勞厄 - 簡介

勞厄 - 歷史

自從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來，關(guān)于X射線的本質(zhì)，科學(xué)家們提出了各自的看法。勞厄（右圖）認(rèn)為，X射線是電磁波。他在與博士研究生厄瓦耳交談時，產(chǎn)生了用X射線照射晶體以研究固體結(jié)構(gòu)的想法。他設(shè)想，X射線是極短的電磁波，而晶體是原子（離子）的有規(guī)則的三維排列。只要X射線的波長和晶體中原子（離子）的間距具有相同的數(shù)量級，那么當(dāng)用X射線照射晶體時就應(yīng)能觀察到干涉現(xiàn)象。在勞厄的鼓勵下，索末菲的助教弗里德里奇和倫琴的博士研究生克尼平在1912年開始了這項實驗。他們把一個垂直于晶軸切割的平行晶片放在X射線源和照相底片之間，結(jié)果在照相底片上顯示出了有規(guī)則的斑點群。后來，科學(xué)界稱其為“勞厄圖樣”。勞厄設(shè)想的證實一舉解決了X射線的本性問題，并初步揭示了晶體的微觀結(jié)構(gòu)。愛因斯坦曾稱此實驗為“物理學(xué)最美的實驗”。 隨后， 勞厄從光的三維衍射理論出發(fā)，以幾何觀點完成了X射線在晶體中的衍射理論，成功地解釋了有關(guān)的實驗結(jié)果。但由于他忽略了晶體中原子（離子）的熱運動，這個理論還只是近似的。到1931年，勞厄終于完成了X射線的“動力學(xué)理論”。 勞厄的這項工作為在實驗上證實電子的波動性奠定了基礎(chǔ)，對此后的物理學(xué)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
勞厄，M.von Max von Laue (1879～1960)
    德國物理學(xué)家,X射線晶體分析的先驅(qū)。1879年10月5日生于柯布倫茨附近的普法芬多夫，1960年4月23日在柏林逝世。
　　勞厄在青少年時期就顯示出對自然科學(xué)的興趣，并得到父母和中學(xué)教師的支持。在斯特拉斯堡中學(xué)時，一位數(shù)學(xué)教師把 H.von亥姆霍茲的通俗科學(xué)講演集介紹給他，使他得知當(dāng)時科學(xué)發(fā)展的主要動向。他還和兩位同學(xué)一起在一位熱心的教師家里作過當(dāng)時剛為W.K.倫琴發(fā)現(xiàn)的X射線實驗。
　　中學(xué)畢業(yè)后，勞厄先后就讀于斯特拉斯堡、格丁根、慕尼黑和柏林幾所大學(xué)，聽過D.希耳伯特、M.普朗克等大師的課。1904年他在普朗克指導(dǎo)下以《平行平面板上的干涉現(xiàn)象的理論》為題完成了博士論文，隨后留校做普朗克的助教。1909年勞厄到慕尼黑大學(xué)任教。那時A.索末菲的講課和討論班吸引了許多年青的物理學(xué)家來到慕尼黑，討論的主題都與當(dāng)時物理學(xué)在理論和實驗方面的新的概念和發(fā)現(xiàn)有關(guān)。關(guān)于X 射線的本性的各種看法也是主題之一。勞厄認(rèn)為X射線是電磁波，他在同一位博士研究生P.P.厄瓦耳交談時，產(chǎn)生了用X 射線照射晶體用以研究固體結(jié)構(gòu)的想法。他設(shè)想X 射線是極短的電磁波,而晶體又是原子（離子）的有規(guī)則的三維排列,只要X射線的波長和晶體中原子（離子）的間距具有相同的數(shù)量級，那么當(dāng)用X 射線照射晶體時就應(yīng)能觀察到干涉現(xiàn)象。在勞厄的鼓勵下，索末菲的助教W.弗里德里奇和倫琴的博士研究生P.克尼平在 1912年4月開始了這項試驗。他們把一個垂直于晶軸切割的平行晶片放在 X射線源和照相底片之間。果然在照相底片上顯示出有規(guī)則的斑點群。勞厄的設(shè)想被證實了，一舉解決了X 射線的本性問題,而且初步揭露了晶體的微觀結(jié)構(gòu)(見彩圖W.弗里德里奇和P.克尼平按照 M.von勞厄(1879～1960)的設(shè)想研究晶體中X射線衍射所用的儀器)�！　�
