温州市鳌江实验小学 我形我数的个人博客

气象专家黄荣辉

当世界性气候异常使一般人开始注意太平洋上的“厄尔尼诺”现象、大陆上的高原热源时， 黄荣辉却 已对导致这些现象的大气行星波动机制，进行了开拓性探索。他提出：必须在垂直方向上把大气分成很多层次才能正确描述这种波动，并在世界上最早把大气分成34层来研究准定常行星波。
　　他的成就引起国际同行的重视，那是1981年。到1986年，他借助电子计算机分析了几十万个数据，编了几万条程序，发表了二十多篇论文，从而对准定常行星波的物理成因、传播规律及及其异常做出了进一步的解释，并发现了这种大气波在三维空间存在两支波导，是沿着两通道进行传播的。这就为进行月——季度的长期天气预报提供了一定的依据，为解开一些气象之谜提出了新的看法。
　　科学无国界。中国人的成就在国际大气科学界引起一连串的反响：
　　“我正在撰写一篇回顾文章，很想引用您文章中所得的结果。”此信来自美国麻省理工学院。
　　“在我的文章脱稿之后，中国的黄博士已发表了他用三维多层模式的研究成果，我的结果与他们的结果相类似。”
　　英国一位著名大气动力学家在文章中引用黄荣辉的成果进作了上述说明……
　　祖国给予黄荣辉更高的荣誉：他的成果荣获中国科学院1985科学进步奖一等奖，他本人于1991年当选为中国科学院院士。
　　那么，他是怎样由一个放牛娃成长为一名中科院院士呢?
　　黄荣辉 出生在福建省惠安县一个非常穷苦的农民家庭，父亲靠给人家当雇工或长工来养活全家。解放前，祖祖辈辈都没有上过学。1949年解放了，家里分得土地，他才上学。由于生活十分困难，没有钱交伙食费，每星期他必须自己从家中挑几十斤白薯和柴草步行约二十公里到学校。再冷的冬天也只穿两件破烂的冬衣，直到高中毕业前，还没穿过一双买的鞋。一双木拖鞋伴他度过了中学时代。他与一位同窗好友合盖一床被子，上学用的文具只有靠有时帮助经济富裕家庭的子弟背书得一点劳务费来购买。然而生活的艰辛并没有使他退即，反而更激励他勤奋读书，使他从小学到高中一直保持的优异的成绩。
　　1959年，他以优异的成绩考上了北京大学地球物理系。他是带着家里唯一的一条被子，第一次穿着买来的鞋迈入北大这一引导他认识现代科学的大门。学校给他最高的助学金，还有冬衣和夏衣，有关领导还经常问寒问暖。这使他暗下决心：只胡努力学习才能报答党和人民对自己的培养。就是这样一个纯朴的信念使他战胜一个又一个困难。
　　回顾1979年开始的准定常行星波研究工作， 黄荣辉 感叹：“灵感没有帮过我的忙。”是的，他是把中国农民的老黄牛精神和现代科学手段、科学思维相结合来塑造科学家的形象的。
　　准定常行星波变化缓慢，波长上万公里，比地球半径（6400公里）还长，是进行两周以上长期天气预报和短期气候变化预报的关键性动力学问题。进行这样的理论研究，必须从分析浩若烟海的观测资料入手。要在这个领域提出一点新见解、新理论，即使是训练有素的科学家，也要耗费巨大的心血。黄荣辉同样无捷径可走。
　　他家老少三代五口人，居住在狭窄的简易筒子楼里。回国后，两个孩子都上学，天天晚饭后，不论乱多大风，下多大雨，他都要到办公室去，直到家人休息之后，他才回去“接班”用报纸把灯挡起来，继续他的研究。
　　清贫的科研生活，使他和他的爱人获得很强的适应力。吃饭，他不问色香味，塞饱就行；工作累了，他不论睡地铺还是行军床，肩膀一挨铺就睡着。上班时，头脑里不相柴米事，下班晚回家，爱人没意见。对于这样生活，他说：“人不堪其忧我也不改其乐。”
　　在科学的迷宫，黄荣辉有时可以忘掉一切。一年春节，研究所为每人代购一只鸭子。分鸭子那天，黄荣辉推导有关行星波传播的数学公式，又是很晚才回家。自行车上挂着鸭子，满脑子还是数学公式。到家后，公式没推导完，鸭子不见了。爱人笔道：“你一个活人带一只死鸭还丢了? ”谁知鸭子被本所一位同事拾到。这位同事作了一个简单的推理：我们所今天分鸭子，丢鸭子的人这么晚了才回家，这人一定是我所的“书呆子”黄荣辉。
　　黄荣辉 有时有点“呆气”可他更有中国知识分子的志气。
　　1979年，他由国家派遣赴日留学，两年中，他每日工作14小时以上，有时甚至通宵达旦在机房工作。由于他在行星波动力学研究中取得的成绩，当时的日本气象学会理事长就多次挽留他在日从事研究工作，并负责他在日期间的一切生活费，但他没有答应，如期归国。美国大气研究中心一位气象学家要给他优厚的待遇，促他赴美工作，他婉言谢绝：“国家需要我赴美作合作研究时，我会走的。”直到不久前，国外一所大学还愿提供相当二万多美元的年薪招聘他，他同样没有答应。他对记者说：“我这个科学家是有祖国的，我的事业，就在生我养我的中国。”
　　黄院士曾说：“我是由一个放牛娃成长为一名中科院院士的，我做的一些事情主要是党多年教育的结果，再就是个人的努力。一个人活在世上要有理想，不是为了谋生。对名誉我看得很淡，我认为最重要的是要有一种精神，要为科学发展扎扎实实做点贡献，为国家为人民解决一点实际问题。”

