一个学派的诞生教学课件.docx

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。 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：最后一位“文武双全”的物理学大 师 在五十年前逝世的费 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。 对物理学稍有了解的人都不会对恩利科?费米 这个名字感到陌生。这位在53岁的盛年之际便过 早离开人世的科学巨匠在他相对短暂的一生中留 给后人的是现代物理学理论的众多奠基之作以及 一个崭新而充满挑战的原子能时代。 激动人心的现代物理学史上群星璀璨，然而 像费米这样在理论与实验两方面都成就卓著的实 在寥寥。无论是驾驭纯粹的抽象问题还是设计完 全具体实用性的实验装置，他都显示岀不凡的天 赋一这莅和学壽才的参才多艺令人惊叹。而施商 洁清晰的授课风格和循循善诱的为师之道又使他 成为一名出色的教师 Ttk在芝加哥大学执教期间 培养出许多优秀的理论家或实验家，其中四人后 来荣膺诺贝尔奖（杨振宁、李政道、张伯伦、斯 （一）锋芒初露 1901年9月29日，恩利 科?费米出生在意大利罗马一个 并不富裕的家庭，父亲是交通 部的一位稽查长，母亲是一位 小学教师。费米是家中最小的 孩子，他上面有一个姐姐还有 一个长他一岁的哥哥。兄弟旃 非常友爱而且功课都很优秀。 青年时代的费米在还是少儿的年纪上他俩便设 计制造了一台电力发动机，并 能操作自如；他们绘制的飞机 发动机图纸使专家们不相信是 出自儿童之手。 青年时代的费米 El不幸的是，在费米14岁那年，哥哥因患喉疮 死在了手术台上。在失去哥哥的忧伤日子里， 本来就羞涩寡言的小费米更加孤独和寂寞，他 解脱的办法就是更加发奋读书。家境不佳而又 爱书如命的他揣着极少的零花钱，成了旧书摊 的常客。父亲的一位同事阿米第非常赏识小费 米的天资，把自己的许多数学和工程的书借给 他看。在这段时期，费米在物理学和数学方面 打下了坚实的基础。不满足书本的他还和好朋 友柏西柯一起动手做实验，比如他们曾研究过 地球磁场和陀螺运动。 El 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 =| 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 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。” “声的特性”O “声的特性” O他先以半页作了一般介绍，接着 费米的大学生活过得五颜六色一教授们 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。 考人和他握手或向他道贺，他的论文也未由大学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 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。 |=|=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“费米一狄拉克 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。 |= |= 不久，25岁的费米通过“竞试”，被罗马 大学聘任为教授o 1929年，年仅27岁的费米被选为意大利科 学院院士。 年轻的理论物理学先驱 当时的意大利物理学界已失去伽利略时代的 辉煌，陷入后继乏人的状态，费米的初露锋芒显 然是意大利物理学界复兴的一条“福音”。事实 詆繚躺愕耦蜩鞠 究中心: 围的礬麟力踽辭麟饗周 mmoj m 都礬驕马; 谈到都灵没有一个人相信量子论，认为这种理论 和既