2025年05月05日 星期一
商务车上开讲“化学课” 神仙眷侣从北极圈到滴水湖 携手“不迷路” 梦想为舵好奇为帆 专注为桨 从“我为实验狂”到诺奖为我“狂” “学渣”逆袭诺奖得主并非都是“别人家的孩子”
第4/5版:第二届世界顶尖科学家论坛 2019-10-29

从“我为实验狂”到诺奖为我“狂”

卡文迪许实验室“盛产”物理诺奖

世界顶尖科学家论坛群星荟萃本报记者徐程摄

当数十位诺奖科学家聚首在一起时,无法不令人想到,另一个曾经同样聚集过众多顶尖科学家的地方。发现电子、中子,发现原子核的结构,发现DNA的双螺旋结构,发现X射线的散射现象,发现脉冲星……你相信吗?这些分布在不同教科书中的“必背”考点,竟然有着同一个“故乡”——卡文迪许实验室。这间位于剑桥大学的著名实验室,诞生了无数人类史上重大的科学发现。从1904年至1989年的85年间,一共有29位诺贝尔奖得主,全球一半的物理诺奖发现,都来自这里。

令人无法想象的诺奖数字,自有令人着迷的科学旅程。建立之初,“卡文迪许”就是“科学狂人”代名词。生于18世纪上半叶的亨利·卡文迪许,是位不折不扣的英国“富二代”。但他从不屑于参与贵族间花天酒地的社交活动,只执迷于一种聚会——皇家学会的科学家聚会,目的简单明确:为了增进知识,了解科学动态。

把自己家改造成实验室,整日在自己家里做实验;即使在七十九岁高龄逝世的前夕,还在做实验……半个多世纪的时间里,实验是他唯一的专职工作,也是唯一的消闲娱乐。在物理学上,他最早发现了库仑定律和欧姆定律,电荷在导体上的分布。他最大贡献是完成测量万有引力常量的扭秤实验,测定方法之精巧,在八九十年间无人能及;在化学领域,他是分离氢的第一人,又是把氢、氧合成水的第一人。他发现了二氧化碳、硝酸……后人称他为“化学界的牛顿”。

为传承“我为试验狂”,他的近亲威廉·卡文迪许在1871年任职剑桥大学校长时,私人捐赠巨额英镑建立卡文迪许实验室。当时,捐款建成了一座实验室楼,并配备一些仪器设备。它相当于剑桥大学的物理系,也是近代科学史上第一个社会化和专业化的科学实验室。将物理实验室从科学家私人住宅中扩展为研究单位,适应了19世纪后半叶开始的工业技术对科学发展的要求。剑桥大学这一具有远见卓识的开创,促进了现代科学技术的发展。

在现代科学技术中,实验室具有独特的重要意义。从第一任主任,也就是著名物理学家麦克斯韦主持这里开始,“实验”二字就是百年不变的关键词。麦克斯韦强调,物理教学在系统讲授的同时,还辅以表演实验,并要求学生自己动手。“这些实验的教育价值,往往与仪器的复杂性成反比,学生用自制仪器,虽然经常出毛病,但他们却会比用仔细调整好的仪器,学到更多的东西。学生用仔细调整好的仪器易产生依赖而不敢拆成零件。”

从那时起,使用自制仪器就成了卡文迪许实验室的传统。实验室附有工作间,可以制作很精密的仪器。从一个个不起眼的甚至复制前人的实验开始,这个科学圣地在一百多年间培育了无数全球顶级科学家,也吸引了世界各地的先进人才前去朝圣。

本报记者 马亚宁

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