国家最高科学技术奖获得者——黄昆

中国科学院院士、著名物理学家黄昆先生，以他对科学事业的卓越贡献，在83岁高龄时获得了我国科技界的最高荣誉——2001年度国家科学技术最高奖。
　　在2001年度国家科技奖励颁奖大会前夕，在中国科学院半导体研究所黄昆先生的办公室中，记者有幸目睹了这位学界大师的风采。
　　虽然身体不太好，但黄昆先生依然精神矍铄。如果不是事先知道黄昆先生的年龄，从黄昆先生的脸上，一点都看不出是他是位如此高龄的老人。
　　这位曾推动世界固体物理学科发展的著名科学家的简历上，只是简单地写着：黄昆，1919年生于北京，1941年毕业于燕京大学，1945年赴英国留学，1948年获英国布里斯托大学哲学博士学位，1948－1951年在英国利物浦大学理论物理系任博士后研究员，1951年回国，1951－1977年任北京大学物理系教授，1977－1983年任中国科学院半导体研究所所长，自1983年至今，任名誉所长。黄昆先后被选为中国科学院学部委员（院士）（1955年），瑞典皇家科学院外籍院士（1980年），第三世界科学院院士（1985年）。1987－1991年曾任中国物理学会理事长。
多次写上中国人的名字。
　　黄昆先生是著名的物理学家，是晶格动力学的奠基人和权威，声子物理学科的开拓者。他的名字与多声子跃迁理论、X光漫散射理论、晶格振动长波唯像方程联系在一起。
　　黄昆先生对固体物理学做出了许多开拓性的贡献，在世界理论物理领域多次写上中国人的名字。
　　1947年5月，黄昆先生到英国爱丁堡大学物理系当代物理学大师玻恩（M．Born）处作短期访问。玻恩把自己已写的一部分《晶格动力学理论》专著的手稿给黄昆看，并建议在他的手稿的基础上，由黄昆执笔合作完成这部专著。当时，黄昆己接受北京大学物理系主任饶毓泰的聘请，将回国到北京大学任教。为此，黄昆写信给饶毓泰征求意见，饶毓泰复信热情支持他与波恩合作写书。为了得到必要的经费支持，1948年初黄昆接受了将任英国利物浦大学理论物理系主任的弗罗利希的聘请，成为该系的为期三年的博士后研究员。在利物浦三年期间，黄昆在科学事业上取得了丰硕的成果。
　　晶体中原子振动是晶体中一种最基本的运动形式，对晶体的热学、电学、光学、力学性质都有重要的影响。到上世纪40年代中叶，许多科学家对晶格动力学已进行了一系列实验和理论研究工作。1950年前后黄昆和波恩合作成功地完成了世界上第一部晶格动力学的系统专著：《晶格动力学理论》。黄昆在写这本专著时，做了一系列创造性的工作，用严谨的体系和清晰的物理图像总结、发展和完善了这个领域，使该书成为该领域最具权威性的一部专著。 　　几代固体物理学家都通过学习这本专著而了解晶格动力学这个领域。曾任英国爱丁堡大学理学院院长、晶格动力学权威W. Cochran 在他写的《晶格中的原子动力学》一书（1973年出版）引言中说："玻恩和黄昆在1954年出版的《晶格动力学》，至今仍是这个学科的主要方面的权威著作。"许多著名的国外学者，如美国的A. A. Maradudin, 英国的R. J. Elliot等都说过，“我们研究晶格动力学，是在学习了玻恩和黄昆合著的《晶格动力学》一书以后，受到教益和启发才开始的。”1989年，在德国举行的一个学术会议上，美国麻省理工大学物理系主任曾对北京大学物理系张树霖教授说：“我把黄昆的书像圣经一样放在我的书桌上。”
　　玻恩和黄昆合著的《晶格动力学》一书被引用几千次。无论从被引证次数，还是从被引证延续时间，《晶格动力学》一书在国际上都是罕见的，代表了世界一流水平。
　　黄昆先生还开创了“黄－里斯理论”。他首先提出和发展了以晶格弛豫为基础的多声子辐射和无辐射跃迁理论，对于认识晶体的光学性质、电学性质以及杂质、缺陷对光电性质的影响等方面都具有重要的指导意义。该理论在60年代被实验证实，被国际上称为黄－里斯（Huang－Rhys）理论，理论中的S因子被称为Huang－Rhys因子。他和他夫人里斯（Rhys）合作的“F－中心光吸收和无辐射跃迁理论”这篇著名论文自1965年以来已被引用超过500次，成为该领域的经典文献之一。
　　黄昆先生提出了一对以他的名字命名的“黄昆方程”，为固体中长波长光学振动的唯象处理提供了理论基础。利用这组方程黄昆首先引入了电磁波和横光学振动耦合模的这一新概念，后来被称为极化激元。这一预言在1965年被实验证实。他的题为“关于辐射场和离子晶体的相互作用”的论文被第一届国际极化激元会议评价为该领域的一个里程碑。以后极化激元的概念被广泛推广到其它各种特殊的元激发和电磁波的耦合模。
　　黄昆先生在研究晶体中缺陷弹性位移在X光衍射峰附近产生的漫散射强度时，创立了“黄－漫散射”理论。这个理论在论文发表近20年后被实验证实，这种散射被国际上命名为“黄－漫散射”。利用黄昆的漫散射理论，可以从X射线的漫散射推出晶体中点缺陷的结构，如位移场分布、对称性、大小等。这种方法已成为研究晶体中微观缺陷的一种特殊的X射线技术。
    开创我国高等学校固体物理专业教育
　　黄昆先生还是位杰出的教育家。他致力于凝聚态物理科学研究和教育，以勤奋、严谨、严于律己和诲人不倦而著称。黄昆长期从事物理教学工作，是我国固体物理和半导体物理学科的一位开创者，培养了一大批中国物理学家和半导体技术专家。受到黄昆的言传身教，黄昆的研究生和助手们，已经成长为我国许多教育、科研单位的骨干，在固体物理学的科研与教学上，挑起了大梁。其中甘子钊、秦国刚、夏建白当选为中国科学院院士。 　　1951年底，黄昆先生抱着投身于新中国建设事业的满腔热忱回到中国。他回国后，立即赴北京大学物理系任教授，开始了26年的北京大学教学生涯。50年代，他作为北京大学物理系教授，为新中国的固体物理和半导体物理的教学打下了基础。他所讲授的“大学物理”，“固体物理”和“半导体物理”三门课程，吸引了大批青年学生，引导他们进入了固体物理和半导体领域。 　　当时，无论国内国外，“固体物理”都仅有专著，而无现成的教科书可供借鉴。1953年，黄昆先生首先为研究生开设固体理论课，内容主要是晶格动力学和固体电子论。1953年秋北京大学物理系设立了固体物理、光学、无线电电子学、理论物理等专门化教研室。黄昆被任命担任固体物理专门化教研室主任。
　　他还建议把固体物理列为我国物理专业的一门基础课，作为物理专业课程设置上最显著的一项改革，以赶上当代科学技术发展的步伐。1960年秋，固体物理正式成为物理专业的基础课，在北大本科生中普遍开设了这门课程。这一切凝聚了黄昆先生大量的心血和辛勤劳动，成为我国高等学校固体物理专业教育的开创者。
　　黄昆在北京大学多年亲自讲授固体物理和半导体物理课程，对教材质量十分重视。他一向认为讲课讲义对科学问题的讲解必须明确具体，基本概念和理论阐述必须确切。他在多年改进讲义的基础上所著《固体物理学》以及与谢希德合著的《半导体物理学》都是在前无蓝本的情况下自己编著的教科书。这两本著作都以讲解透彻精辟著称，在很长一段时间内成为我国固体物理和半导体物理专业学生和科研人员的必读著作。 　　黄昆先生领导建设了北京大学固体物理教研室和半导体物理教研室，为我国的半导体科学和技术骨干力量的培养做出了卓越贡献。在黄昆先生的一次寿辰盛会上，北京大学物理系师生送给他一副对联：
　　渡重洋迎朝晖心系祖国傲视功名富贵如草芥
　　攀高峰历磨难志兴华夏欣闻徒子徒孙尽栋梁
　　这正是黄昆先生始终矢志不渝，为中国教育事业做出无私奉献的写照。
    年近六十重返科学研究第一线
　　1977年，黄昆先生被调到科学院半导体研究所任所长，在国际物理界沉寂近30年后，又重新活跃起来，开始了研究生涯中第二个活跃期。正如国际著名固体物理学家、德国马克斯普朗克协会固体物理研究所前所长卡多纳(M. Cardona)描述的："他好比现代的凤凰涅磐（般字下加木），从灰烬中飞起又成为世界领头的固体物理学家。”

