一个学派的诞生剖析

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外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛
盾。..\视频资料\【中字】费米悖论——外星人到底都在哪儿呢?我们是孤独的吗?@阿尔法小分队科教组_高清.mp4
劳拉·费米
费米:最后一位“文武双全”的物理学大师
在六十年前逝世的费米 ,在物理学理论和实验 这两个方面,都做出了 第一流的贡献。他是最 后一位硕果仅存的“文 武双全”的物理学大师 。费米亦有他独特的研 究风格,不可以用常规 来衡量。
费米学派是怎样形成的?它有什么特点?
首先是意大利物理学家、参议员柯尔比诺有一 个雄心-----复兴意大利的物理学,为此,他着 手建立罗马学派。其次,费米和他的朋友拉赛 蒂,尤其是费米,拥有出类拔萃的物理学天才, 以及对物理学,尤其是现代物理学的超乎寻常 的热情。而他们的学生阿马尔迪、塞格雷和马 约拉纳,也被导师们的天才和热情、被物理学 的热情,对富于挑战和创造性的人生的热情。
费米(Enrico Fermi,1901~ 1954)美籍意大 利物理学家。他在 理论和实验方面都 有第一流建树,这 在现代物理学家中 是屈指可数的。
青年时代的费米
1901年9月29日生于罗马,父
亲是铁路职工,母亲是中学教
师。中学时是模范学生,各方
面名列前茅。从小对机械着迷
,曾和哥哥一起设计与制造电
1922年7月,年仅21岁的费米以名列前 茅的成绩获得物理学博士学位。他的论文是 关于X光实验工作的报告。费米的答辩自信而 精彩,无奈他渊博的学识已非主考教授们所
能理解,他们渐渐精神涣散。最后虽然给分
很高,但没有一位主考人和他握手或向他道 贺,他的论文也未由大学按常规出版。
1924年冬,费米由意大利公众教导部出 资,被派到德国的哥廷根与著名物理学家马 克斯·玻恩一起从事研究工作。研究期满,他 回到罗马。此时年轻的费米已在国内外学术 界小有名气-他在各类报刊上发表了近30篇论 文,其中一部分是实验报告,大部分是关于 相对论的理论研究。
一、整体感知:
文章是哪几个方面来写的? 主要是从三个方面来写的.
第一是介绍罗马学派的形成的过程. 第二是描述罗马学派的教学研究方式. 第三是介绍罗马学派对费米量子理论 的推广情况.
二、阅读文本,回答问题1—6题 (用原文句子回答)
1. “一个学派的诞生”中的一个学派 是指什么学派?
2. 学派的最早创始人是哪一位? 3. 学派最重要的代表人物是哪一位? 4. 学派还有哪些优秀人物?? 5. 学派的最杰出的成就是什么 6. 学派的教学研究有什么特点?
4.罗马学派还有哪些优秀人物?
拉赛蒂 阿马尔迪 塞格雷 马约拉纳 佩尔西科 (书本第72页倒数11行和74 页注解(1)处
5.罗马学派的最杰出的成就是什么? A原子理论 B量子理论 C中子理论 D质子理论
6.学派的教学研究有什么特点?
共同具有一种顽皮的态度;脑 子想到什么就问题,就问什么问题; 一个问题引到另一个问题,并不根 据预定的计划;师生通力合作来解 决他的问题.