A.愛因斯坦曾稱此實驗為"物理學(xué)最美的實驗"。勞厄隨后從光的三維衍射理論出發(fā),以幾何觀點完成了X射線在晶體中的衍射理論，成功地解釋了實驗結(jié)果。由于他忽略了晶體中原子(離子)的熱運動，這個理論還只是近似的。到1931年，勞厄終于完成了X 射線的"動力學(xué)理論"。勞厄的這項工作為在實驗上證實電子的波動性奠定了基礎(chǔ)，對此后的物理學(xué)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。由于發(fā)現(xiàn) X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象，勞厄獲得了1914年的諾貝爾物理學(xué)獎。1905年，勞厄在普朗克的討論班上得悉愛因斯坦的工作，深為關(guān)于空間時間的這個新思想所吸引；1907年他專程去伯爾尼拜訪了愛因斯坦，他們從此成為終生的摯友。1911年，勞厄?qū)懗傻谝槐娟U述愛因斯坦理論的專著《相對性原理》，闡明了新的空間時間概念和以接近于光速的速度運動物體的運動，為愛因斯坦的理論贏得更多的支持。
勞厄從1912年起先后在蘇黎世大學(xué)和法蘭克福大學(xué)任教，1919年回到柏林大學(xué)任物理學(xué)教授。在柏林期間，勞厄成為德國物理學(xué)界的權(quán)威之一，曾擔(dān)任德國物理學(xué)會會長。
　　勞厄為人正直，本無意于政治活動，但當(dāng)科學(xué)研究自由受到威脅時，他總是義正辭嚴(yán)地起來捍衛(wèi)它。早在1920年，當(dāng)P.勒納等人在柏林召開反愛因斯坦廣義相對論的公開集會第二天，勞厄就和W.能斯脫、H.魯本斯聯(lián)名在柏林日報上發(fā)表公開信予以反擊。在納粹統(tǒng)治時期，1933年在維爾茨堡舉行的全德物理學(xué)家年會上，勞厄以物理學(xué)會會長的身份致開幕詞。他在講話的末尾引用伽利略堅持N.哥白尼的日心說而遭到教會迫害這一歷史事件，間接地捍衛(wèi)了當(dāng)時正受到主張所謂"德意志物理學(xué)"的納粹黨徒攻擊的愛因斯坦和其他猶太科學(xué)家；最后的結(jié)束語是"然而，在任何壓迫面前，科學(xué)的捍衛(wèi)者都具有完全勝利的信念，這信念就是（伽利略的）這一句話：’無論如何，它在運動！’"。同年他不顧J.斯塔克的威脅，拒絕參加斯塔克召集的擁護(hù)納粹的集會。在第二次世界大戰(zhàn)期間,他從未參與有關(guān)軍事的科學(xué)活動。1943年終于為納粹當(dāng)局強(qiáng)令從柏林大學(xué)提前退休。
　　1945年德國投降后，勞厄和O.哈恩、W.K.海森伯等人被美國軍方送往英國。1946年1月勞厄返回德國后,定居于格丁根。他為重建德國物理學(xué)會和將威廉皇帝協(xié)會改建為馬克斯·普朗克協(xié)會作出了重大努力。當(dāng)1946年英國皇家學(xué)會主持召開國際結(jié)晶學(xué)會議時，他是應(yīng)邀參加會議的唯一一位德國學(xué)者。他還和普朗克一起參加了英國舉行的I.牛頓紀(jì)念大會。在這兩個會議上，勞厄和普朗克在納粹統(tǒng)治時期為維護(hù)學(xué)術(shù)尊嚴(yán)和科學(xué)自由的行為備受贊揚，與會者稱他們是真正的人和真正的科學(xué)家。1957年法國授予勞厄榮譽軍團(tuán)勛章以表彰他捍衛(wèi)人的尊嚴(yán)和自由的功績。
　　勞厄在1943年寫成的一部具有特色的《物理學(xué)史》，于1947年出版（中譯本，1978）。
1951年勞厄被選為馬克斯·普朗克協(xié)會的哈伯研究所所長，以72歲的高齡重返他曾居住多年的柏林。此后，他致力于相對論電動力學(xué)、超導(dǎo)理論等方面的工作，并重行修訂了《相對性原理》一書。
    勞厄逝世后，1961年出版了他的《著作和報告全集》，計3卷。