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  • 戴維·莫里斯·李

    戴維·莫里斯·李(物理學(xué)家)

    戴維·莫里斯·李(David Morris Lee,1931年1月20日-),出生于美國紐約州拉伊,畢業(yè)于哈佛大學(xué),曾任康奈爾大學(xué)教師,美國物理學(xué)家。

    他領(lǐng)導(dǎo)的康奈爾低溫小組首次發(fā)現(xiàn)了3He的超流動性,并因此獲諾貝爾物理學(xué)獎。


    人物經(jīng)歷

    戴維·莫里斯·李的父母在紐約市出生和長大。 我父親被訓(xùn)練作為一名電氣工程師,母親是小學(xué)教師。 他們分別來自英國和立陶宛曾在1800年代后期到美國的猶太移民的孩子。 我的曾祖父,實際上已大大早在美國定居。 出生于1931年1月20日,當(dāng)我,我的父母住在郊區(qū)小城鎮(zhèn),黑麥,紐約,紐約市以外。 我的父親在一個小,但增長的電器制造公司在城市通勤火車到他的工作。 偉大的1930年代初經(jīng)濟衰退期間,我們搬到了省錢了幾年的城市,但最終搬回到麥田里,我收到了我的早期教育。 隨著時間的改善了我們的家庭情況,為我的父親在他的公司,這是迅速擴大先進,并最終成為它的總統(tǒng)。

    戴維·莫里斯·李作為一個孩子,是生活在田野,沿著家附近的海岸線的東西著迷。 他經(jīng)常漫游四處收集青蛙,魚,蠑螈,蛇和蠕蟲。 六歲開始,每到夏天我花了遠離家鄉(xiāng),在新英格蘭地區(qū)的各種兒童營地,給了他機會進一步探討這種興趣。戴維·莫里斯·李童年的激情是鐵路。 他設(shè)法鐵路覆蓋整個美國的時間表,廣泛收集和積累成為一個年輕的旅游專家。 當(dāng)他還是一個非常年輕的孩子,父親給了他一組彈簧操作的“風(fēng)”的列車,做的第一件事是在自家的廚房電源插座插入軌道。 一個淋浴的火花飛滿屋子都是。 幸運的是,父母,放縱,每個人都笑了有關(guān)這一事件。戴維·莫里斯·李作為一個年輕的小將成為氣象非常感興趣,一直在自己的天氣記錄和認購美國氣象局發(fā)出的“每日天氣圖。 有一天,他問父親在他的圖書館的書題為爵士牛仔褲神秘的宇宙?。 他表示,沒有人真正明白了什么是在這本書。 戴維·莫里斯·李馬上拿起書開始讀它。 有美麗的討論當(dāng)時的宇宙學(xué),發(fā)現(xiàn)完全迷人。這本書真的激發(fā)了戴維·莫里斯·李對物理學(xué)的興趣。

    在麥田里的高中有一個很好的方案。 有強調(diào)必要的基本技能,寫作和數(shù)學(xué)上獲得通過大量的練習(xí),但這也教為自己想。 我相當(dāng)大的債務(wù)應(yīng)該感謝我的老師。 當(dāng)然在這段時間里最年輕的男孩想成為體育英雄,?戴維·莫里斯·李也不例外。?戴維·莫里斯·李是一個相當(dāng)不錯的短距離亞軍,是學(xué)校的田徑隊,以及在高中足球節(jié)目的參與者積極,但有沒有機會,?戴維·莫里斯·李將永遠是一個體育英雄。

    繼1948年高中畢業(yè),?戴維·莫里斯·李參加了哈佛大學(xué),在那里他成為一個物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)者。 在一個小鎮(zhèn)上長大,發(fā)現(xiàn)哈佛是一個極大的豐富經(jīng)驗。 在班上的學(xué)生來自各行各業(yè),從種類繁多的地理位置。 許多大學(xué)朋友,他仍然保持聯(lián)系。 在大學(xué)四年,他認為中醫(yī)藥事業(yè)的可能性。 有了這一點,除了物理學(xué)的重大的一些醫(yī)療課程。?戴維·莫里斯·李特別喜歡在有機化學(xué)的課程,但盡管早期的利益,沒有找到迷人的生物科學(xué)。 因此,?戴維·莫里斯·李放棄了對中醫(yī)藥事業(yè)的想法,并繼續(xù)物理研究。 主要課外活動是哈佛大學(xué)的游艇俱樂部。 1950年6月,?戴維·莫里斯·李一群航行從新港,羅德島,漢密爾頓,百慕大在百慕大的種族。 這是一個奇妙的冒險。在哈佛半年后,有足夠的學(xué)分畢業(yè)。

