这组方程式,从两方面发展了法拉第的成就。一是位移电流,它表明不但变化着的磁场产生电场,而且变化着的电场也产生磁场;二是方程式不但完满地解释了电磁感应现象,而且还在理论上进行了总结。就是凡是有磁场变化的地方,它的周围不管是导体或者电介质,都有感应电场存在。经过麦克斯韦创造性的总结,电磁现象的规律,终于被他用不可动摇的数学形式揭示出来。电磁学到这时才开始成为一种科学的理论。
  在自然科学史上,只有当某一种科学达到了高峰,才可能用数学表示成定律形式。这些定律不但能够解释已知的物理现象,而且还可以揭示出某些还没有发现的东西。正像牛顿的万有引力定律预见了海王星一样,麦克斯韦在《论物理学的力线》中,预见了电磁波的存在。他指出,既然交变的电场会产生交变的磁场,交变的磁场又会产生交变的电场,那么,这种交变的电磁场就会用波的形式向空间散布开去。当时,麦克斯韦才31岁,这是他一生中最辉煌的一年。
  麦克斯韦继续向电磁学领域的深度进军。1865年,他发表了第三篇电磁学论文《电磁场动力学》。论文发表在《伦敦皇家学会学报》上。在这篇重要文献中,麦克斯韦方程的形式更完善了。他采用法国数学家、力学家拉格朗日(1736~1813)和爱尔兰数学家、物理学家哈密顿(1805~1865)创立的数学方法,由那组方程式直接推导出了电场和磁场的波动方程,电磁波的传播速度根据那个波动方程的系数计算,正好等于光速!这同麦克斯韦4年以前推算的那个比值完全一样。直到这个时候,电磁波的存在是确定无疑的了!因此他大胆断定,光也是一种电磁波。法拉第当年关于光的电磁理论的朦胧猜想,就这样由麦克斯韦变成了科学的理论。法拉第和麦克斯韦的名字,从此联系在一起,就跟伽利略和牛顿的名字一样,在物理学上永放光彩。
  麦克斯韦在伦敦皇家学院总共任教5年。这5年是他一生中的多产时期。除了建立电磁理论以外,他在分子物理学、气体动力学上也都有贡献。
  1865年,麦克斯韦正式宣布光的电磁学以后不久,就辞去皇家学院的教席,回到他的家乡格伦莱庄园系统地总结研究成果,撰写电磁学专著。经过几年苦干,他写的《电磁学通论》在1873年问世。这是一部电磁理论的经典著作,麦克斯韦系统地总结了19世纪中叶前后,库仑、安培、奥斯特、法拉第和他本人对电磁现象的研究成果,建立了完整的电磁理论。这部巨著的重大意义,完全可以同牛顿的《数学原理》(力学)和达尔文的《物种起源》
  (生物学)相比较,它也是人类智慧的结晶。
  电磁理论的宏伟大厦,经过几代人的努力,巍然矗立起来了!《电磁学通论》的出版成了当时物理学界的一件大事。当时麦克斯韦已经回到剑桥大学任教,他的朋友和学生对这部书已经期待很久了。人们争先恐后地到书店里去购买,第一版几天就卖完了。
  最后的评价
  《电磁学通论》虽然一抢而空,但是真正读懂的人却寥寥无几。不久,就听到有人批评它艰深难懂。当然,高度抽象的麦克斯韦微分方程,毕竟不像 2×2=4那么简单。单是两个公式、几个数学符号,就包罗了电荷、电流、电磁、光等自然界一切电磁现象的规律,这在一般人看来,确实是不可思议的。另外,还有一个更主要的原因,就是从麦克斯韦宣布他的理论以后,一直没有人发现电磁波。而能否证明有电磁波存在,是检验麦克斯韦理论的关键。因此许多物理学家都抱着怀疑态度。就连从前热情鼓励麦克斯韦的威廉·汤姆生,也不敢肯定麦克斯韦的预言是否可靠。
  麦克斯韦的电磁理论,在物理学上有划时代的意义。遗憾的是,麦克斯韦本人没有能够证实自己的理论(在一定程度上可以说是“没有去证实”)。这有客观原因,也有主观原因。由于环境和工作条件的限制,麦克斯韦一直没有更多的机会从事电磁实验。热力学和分子物理学的研究,耗去了他大部分时间和精力。再有,他主要是个理论物理学家。就像他的学生弗莱明(1849~1945)后来所说的那样,“他从理论上预言了电磁波的存在,但是好像从来没有想到过要用什么实验去证明它。”法拉第一辈子都没有离开过实验,可以说没有实验就没有法拉第。麦克斯韦恰好相反,他只是在伦敦的5年里进行了一些有限的实验,而且多半是气体动力学方面的。他的寓所,靠近屋顶的地方有一间狭长的阁楼,那就是他的实验室。他的妻子常常给他当助手,生火炉,调节室内温度,条件相当简陋。后来在皇家学院实验室里,他作过一些电学实验,也多只是测定标准电阻这一类工作。《电磁学通论》完成以后,麦克斯韦忙着筹建卡文迪许实验室,整理卡文迪许 (1731~1810)的遗著。