新颖的视角、形成了独特的风格、取得了引人 注目的成就的研究群体。重要的科学学派不仅 是做出奠基性、里程碑式和开拓性的工作的群 体,而且也是涌现新的学界领袖的摇篮;既是 科学知识的生产基地,又是培植新的科学思想 和科学方法的温床。象李比希学派在有机化学 领域、哥本哈根学派在量子力学领域都起到了 这样的作用。
在物理学史上,要给费米正确的评价,现在似乎还为 时太早。他是二十世纪唯一擅长理论与实验的物理学 家,是一位多学科性的学者。他总是摇摆于理论物理 学与实验物理学之间,很方便地适应着变化中的需要。 无论什么时候,只要看来没有进行令人感兴趣的实验 的机会,恩里科就撤退到他的办公室里,一张又一张 地写满了计算。他在家里显得全神贯注,一点也不注 意家事,他在报纸边上潦草地写上各种令人费解的数 字和符号:如果我要递给他一张草稿纸,他就以他自 己并不是在做什么重要的事情为借口而拒绝接受。但 是,只要他对一个实验研究有了一种想法,或者只要 有人在设计和制造一种新仪器设备,他就任凭他的稿 纸落满灰尘,而把他的全部时间都花在实验室里。”
其中很重要的一项工作是,1926年费米以 泡利在不久前提出的“不相容原理”为基础发 表了一种新的统计理论,几个月后该理论又被 狄拉克独立提出,此即著名的“费米—狄拉克 统计”,这个以自旋半整数粒子(又称费米子 )为研究对象的理论后来被应用于白矮星以及 金属中自由电子等重要领域的研究,是核物理 学的理论基础之一。
费米悖论
1950年的一天,诺贝尔奖获得者、物理学家费米在 和别人讨论飞碟及外星人问题时,突然冒出一句:" 他们都在哪儿呢?"这句看似简单的问话,就是著名 的"费米悖论"。 "费米悖论"隐含之意是,理论上讲, 人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球,那么, 外星人只要比人类早进化100万年,现在就应该来到 地球了。换言之,"费米悖论"表明了这样的悖论:A. 外星人是存在的--科学推论可以证明,外星人的进化 要远早于人类,他们应该已经来到地球并存在于某 处了;B.外星人是不存在的--迄今为止,人类并未发 现任何有关外星人存在的蛛丝马迹。阐述的是对地
费米的大学生活过得五颜六色━━教授们 讲的知识他大多学过了,便有很多时间去搞 大学生式的恶作剧(因为制造了一枚在课堂 上爆炸的臭弹,费米和他的“反邻会”“同 党”们险些被永远开除学籍)。费米的好友 也是他日后的重要实验合作伙伴拉塞第也是 “捣乱分子”之一。不过恶作剧归恶作剧, 他们从比萨的学术气氛中吸取了物理学营养 ,在学业上大有进步。费米通过自学在一年 内就掌握了量子理论和相对论,成为比萨在 这方面的权威,甚至还可以给教授们讲这方 面的新知识。
不久,25岁的费米通过“竞试”,被罗马 大学聘任为教授。
1929年,年仅27岁的费米被选为意大利科 学院院士。
1938年意大利颁布了法西 斯的种族歧视法,由于费 米的妻子是犹太血统,他 于1938年11月利用去瑞典 接受诺贝尔奖的机会,携 带家眷离开意大利去美国 ,先在纽约哥伦比亚大学 后在芝加哥大学任教。 1950年被选为英国皇家学 会国外会员。
3、课文中引用了佩尔西科的叙事长诗, 这首诗在文中有何作用?你觉得这首诗 从诗歌的角度看,它优美吗?为什么? 说出你判断的理由。
这首诗歌在文中的作用是进一 步渲染了这篇课文的风趣活泼的 文风。但从诗歌本身的角度看, 它的艺术价值是不高的,称不上 优美。它其实只是首先开玩笑而 信手写的打油诗。
趣闻轶事 1、实验物理与理论物理两栖的学者
现世2、代 纪现科后代学半研期科究诺学越贝研来 尔究越 的工依 自作赖 然很团科少体学的奖是合项单作很个,多科像都学上是家个几 个独研立究完合成作的伙,伴常共常享的需。要科若学干学科派学更家是的对现合代作。 科根学据的费发米展学有派着的重情要意形义,。谈学谈派科是研指团在体学术对上培 围养绕学集者中、的推问动题学、术聚集发了展优有秀何的作人用才?、采取了
费米国家实验 室(Fermilab )原名为国家 加速器实验室
。图为第一任 所长罗伯 特 R.威尔逊 在主环破土动 工仪式上)
费米国家实验室鸟瞰
费米实验室的威尔逊楼和湖泊
图为Tevatron主环隧道A段)
图为硅探测器实验室
图为Feynman计算中心
罗马学派诞生的背景:
意大利在物理学有过辉煌的历史.物理学真正成 为一门严密的科学是从这产生的。达芬奇不仅 是大画家,而且也是大数学家、力学家和工程 师,在物理学的各个方面都有重要的发现。伽 利略发现并建立了物理科学的真正方法,即使 在今天,物理研究仍然以伽利略的方法为基础 的。16世纪中期到17世纪初期,意大利的科学 成就约占世界的百分之四十。伽利略之后还有 伽伐尼、伏打、阿伏枷德罗。但之后,由于意 大利连年爆发革命,物理学研究濒于瘫痪。到 19世纪末近百年,意大利在物理学几乎没有出 色的贡献也没有出现世界一流的科学家。
1.“一个学派的诞生”中的一个学派是指 什么学派?