    1952年1月。 ?戴維·莫里斯·李在1952年4月,為22個月進入美國陸軍和美國大陸的各個崗位擔(dān)任朝鮮戰(zhàn)爭期間的最后階段。 一天晚上,在此期間,擔(dān)任警衛(wèi)的體罰。 一名守衛(wèi),是一個年輕的士兵名為赫伯特炒。 原來,他一直是在的康涅狄格教授保羅Zilsel大學(xué)的在超流理論專業(yè)研究生。 他們有一個關(guān)于超流氦4的精彩討論。 后來赫伯特炒成了布朗大學(xué)的理論物理學(xué)教授。

    戴維·莫里斯·李

    戴維·莫里斯·李從軍隊的光榮退役后,進入康涅狄格大學(xué)在1954年2月,部分原因是與赫伯特炒討論的結(jié)果,一方面是因為父母已經(jīng)搬到康涅狄格,所以它是家鄉(xiāng)。 一個和一個半年度留在康涅狄格大學(xué)是非常有益的。 它給了戴維·莫里斯·李學(xué)習(xí)的機會,在一個相對寬松的環(huán)境物理和了解實驗物理。戴維·莫里斯·李的第一個項目是建立一個電離真空計教授埃德加·埃弗哈特克羅夫特沃爾頓加速器的控制電路。 在那些日子里真空管是電子電路中的活性成分。戴維·莫里斯·李還記得真空管的細絲和涼爽的藍色輝光的閘流管的溫暖的橙色光暈。 在拍攝電路組裝和麻煩,也還記得所有從真空管電源300伏電擊。

    在康涅狄格大學(xué)期間,?戴維·莫里斯·李會見了終身的朋友約翰Reppy人后來成為同事,在康奈爾低溫小組。 約翰教授查爾斯·雷諾茲超流體液氦的實驗研究。 這是雷諾茲教授真的很激動我的超流動性和低溫物理的興趣。在除了約翰Reppy實力作為一個實驗物理學(xué)家,他是一個攀巖和登山,出類拔萃。 他莫名其妙地說服?戴維·莫里斯·李,克服自然的高度恐懼,參加了一些精彩的在懷俄明州大Tetons和美國西部的南達科他州的布萊克山攀登。 ?戴維·莫里斯·李還是很享受在山上遠足。最終完成了自我要求,為科學(xué)碩士學(xué)位,在美國康涅狄格大學(xué)后,在招收博士 在1955年夏天在耶魯大學(xué)的物理方案。 ?戴維·莫里斯·李在耶魯大學(xué)的夏季項目是建立水銀噴射脫衣舞的重離子直線加速器正在建設(shè)。 去除更多的電子,離子,可提高其凈電荷,從而加速到更高的能量。 從離子的電子而有效地去除,當(dāng)離子通過一個汞原子的超音速噴氣機通過。 另外,在耶魯大學(xué)期間的第一個夏天,遇見了羅素·唐納利完成他的博士 在耶魯大學(xué)教授塞西爾·T.巷低溫組的旋轉(zhuǎn)超流氦的論文。 拉斯是物理學(xué)的巨大熱情與才華的實驗者。 他有一個杰出的職業(yè)生涯,是一個在俄勒岡大學(xué)的教授。 此外對加速器的工作,?戴維·莫里斯·李很喜歡他的實驗幫助拉斯那年夏天。 在很短的時間,學(xué)到了大量有關(guān)實驗低溫物理和實驗物理學(xué)家的生活。 隨著時間的推移越來越著迷了低溫物理學(xué),這將是專業(yè)領(lǐng)域,在讀研究生。 幸運的是,亨利·A教授費正清耶魯大學(xué)低溫組有?戴維·莫里斯·李的位置。 亨利是一個優(yōu)秀的導(dǎo)師和一個有益的和理解的論文顧問。 當(dāng)時,同位素他首次成為可用。 ?戴維·莫里斯·李的論文題目涉及液體他的研究,并在其諾貝爾演講討論。 回頭后,畢業(yè)學(xué)校是在的生活很幸福的時期。 要徹底沉浸在物理學(xué)和追求相似的目標被朋友包圍的機會,是一個了不起的經(jīng)驗。 這是完全值得的觀察中,?戴維·莫里斯·李已經(jīng)用自己的雙手設(shè)計和構(gòu)建的設(shè)備令人興奮的新影響。