  由于以上这些原因,电磁理论问世以后,在相当长的时间里没有得到承认。最初只有剑桥大学的一些青年物理学家支持它。许多人,包括一批有威望的科学家,对还没有被证明的新理论,都采取观望态度。劳厄(1879~1960)在《物理学史》中曾经这样评论说:“尽管麦克斯韦理论具有内在的完美性,并且和一切经验相符合,但是只能逐渐地被物理学家们接受。它的思想太不平常了,甚至像赫尔姆霍茨和波尔茨曼(1844~1906)这样有异常才能的人,为了理解它也花了几年的力气。”
  几个春秋过去了。麦克斯韦把他的心血默默地献给了卡文迪许实验室。这座实验室在1872年破土,到1874年完工。修建经费是一位鼓励科学的公爵捐赠的。为了增添仪器,麦克斯韦也拿出了自己不多的积蓄。在整个筹建过程中,从设计、施工、仪器购置,直到大门上的题词,麦克斯韦都亲自过问。它是实验室的创建人,也是第一任主任。后来相继接替他的是瑞利(1842~1919)和约瑟夫·汤姆逊,汤姆逊以后是卢瑟福(1871~1937),他们都是世界第一流的物理学家。这座实验室开花结果的时期在20世纪。大批优秀的科学人才,尤其是原子能物理方面的人才,都是从这里培养出来的。
  麦克斯韦最后几年的主要工作,是整理卡文迪许留下的大量资料。这项由公爵委托给他的任务,工作相当繁重。卡文迪许是18世纪一位性情怪僻的英国著名物理学家和化学家。他曾经发现氢气,确实水的化学组成,第一个计算地球的质量,在静电学上也很有研究。他终身未娶,为人腼腆,喜欢离群索居,死后留下二十多扎没有发表的科学手稿,大多涉及数学和电学,其中不少很有价值的东西埋没了几乎半个世纪。整理这些资料是一件非常细致而困难的工作,麦克斯韦为了完成这项工作,作出了很大的牺牲:他放弃了自己的研究,耗尽了精力。
  除了卡文迪许实验室的日常事务以外,麦克斯韦每学期都要主讲一门课,内容是电磁学或者热力学。他在讲台上热心地宣传电磁理论,推广新学说。可惜听众不多。他本来就不善于讲演,更何况电磁理论是那样的高深,同传统的物理学大相径庭呢!1878年5月,他举行了一次有关电话的科普讲演。电话当时还是新事物,刚刚破土而出。1875年贝尔发明电话,第二年取得专利,1877年爱迪生公布阻抗式送话器。这些人类电信史上的新发明,引起了麦克斯韦莫大的兴趣。可能,他当时已经预感到,他的理论总有一天会给这些发明插上双翅,传遍全球。
  麦克斯韦后期的生活充满了烦恼。他的学说没有人理解,妻子又久病不愈。这双重的不幸,压得他精疲力尽。妻子生病以后,整个家庭生活的秩序都乱了。麦克斯韦对妻子一向体贴入微,为了看护妻子,他曾经整整三个星期没有在床上睡过觉。尽管这样,他的讲演,他的实验室工作,却从来没有中断过。过分的焦虑和劳累,终于损害了他的健康。同事们注意到这位无私的科学家在渐渐地消瘦下去,面色也越来越苍白。但是,他还是那样顽强地工作。
  1879年是麦克斯韦生命的最后一年。这一年的春天来得很晚,也格外冷。他的健康明显恶化,但是他仍然坚持不懈地宣传电磁理论。这时,他的讲座只有两个听众。一个是美国来的研究生,另一个就是后来发明电子管的弗莱明。这是一幕多么令人感叹的情景啊!空旷的阶梯教室里,只在头排坐着两个学生。麦克斯韦夹着讲义,照样步履坚定地走上讲台,他面孔消瘦,目光闪烁,表情严肃而庄重。仿佛他不是在向两个听众,而是在向全世界解释自己的理论。
  1879年11月5日,麦克斯韦患癌症去世,终年只有49岁。物理学史上一颗可以同牛顿交相辉映的明星陨落了。他正当壮年就不幸夭折,这是非常可惜的。他的理论为近代科学技术开辟了一条崭新的道路,可是他的功绩,在他活着的时候却没有得到人们重视。麦克斯韦的一生,是咤叱风云的一生,也是自我牺牲的一生。这位科学巨匠生前的荣誉远远不及法拉第,直到他死后许多年,在赫兹证明了电磁波存在以后人们才意识到,并且公认他是“牛顿以后世界上最伟大的数学物理学家”。
  麦克斯韦 (1831-1879)。麦克斯韦是继法拉第之后,集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果,建立了第一个完整的电磁理论体系,不仅科学地预言了电磁波的存在,而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性,完成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果,奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。