　　黄昆先生在繁忙的所长岗位上，抓紧点滴时间投入科研。1983年他针对国际上在多声子无辐射跃迁理论中出现的疑难问题，重新开展了研究。黄昆先生证明了在消除康登近似带来的不自洽性后，绝热近似与静态耦合是等价的。他提出的无辐射跃迁理论的多声子模型，更进一步发展了无辐射跃迁理论。

　　1987年，他与朱邦芬开始研究量子阱中晶格振动的问题，他们澄清了原来理论和实验出现矛盾的原因，提出和发展了关于半导体超晶格光学振动的系统理论。这一理论发现被国际学术界称作"黄朱模型"。“黄朱模型”引起国际上的普遍重视，由此引发了一系列的理论和实验研究工作，有力推动了这一研究领域的深入发展。“黄朱模型”已作为该领域必读文献列入许多国外专著和研究生教材。黄、朱十多次被邀请到国际、全国学术大会作特邀报告。朱邦芬在第二十届国际半导体物理会议和第五届国际超晶格微结构和微器件会议作的邀请报告，是中国学者第一次在该领域最高学术水准的国际系列学术会议上作特邀报告。
    为我国半导体物理科学和技术发展呕心沥血
　　黄昆先生在科学上的成就受到了国际学术界的高度评价，也得到祖国和人民的承认。1955年，年仅36岁的黄昆就当选为中国科学院学部委员（院士），是当时所有委员中最年轻的一名。之后，他还当选为瑞典皇家科学院外藉院士、第三世界科学院院士。黄昆先生除了担任中国物理学会理事长、中国科学院数理学部常委，还被选为中华人民共和国第三届全国人民代表大会代表，当选为中国人民政治协商会议第五届全国委员会常务委员，以后分别连任第六届、第七届、第八届政协常委。