“罗马学派”或“费米学派” (见书本第75页,“课后练习” 一
2.学派的最早创始人是哪一位? A费米 B拉赛蒂 C阿马尔迪 D柯尔比诺 E塞格雷 F马约拉纳
3.罗马学派的最重要代表人物是哪一位? A塞格雷 B柯尔比诺 C阿马尔迪 D拉赛蒂 E费米 F马约拉纳

为了纪念他所作出的贡献,原 子序数为100的元素以他的姓氏 命名为镄(ferium)。美国原 子能委员会设立了费米奖金, 1954年首次奖金授予他本人。 20世纪以来,物理学研究领域 的广度和深度都发展得很快; 很少有人能在几个领域都作出 重要的贡献。可是费米对理论 物理和实验物理都作出了重要 的贡献,有些还是开创性的成 就,这在20世纪
2.“逃礼”
费米认为时间是人生最宝贵的财富,所以他从 来不愿意把珍贵的时间,浪费在某些无聊的应 酬上。
那是1930年的一天,罗马王宫披红挂绿, 张灯结彩。意大利的王子举行盛大的婚典。头 一天费米就接到一张烫金的请柬。他反复地看 着这张高贵的请柬,心里矛盾重重。去吧,就 要浪费掉金子般的时间;不去吧,这是王子的 婚典,未免有不恭之嫌。怎么办呢?他苦苦思 索,始终想不出一个好办法。“干脆不去!” 他最后横了心。吃罢早饭,费米和往常一样, 穿着工作服,自己开着车向实验室驶
是少见的。费米一生的最后几
年,主要从事高能物理的研究 。1949年,揭示宇宙线中原粒 子的加速机制,研究了Л介子、 μ子和核子的相互作用,提出宇 宙线起源理论。1952年,发现 了第一个强子共振──同位旋四 重态。1949年,与杨振宁合作 ,提出基本粒子的第一个复合
模型(费米-杨振宁模型)。 1954年11月29日费米病逝于芝 加哥。终年53岁。
这个团体年龄性格相近,充满了欢乐与
活力,个性都得到发扬,各得其所,教学和研 究的方式都十分个性化,具有一种轻松活泼不 拘一格的学风.
三、重难点突破: 1、文 科学中研说究费是米严学肃派的的,成需员要“认共真同的具态有度.但 严一肃种认顽真皮并的不态意度味,着那不是能一拥种有对自开己玩的笑个和性. 相无反聊,行科为学的研天究真是爱最好需,要他人们们把发这挥一自点己带的创 造成拥进工力长有了作有鲜的他中着明。们可密的而的以切个创严容的性造肃许关力,工这系的并作样。发把里的费挥这”态米与带。度学一进你么派个了觉 ?的人自得为成的己科什员个的学么都性科? 学的研究中,实际上形成了自己特有的学 习风气和研究风格,这对学派的成长是有 益处的。值得注意的是,费米等人的玩笑 仍然是紧紧围绕着物理学以及其他科学的 问题的,并不是空虚无聊的游戏。
去。但一件麻烦的事情发生了,半路碰到了庆贺 婚礼的队伍,警察已封锁了街道。而费米要到实 验室,再无别路可走。费米坐在驾驶室里,心烦 意乱。实验室去不成了,只好去参加婚礼吧!他 抬头看看通往实验室的道路,仿佛觉得那些迷人 的仪器正要向他叙述一个迷人的秘密。他皱起眉 头,忽然,灵机一动,把发给他的那张请柬递给 车前的那位警官,并说:“警官先生,我是费米 的司机,他正在实验室工作,我是奉命去接费米 先生参加王子婚礼的。”警官看了看请柬,又打 量一番费米,做了个手势,准许他经过。费米高 兴地几乎停止了心跳,油门一踩,车子便沿着被 封锁的街道,飞快地驰向实验室,他度过了有价 值的一天。
动机,设计飞机引擎等。他酷
爱数学和物理,10岁时听大
人们谈论
表示圆
,就独自弄懂了这一表示式。
独自钻研了大量代数、几何、
分析题目。
中学毕业后,在阿米第的建议下,17岁的费米 以优异的成绩获得了比萨皇家高等师范学院的 奖学金,这是一所专门为文理两科的高材生而 设的学院。入学考试时指定他做的论文题目是 “声的特性”。他先以半页作了一般介绍,接 着用20页的篇幅对振动棒作了详细的数学分析 并讨论其运动。如此复杂的答卷竟完全没靠书 本,而且其中没有任何错误,这样的水平甚至 连博士生都很难达到。评审的教授对他的答卷 大为惊讶,决定破例和他面谈。那位教授对他 说:“我从来没有见过你这样的年轻人。”
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