数学家故事——华罗庚

华罗庚(1910～1985),数学家，中国科学院院士。1910年11月12日生于江苏金坛，1985年6月12日卒于日本东京。华罗庚原来也是个调皮、贪玩的孩子，但他很有数学才能。有一次，数学老师出了一个中国古代有名的算题——有一样东西，不知是多少。3个3个地数，还余2；5个5个地数，还余3；7个7个的数，还余2。问这样东西是多少？——题目出来后，同学们议论开了，谁也说不出得数。老师刚要张口，华罗庚举手说：“我算出来了，是23。”他不但正确地说出了得数，而且算法也很特别。这使老师大为惊诧。
　　可是，这位聪明的孩子，在读完中学后，因为家里贫穷，从此失学了。他回到家里，在自家的小杂货店做生意，卖点香烟、针线之类的东西，替父亲挑起了养活全家的担子。然而，华罗庚仍然酷爱数学。不能上学，就自己想办法学。一次，他向一位老师借来了几本数学书，一看，便着了魔。从此，他一边做生意、算帐，一边学数学。有时看书入了神，人家买东西他也忘了招呼。傍晚，店铺关门以后，他更是一心一意地在数学王国里尽情漫游。一年到头，差不多每天都要花十几个小时，钻研那些借来的数学书。有时睡到半夜，想起一道数学难题的解法，他准会翻身起床，点亮小油灯，把解法记下来。
　　正在这时，他却得了伤寒病，躺在床上半年，总算捡回了一条命，但左脚却落下了终身残疾。在贫病交加中，华罗庚仍然把全部心血用在数学研究上，接连发表了好几篇重要论文，引起清华大学熊庆来教授的注意。
　　1932年在熊庆来教授的帮助下，华罗庚到了清华大学数学系，当一名管理员。他一人要干几个人的事，仍继续自学课程，还自修了英文、德文，能用英文写论文。
　　1936年赴英国剑桥大学访问、学习。1938年回国后任西南联合大学教授。1946年赴美国，任普林斯顿数学研究所研究员、普林斯顿大学和伊利诺斯大学教授，1950年回国。历任清华大学教授，中国科学院数学研究所、应用数学研究所所长、名誉所长，中国数学学会理事长、名誉理事长，全国数学竞赛委员会主任，美国国家科学院国外院士，第三世界科学院院士，联邦德国巴伐利亚科学院院士，中国科学院物理学数学化学部副主任、副院长、主席团成员，中国科学技术大学数学系主任、副校长，中国科协副主席，国务院学位委员会委员等职。曾任一至六届全国人大常务委员，六届全国政协副主席。曾被授予法国南锡大学、香港中文大学和美国伊利诺斯大学荣誉博士学位。主要从事解析数论、矩阵几何学、典型群、自守函数论、多复变函数论、偏微分方程、高维数值积分等领域的研究与教授工作并取得突出成就。40年代，解决了高斯完整三角和的估计这一历史难题，得到了最佳误差阶估计（此结果在数论中有着广泛的应用）；对Ｇ.Ｈ.哈代与Ｊ.Ｅ.李特尔伍德关于华林问题及Ｅ.赖特关于塔里问题的结果作了重大的改进，至今仍是最佳纪录。
　　在代数方面，证明了历史长久遗留的一维射影几何的基本定理；给出了体的正规子体一定包含在它的中心之中这个结果的一个简单而直接的证明，被称为嘉当－布饶尔－华定理。其专著《堆垒素数论》系统地总结、发展与改进了哈代与李特尔伍德圆法、维诺格拉多夫三角和估计方法及他本人的方法，发表40余年来其主要结果仍居世界领先地位，先后被译为俄、匈、日、德、英文出版，成为20世纪经典数论著作之一。其专著《多个复变典型域上的调和分析》以精密的分析和矩阵技巧，结合群表示论，具体给出了典型域的完整正交系，从而给出了柯西与泊松核的表达式。这项工作在调和分析、复分析、微分方程等研究中有着广泛深入的影响，曾获中国自然科学奖一等奖。倡导应用数学与计算机的研制，曾出版《统筹方法平话》、《优选学》等多部著作并在中国推广应用。与王元教授合作在近代数论方法应用研究方面获重要成果，被称为“华－王方法”。在发展数学教育和科学普及方面做出了重要贡献。发表研究论文200多篇，并有专著和科普性著作数十种。

哈罗德·克莱顿·尤里

哈罗德·克莱顿·尤里(HaroldClaytonUrey)美国宇宙化学家、物理学家。1893年4月29日生于美国印第安纳州的沃克顿。因发现氘(重氢，氢的同位素)而获得1934年诺贝尔化学奖。
　　一个带有错误的假设，导致了成功的发现
　　1931年，物理学家伯奇和天体物理学家门泽尔根据他们的实验结果，首先提出了“氢除含有原子量大约为1的一些原子外，还含有原子量大约为2的一些原子，后者的尝试约为1/4500”的假说。
　　当时在美国哥伦比亚大学工作的尤里教授对这一假说非常感兴趣。因为他对这个问题已经思考过很长时间了，他认为，如果让液态氢在低温下蒸发，很可能使原子量为2的氢得到富集。
　　1931年秋天，尤里得到几立方毫米液氢。通过光谱分析，发现了一些新的谱线，它的位置正好与预期原子量为2的氢谱线一致，从而发现了重氢。根据尤里的建议，重氢被命名为DEUTERUM(中文译为氘)，在希腊语中是“第二”的意思。
　　但是，正当尤里因发现了氘而获得诺贝尔化学奖的时候，英国杰出的实验物理学家和化学家阿斯顿发表文章指出，伯奇和门泽尔的测量是有错误的，阿斯顿用质谱法测得的氢原子量是1．00881，代替了原来的1．0078。这就等于宣告伯奇和门泽尔原来对氢原子量的争论和作出的判断是不正确的。 　　那么，尤里是怎样看待这件事呢?在获得诺贝尔奖时，尤里的一段话正好表明他的态度：“当我的讲演稿已经写好以后，阿斯顿用新的测量证明，伯奇和门泽尔在1931年的预言是错误的。但我不想因此而修改我的讲演稿了。因为，伯奇和门泽尔的预言是在发现前就作出的。因此这个预言十分重要，没有这个预言，我就不会去寻氘了。”
刻苦求学之路
　　哈罗德·克莱顿·尤里出生于美国印第安纳州的沃克顿，在他6岁的时候，在乡间当牧师的父亲去世了。后来，母亲改嫁，继父也是一位牧师，他帮助尤里完成了幼年的教育，1911年，他中学毕业，没有足够的学费，无法继续上大学，只好自己想办法。
　　碰巧，乡下的一所学校缺少一名教师，尤里觉得去当一名教师既可以解决目前的生活问题又可以解决目前的生活问题又可以筹集上大学的费用。于是他成了乡村学校的教师，一干就是3年。
　　1914年，尤里进了蒙大拿大学，开始他的专业是动物学，后来改读化学。
上大学之后，困扰尤里的仍然是经济问题，为此，尤里的确伤透了脑筋。为了节约开支，他没有租公寓住，而是在学校的一处空地上自己搭了一个帐篷，在里面学习、生活。他还尽可能的利用假期到外面去做工以解决学费不足。
　　尤里毕业的时候，正值第一次世界大战期间，他先在费城一家化工厂找到了工作，当化学分析员。工作两年后，他又回到母校当起化学讲师。1921年，他进入加利福尼亚大学攻读博士学位，他的指导教师是路易斯。路易斯曾预方自然界存在着原子量是普通氢原子量两倍的氢的同位素，这一观点明显地影响了尤里，对他发现重氢起着推动作用。他的博士论文就是研究双原子气体性质的。他以优异的成绩取得了博士学位。1923年他得到美国——斯堪的那维亚基金学会奖学金的资助，去丹麦哥本哈根大学理论物理研究所跟波尔教授专门研究原子结构理论。
发现氢的同位素——氘
　　1931年，物理学家伯奇和天体物理学家门泽尔提出了有关氢同位素的假说。尤里知道这件事的第二天就开始设计寻找氢同位素的实验，他设计了用分馏的方法来发地找重氢。
　　这一年秋日的某一天，美国标准计量局的布里克维吉把蒸发了大量液态氢之后剩下的最后几滴氢装在容器里，送给尤里做实验。尤里通过光谱分析，终于分辩出两种不同的氢来。
大约5千个氢原子中有一个重氢。普通氢原子含有一个质子和一个电子，原子量为1。重氢则多了一个中子，原子量为2。如果重氢与氧原子结合，就生成重水。它比普通水重10%左右，比重是1：108，最大密度温度是11.22℃。重水在许多性质上与一般水不同。
　　重水的冰点是3.8℃，沸点是101.42℃。一些动物，如蝌蚪不能在重水中生存。一些植物种子浇了重水之后也不能生长发芽。
　　但重水在原子核反应堆里能降低中子速度，又几乎不吸收中子，因而在原子核反应堆里是最好的中子减速剂。世界上最早的纯重水是尤里的教师路易斯在实验室中制得的。
　　1934年，在尤里发现氘之后的第3年，他被授予诺贝尔化学奖。这一年他仅41岁。一个发现在短短的3年内就为科学所接受并授予诺贝尔奖，这种情况在历史上是不多见的。
在实验室里参加反法西斯的战斗
　　第二次世界大战期间，尤里参加了美国政府研制原子弹的“曼哈顿计划”。尤里利用他掌握的同位素化学方面丰富的知识，对于生产第一颗原子弹起了很大作用。
　　制造原子弹必须把铀235和铀238分离开来。尤里负责研究分离方法。他的办法是，首先使铀变成铀的氯化物，使它以气态存在。然后使这些气体通过钻有许多细孔的板，当它们通过细孔时，较轻的铀235分子扩散的速度要比较重的铀238销快一些。这样一来，在通过多孔板之后，气体中铀235的含量就会提高，连续通过约5000道多孔板，铀235的含量就达到所需要的标准了。
　　第一颗原子弹就是用这种方法分离出来的铀制成的。
　　尤里当初是怀着对德意日法西斯强烈的愤恨参加到“曼哈顿计划”中。他和其他科学家一道努力制造出了原子弹。但是原子弹的巨大破坏力给和平的居民带来了可怕的灾难。
　　因此，尤里坚决反对使用原子武器。特别是他一生最后十多年里，通过公开讲演和发表文章呼吁禁止核武器，他在临终之前还一再强调，原子能只能用于和平目的。
　　战后，尤里相当一部分精力从事宇宙化学方面的研究。他研究了地球、陨石、太阳及其他恒星的元素丰度及同位素丰度。1953年他与学生米勒设讦了一套仪器，模拟原始地球大气的成分和条件，在甲烷、氨、氢和水蒸气混合物中，连续进行了一星期的火花放电后，形成了十多种氨基酸。这说明在原始大气中产生蛋白质是可能的。这为生命起源的研究提供了一个方向。
　　1981年1月6日，87岁高龄的尤里病故。

哈 雷

哈雷（Edmund Halley,1656～1742）英国天文学家、数学家。1656年11月8日生于伦敦附近的哈格斯顿。1676年在牛津大学四年级时放弃获得学位的机会去南太平洋圣赫勒纳岛建立南半球第一座天文台，在那里测编了第一个南天恒星表（341颗），并于1678年发表，当年被选为皇有学会会员。他还分析了1337～1698年观测到的24颗彗星轨道记录，指出1531年、1607年、1682年以近似轨道三次出现的彗星是同一颗，并预言1758年它会再度重现，并在后来得到证实，后世称它为哈雷星。1705年发表了《彗星天文学论说》。1720年任格林尼治天文台第二任台长。 1742年1月14日在格林尼治去世。
　　在哈雷的工作中，引力问题是个关键。他和牛顿及胡克都对此感到兴趣，但每个人的着眼点和科学实力不同。哈雷已经知道开普勒的行星椭圆轨道定律，也想到了引力的平方反比关系，但还无法证明后者即是前者的动力学原因，哈雷为此专程于1684年去剑桥向牛顿求教，并于当年年底得到牛顿的证明结果。哈雷非常高兴，鼓励并资助牛顿出版他的名著《自然哲学的数学原理》。
　　哈雷有处理和归算大量数据的才能。他制成了第一个海上盛行风气象图，出版了《大西洋太平洋地磁图》（1701）等。
　　在物理学中，他找到透镜共轭点之间的关系。

哥 白 尼

一、生平简介
　　哥白尼（1473～1543）是波兰天文学家，日心说的创始人。1473年2月19日生于波兰东部的托伦。他的父亲是一位曾经当过市长的商人，母亲是一位富商的女儿。哥白尼有一个哥哥和两个姊姊，他是家中最小的孩子。在他10岁时，父亲染上瘟疫死亡。全家由舅父务卡施接济。哥白尼在文化名城沃茨瓦维克读了中学，1491哥白尼进入克拉科夫雅盖隆大学，在天文学家勃鲁泽夫斯基的指导下研读天文学和数学。
　　1496年，为了进一步深造，哥白尼前往欧洲文艺复兴的中心意大利留学，先后就读于波伦亚大学、帕多瓦大学和法拉腊大学，继续钻研数学、天文学、医学和法学。他有幸结识了文艺复兴的杰出人物达·芬奇，并且拜敢于向旧观念挑战的学者诺瓦拉（1454—1504）为师。正是在诺瓦拉的影响下，他开始对地心说产生了怀疑。
　　1506年哥白尼回到波兰，一面在里兹堡从医，一面从事天文学的研究。1512年舅舅去世，哥白尼移居弗洛恩堡，在大教堂任僧正。教堂城墙的一角有座箭楼，哥白尼用它建立了一个小天文台。他自制了各种仪器，孜孜不倦地从事天文观测和研究达30多年。
　　他在1510年写成的《浅说》初稿中，毫不含糊地指出：太阳是宇宙的中心体，地球和行星都围绕着太阳运动，只有月亮才真正围绕地球旋转。1530年，终于圆满地完成了日心说的建立工作。于1543年3月用《天体运动论》书名出版，全书共有六大卷。
　　由于呕心沥血的辛勤劳动，从1542年起哥白尼健康日益恶化，经常出血、中风。1543年5月24日，哥白尼与世长辞，终年70岁。据说他闭目的时候，还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书。
二、科学成就
　　哥白尼在科学上最大的成就是创立了以太阳为中心的地动学说（日心说），否定了在西方统治达一千多年的以地球为中心的地静学说（地心说）。
　　哥白尼创立的日心说，即名著《天体运行论》的发表，不但是天文学上的一次伟大革命，推动了天文学研究的飞速发展，而且引起了人类宇宙观的重大革新，沉重地打击了封建神权的统治，“从此自然科学便开始从神学中解放出来”
三、趣闻轶事
　　1．人小志大
　　哥白尼从小受到良好的学校教育，喜欢观察天象。他常常独自仰望繁星密布的夜空。有一次，哥哥不解地问哥白尼：“你整夜守在窗边，望着天空发呆，难道这表示你对天主的孝敬？”哥白尼回答说：“不。我要一辈子研究天时气象，叫人们望着天空不害怕。我要让星空跟人交朋友，让它给海船校正航线，给水手指引航程。”
　　2．千呼万唤始出来
　　由于托勒玫的地心说在当时已经成为维持教会统治的神学理论基础，哥白尼深知发表日心说的后果，这样写到：“我清楚地知道，一旦他们弄清楚我在论证天体运行的时候认为地球是运动的，就会竭力主张我必须为此受到宗教裁判……”，“他们就会大叫大嚷，当即把我轰下台。”因此，哥白尼迟迟不愿意发表他的著作《天体运行论》。直到1539年春天，在德国青年学者雷迪卡斯（1514—1576年）和其他一此朋友的敦促下，哥白尼才同意发表。1541年秋天，雷迪卡斯把修改稿带到纽伦堡，请路德派的一位神学家奥幸德匿名撰写一篇前言，宣称“这部书不可能是一种科学的事实，而是一种富于戏剧性的幻想”。在这样的情况下，才于1543年3月出版，从写成初稿到出版，前后竞搁置了近“四个九年”。
《天体运行论》
　　这部巨著共分六卷。第一卷是宇宙论，论述了日心说的基本思想；第二卷全是数学公式，以三角学论证了天体运行的基本规律；第三卷用数学描述地球的运动；第四、五、六卷讨论了月亮和其他行星的运行规律。
　　《天体运行论》中除了论述日心说外，还提出：
　　“人们每天看到的太阳由东向西的运行，是因为地球每昼夜自转一周，而不是太阳在移动。天上星宿的运行，也是由地球本身的转动引起，而不是星体围绕着静止的地球地转动。火星、木星等在天空中有时顺行，有时逆行，这是由于它们和地球一起各依自己的轨道绕太阳运行而引起的，而不是它们有什么奇特的运动。月亮是地球的卫星，一个月绕地球转一周。”
　　哥白尼在这著作中大体上描绘出太阳系结构的真实景象。
　　为了写《天体运行论》这部著作哥白尼几乎工作了一生。他数十年如一日地观测天象积累资料，并以严密的数学运算来核实他的结论。1509年和1511年的月食、1512年和1518年的火星位置、1520年的木星和土星位置、1525年金星和月亮和相食等，都符合他的科学推算。直到他认为已有足够的旁证来证实他的学说时，才正式向世界宣布。这已不是作为一个假设，而是作为一个事实了。
　　哥白尼的日心说引起了教会的恐慌，罗马教皇当时说过：如果地球是诸行星之一，那么圣经上所说的那些大事件就完全不能够在地面上出现了。封建神权统治的理论支柱动摇了，他们必然要疯狂地进行反扑。于是，他们宣布日心说为“邪说”，后来又把《天体运行论》列为禁书，对哥白尼以及他的拥护者进行攻击、迫害。哥白尼并没有屈服，他坚持不懈地为研究天体运行的科学理论奋斗终生。

伏特 (1745-1827)

伏特出生于意大利科莫一个富有的天主教家庭里。他对科学的爱好似乎是自然而然发生的。十九岁时他写作了一首关于化学发现的六韵步的拉丁文小诗。伏特在青年时期就开始了电学实验，他读了许多书，他的好友加托尼送给他一些仪器，并在家里让出了一间房子来支持他的研究。伏特十六岁时开始与一些著名的电学家通信，其中有巴黎的诺莱和都灵的贝卡里亚。贝卡里亚是一位很有成就的国际知名的电学家，他劝告伏特少提出理论，多做实验。事实上，伏特年青时期的理论思想远不如他的实验重要。随着岁月的流逝，伏特对静电的了解至少可以和当时最好的电学家媲美。不久他就开始应用他的理论制造各种有独创性的仪器，用现代的话来讲,要点在于他对电量、电量或张力（如他自己所命名的）、电容以及关系式Q＝CV都有了明确的了解。
    伏特制造的仪器的一个杰出例子是起电盘。一块导电板放在一个由摩擦起电的充电树脂"饼"上端，然后用一个绝缘柄与金属板接触，使它接地，再把它举起来，于是金属板就被充电到高电势，这个方法可以用来使莱顿瓶充电。这种操作可以不断地重复。这一发明是非常精巧的，以后发展成为一系列静电起电机。伏特强烈地感到，他必须定量地测定电量，于是他设计了一种静电计，这就是各种绝对电计的鼻祖，它能够以可重复的方式测量电势差。他还为他的静电计建立了一种刻度，根据电盘的发明，根据他的描述，我们可以确定他的单位是今天的13，350伏。1775年由于起电盘的发明，使伏特担任了科莫一些学校的物理教授。他的名声开始扩展到意大利以外，苏黎世物理学会选举他为会员. 伏特的兴趣并不只限于电学。他通过观察马焦雷湖附近沼泽地冒出的气泡，发现了沼气。他把对化学和电学的兴趣结合起来，制成了一种称为气体燃化的仪器，可以用电火花点燃一个封闭容器内的气体。他在三十二岁时去瑞士游历，见到了伏尔泰和一些瑞士物理学家。回来后他被任命为帕维亚大学物理学教授，这是伦巴第地区最著名的大学。他担任这个教授职务一直到退休，正是在那里他作出了他的划时代的发现。
伏特于1792年去国外作另一次长途游历，到了德国、荷兰、法国和英国。他访问了一些最著名的同行，例如拉普拉斯和拉瓦锡（1743－1794），有时还和他们共同做实验。他当时还被选为法国科学院的通迅院士，不久又被选为伦敦皇家学会的外国会员。
    伏特在四十五岁生日后不久，读到了伽伐尼1791年的文章，这促使他去作出了最大的发明和发现。他开始还有些犹豫，但不久他就开始了工作，用伏特的话说，他实验的内容"超出了当时已知的一切电学知识，因而它们看来是惊人的"。起初他同意伽伐尼用蛙做莱顿瓶的观点，但几个月后，他开始怀疑蛙主要是一种探测器，而电源则在动物之外，他还注意到，如果两种相互接触的不同金属放在舌上，就会引起一种特殊的感觉，有的是酸性的，有时是碱性的。他假定，并且也能令我们惊叹的静电测量证明，两种不同的金属例如铜和锌接触时会得到不同的电势。 他测量了这种电势差，得到的结果与我们现在所知的它们之间的接触电势差没有多大差别。至少当连接肌肉和神经的金属电弧是双金属时，只要假定蛙是一种非常灵敏的静电计，伽伐尼实验就到了解释。当然，伽伐尼回答说，甚至当金属电弧是单金属的时，他也能够观察到肌肉的收缩。这是一种严峻的反对意见，伏特对这些指出了金属的不纯和其他原因来为自己辨解。
    伏特对这个问题进行了更深入的研究，使他发明了伏特电堆,这是历史上的神奇发明之一。伏特发现导电体可以分为两大类。第一类是金属，它们接触时会产生电势差；第二类是液体（在现代语言中称为电解质），它们与浸在里面的金属之间没有很大的电差。而且第二类导体互相接触时也不会产生明显的电势差，第一类导体可依次排列起来，使其中第一种相对于后面的一种是正的，例如锌对铜是正的,在一个金属链中,一种金属和最后一种金属之间的电势差是一样的，仿佛其中不存在任何中间接触，而第一种金属和最后一种金属直接接触似的。
    伏特最后得到了一种思想，他把一些第一种导体和第二种导体连接得使每一个接触点上产生的电势差可以相加。他把这种装置称为"电堆"，因为它是由浸在酸溶液中的锌板、铜板和布片重复许多层而构成的。他在一封写给皇家学会会长班克斯（1743－1820）的著名信件中介绍了他的发明，用的标题是《论不同导电物质接触产生的电》。电堆能产生连续的电流，它的强度的数量级比从静电起电机能得到的电流大，由此开始了一场真正的科学革命。
    伏特最伟大的成就是在他达到相当高龄（五十五岁）时得到的，它立即引起所有物理学家的欢呼。1801年他去巴黎，在法国科学院表演了他的实验，当时拿破仑也在场，他立即下令授予伏特一枚特制金质奖章和一份养老金，于是伏特成为拿破仑的被保护人, 正如二十年前，他曾经是奥地利皇帝约瑟夫二世的被保护人一样。1804年他要求辞去帕维亚大学教授而退休时，拿破仑拒绝了他的要求，赐予他更多的名誉和金钱，并授予他伯爵称号。他对政治毫不关心，只专心于他的研究。
    伏特在完成了电堆工作后，实际上就从舞台上消失了。对他的发现的利用完全落在其他人身上。他可能是年纪太大了，无法再与年青的新生力量竞争，也可能在心理上受到了他以前的巨大成就的阻碍。他没有脱离过学校，他的工作可能太个人化了，他的著作与教学中缺乏正规的数学，可能限制了他表达自己思想的能力。伏特最后八年是在他的坎纳戈别墅和科莫附近度过的，他完全过一种隐居的生活。1827年伏特去世，终年八十二岁。

弗 莱 明 与 青 霉 素

弗莱明出生在苏格兰的亚尔郡，他的父亲是个勤俭诚实的农夫，生了八个孩子，弗莱明是最小的一个。由于家道中落，他不能完成高等教育，十六岁便要出来谋生；在二十岁那年，承受了姑母的一笔遗产，才可以继续学业。二十五岁医学院毕业之后，便一直从事医学研究工作。
    在1928年，弗莱明在伦敦大学讲解细菌学，无意中发现霉菌有杀菌作用，这种霉菌在显微镜下看来像刷子，所以弗莱明便叫它为“盘尼西林” (Penicillin 的原意是有细毛的) 。从这时开始，弗莱明便对盘尼西林作系统的研究，到了1938年，盘尼西林才正式在病人身上使用。在第二次世界大战期间，盘尼西林救活了无数人的生命。
    弗莱明是一个脚踏实地的人。他不尚空谈，只知默默无言地工作。起初人们并不重视他。他在伦敦圣玛丽医院实验室工作时，那里许多人当面叫他小弗莱，背后则嘲笑他，给他起了一个外号叫“苏格兰老古董”。
    有一天，实验室主任赖特爵士主持例行的业务讨论会。一些实验工作人员口若悬河，哗众取宠，惟独小弗莱一直沉默不语。赖特爵士转过头来问道:
    “小弗莱，你有甚么看法?”
    “做。” 小弗莱只说了一个字。他的意思是说，与其这样不着边际地夸夸其谈，不如立即恢复实验。
    到了下午五点钟，赖特爵士又问他:
    “小弗莱，你现在有甚么意见要发表吗?”
    “茶。”原来，喝茶的时间到了。
    这一天，小弗莱在实验室里就只说了这两个字。
    弗莱明像往日那样细心地观察培养葡萄球细菌的玻璃罐。
    “唉，罐里又跑进去绿色的霉!”弗莱明皱了眉头。
    “奇怪，绿色霉的周围，怎么没有葡萄球细菌呢？难道它能阻止细菌的生长和繁殖 ?”细心的弗莱明不放过一个可疑的现象，苦苦地思虑下去。
    他进行了一番研究，证赏这种绿色霉是杀菌的有效物质。他给这种物质起个名字: 青霉素。有了这个发现，人类又从死神的手里夺回许多生命。

冯·诺伊曼 (1903-1957)

冯·诺伊曼（Neumann，John von)，是20世纪最杰出的数学家之一，于1945年提出了“程序内存式”计算机的设计思想。这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计的基本原则。由于他在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献，他被誉为“计算机之父”。
    诺伊曼于1903年出生于匈牙利的布达佩斯。他是一个数字神童，11岁时已显示出数学天赋。12岁的诺伊曼就对集合论，泛函分析等深奥的数学领域了如指掌。青年时期，诺伊曼从著名数学家希尔伯特，从此，他更是如鱼得水，在数学在海洋中畅游。在获得数字博士之后，他成为美国普林斯顿大学的第一批终身教授，那时，他还不到30岁。
    诺伊曼不仅是个数学天才，在其他领域也大有建树。他精通七种语言，在化学方面也有相当的造诣，曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。更为难得的是，他并不仅仅局限于纯数学上的研究，而是把数学应用到其他学科中去。他对经典力学、量子力学和流体力学的数学基础进行过深入的研究，并获得重大成果，这些都说明诺伊曼具备了坚实的数理基础，和广博的知识，为他后来从事计算机逻辑设计提供了坚强的后盾。
    1944年，诺伊曼参加原子弹的研制工作，该工作涉及到极为困难的计算。在对原子核反应过程的研究中，要对一个反应的传播做出“是”或“否”的回答。解决这一问题通常需要通过几十亿次的数学运算和逻辑指令，尽管最终的数据并不要求十分精确，但所有的中间运算过程均不可缺少，且要尽可能保持准确。他所在的洛·斯阿拉莫斯实验室为此聘用了一百多名女计算员，利用台式计算机从早到晚计算，还是远远不能满足需要。无穷无尽的数字和逻辑指令如同沙漠一样把人的智慧和精力吸尽。
    被计算机所困扰的诺伊曼在一次极为偶然的机会中知道了ENIAC计算机的研制计划，从此他投身到计算机研制这一宏伟的事业中，建立了一生中最大的丰功伟绩。
1944年夏的一天，正在火车站候车的诺伊曼巧遇戈尔斯坦，并同他进行了短暂的交谈。当时，戈尔斯坦是美国弹道实验室的军方负责人，他正参与ENIAC计算机的研制工作。在交谈在，戈尔斯坦告诉了诺伊曼有关ENIAC的研制情况。具有远见卓识的诺伊曼为这一研制计划所吸引，他意识到了这项工作的深远意义。
    几天之后，诺伊曼专程来到莫尔学院，参观了尚未竣工的这台庞大的机器，并以其敏锐的眼光，一下子抓住了计算机的灵魂－－逻辑结构问题，令年轻的ENIAC的研制们敬佩不已。
因实际工作中对计算的需要以及把数学应用到其他科学问题的强烈愿望，使诺伊曼迅速决定投身到计算机研制者的行列。对业已功成名就的诺伊曼来说，这样做需要极大的勇气，因为这是一个成败未卜的新征途，一旦失败，会影响他已取得的名誉和地位。诺伊曼却以对新事物前途的洞察力，毅然决然地向此征途迈出了第一步，于1944年8月加入莫尔计算机研制小组，为计算机研制翻开了辉煌的一页。
    诺伊曼以其非凡的分析、综合能力及雄厚的数理基础，集众人之长，提出了一系列优秀的设计思想，在他和莫尔小组其他成员的共同努力下，只经历了短短的十个月，人类在数千年中积累起来的科学技术文明，终于结出了最激动人心的智慧之花－－一个全新的存储程序通用电子计算机方案（EDVAC方案）诞生了。
　　诺伊曼以“关于EDVAC的报告草案”为题，起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。报告明确规定，EDVAC计算机由计算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出五大部分组成，并阐述了这五大部分的职能和相互关系。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献，它向世界宣告：电子计算机的时代开始了。
    1954年6月，诺伊曼到美国普林斯顿高级研究所工作，出任ISA计算机研制小组的主任职位。在那时，他提出了更加完善的设计报告“电子计算装置逻辑结构初探”。报告中，诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证，为计算机的设计树立了一座里程碑。
    设计思想之一是二进制，他根据电子元件双稳工作的特点，建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点，并预言，二进制的采用将大简化机器的逻辑线路。
    实践证明了诺伊曼预言的正确性。如今，逻辑代数的应用已成为设计电子计算机的重要手段，在EDVAC中采用的主要逻辑线路也一直沿用着，只是对实现逻辑线路的工程方法和逻辑电路的分析方法作了改进。
    程序内存是诺伊曼的另一杰作。通过对ENIAC的考察，诺伊曼敏锐地抓住了它的最大弱点－－没有真正的存储器。ENIAC只在20个暂存器，它的程序是外插型的，指令存储在计算机的其他电路中。这样，解题之前，必需先相好所需的全部指令，通过手工把相应的电路联通。这种准备工作要花几小时甚至几天时间，而计算本身只需几分钟。计算的高速与程序的手工存在着很大的矛盾。
    针对这个问题，诺伊曼提出了程序内存的思想：把运算程序存在机器的存储器中，程序设计员只需要云存储器中寻找运算指令，机器就会自行计算，这样，就不必每个问题都重新编程，从而大大加快了运算进程。这一思想标志着自动运算的实现，标志着电子计算机的成熟，已成为电子计算机设计的基本原则。
    冯·诺伊曼为计算机的发展道路打通了一道道关卡。尽管长期以来，关于二进制的引入和程序内存的发明权一直有争议，但是，诺伊曼在计算机总体配置和逻辑设计上所做的卓越贡献掀起了一次计算机热潮。推动了电子计算机的发展。他无愧于“计算机之父”这一美称。