    在1959年1月,?戴維·莫里斯·李在耶魯大學(xué)完成我的研究,并加入了美國康奈爾大學(xué)的教師。 我的責(zé)任是建立在低溫物理研究實驗室,并在物理系任教的課程。 我還負責(zé)我們的氦液化器的操作。 后不久,在康奈爾大學(xué)時,我遇到了我的妻子達娜,誰是博士 學(xué)生營養(yǎng)和生物化學(xué)。 她出生和成長在泰國。她的父親原是從哥本哈根和她的母親是泰國本土。 為超過36年的時間里,她一直是一個美妙的伴侶。 沒有她的愛支持我的事業(yè)一定會遠遠低于成功。 我們有兩個人,與他們的妻子,在斯德哥爾摩的諾貝爾慶祝加入我們的成年兒子。 多年來,我的工作我的方式通過的行列,在康奈爾大學(xué)物理系教授的立場。 同時,我們的低溫組擴大規(guī)模,此外, 羅伯特·C·理查森教授約翰·D·Reppy,誰也一直在康涅狄格州的研究生,并在耶魯大學(xué)后,在1960年他從杜克大學(xué)加入我們。 最近Jeevak Parpia教授加入本集團。 多年來,我們的計劃是非常成功的。除了超流體的工作,包括液體相分離曲線的三臨界點的發(fā)現(xiàn),他研究生Erlend格拉夫,約翰·D·Reppy和自己發(fā)現(xiàn)的混合物我們研究生威廉·P·霍爾珀林,羅伯特·C·理查森及其同伙在堅實的反鐵磁序,并為自己和杰克·H。之間的合作的一部分發(fā)現(xiàn)的核自旋波,自旋極化氫原子氣體釋放化學(xué)系。 此外,約翰Reppy和他的學(xué)生在超流他和進行了廣泛調(diào)查的持續(xù)電流。 他的實驗與研究生大 衛(wèi)主教Thouless過渡科斯特利茨在超流他的電影提供了一個突出的例子。 對這項工作的約翰被授予1981年的弗里茨·倫敦紀念獎。 jeevak Parpia最近局限于幾何超流體的一些非常令人興奮的研究。 其他獎項頒發(fā)給該組的成員包括英國物理研究所1976年的爵士弗朗西斯·西蒙紀念獎和1981年奧利弗·巴克利獎,美國物理學(xué)會。 這兩個獎項被授予道格拉斯·奧謝羅夫四 ,羅伯特·C·理查森和我發(fā)現(xiàn)他的超流體 此外,羅伯特·理查森,約翰Reppy和自己已經(jīng)當(dāng)選的國家科學(xué)院院士和美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院。 的學(xué)術(shù)生涯中最有意義的方面之一,是與研究生工作,離開研究生畢業(yè)后,看著他們發(fā)展的機會。 我的同胞得主,道格·奧謝羅夫,是一個科學(xué)家,誰是極其成功的,但作為一名研究生,他后來在AT&T貝爾實驗室和斯坦福大學(xué)有一個杰出的職業(yè)生涯的最好的例子。 ?戴維·莫里斯·李等人的大多數(shù)其他學(xué)生在科學(xué)和技術(shù)有非常負責(zé)任的和有意義的事業(yè)。?

    人物貢獻

    1996年物理獎授予戴維.李(DavidM.lee)(美國)、羅伯特.里查森(RobertC.Richardson)(美國)、道格拉斯.奧謝羅夫(DouglasD.Sheriff)(美國),以表彰他們對氦-3超流性的發(fā)現(xiàn)。

    與正常流體不同,超流氦不隨容器的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,但可以產(chǎn)生大量渦旋,和為渦旋線。渦旋線互相排斥并形成六角排列結(jié)構(gòu),超流體繞著渦旋線的核心轉(zhuǎn)動,這種轉(zhuǎn)動是量子化的,與原子核外的電子軌道類似。在不同的溫度、轉(zhuǎn)速和磁場條件下,氦-3中會出現(xiàn)幾種渦旋線。在氣體、液體和固體中,量子效應(yīng)通常會被原子的無規(guī)桂熱運動所掩蓋,但是在超低溫下,這些效應(yīng)可以被觀察到。一個壯觀的例子就是氦-3的超流性—這一個現(xiàn)象導(dǎo)致對量子物理的更深入理解。

    在由三位科學(xué)家設(shè)計并建成的低溫衡器中,利用玻氏法,把桓鍪⒂瀉?3的容器冷卻到大約2Mk。當(dāng)氦-3被穩(wěn)恒緩慢地壓縮時,其內(nèi)部壓強被測量下來。隨著氦-3體積縮小及隨后增大,他們觀測到壓強曲線斜率有微小變化以及出現(xiàn)小扭折。這些觀察結(jié)果是氦-3相變?yōu)槌黧w的最出證據(jù)。兩個超流體的相—"A"相和"B"相被發(fā)現(xiàn)了。

    研究成果

    在自然界,存在著3He和4He兩種同位素。4He的原子核有兩個質(zhì)子和兩個中子,稱為玻色子;而3He只有一個中子,稱為費米子。20年代30年代末期,卡皮查發(fā)現(xiàn)4He的超流動性。朗道從理論上解釋了這種現(xiàn)象,他認為當(dāng)溫度在絕對溫度2.17K時,4He原子發(fā)生玻色愛因斯坦凝聚,成為超流體,而像3He這樣的費米子即使在最低能量下也不能發(fā)生凝聚,所以不可能發(fā)生超流動現(xiàn)象。金屬的超導(dǎo)理論(BCS理論)的提出使得人們認為在極低溫度下3He也可能會形成超流體。但是人們一直未能在實驗上發(fā)現(xiàn)3He的超流動性。20世紀70年代,戴維·莫里斯·李領(lǐng)導(dǎo)的康奈爾低溫小組首次發(fā)現(xiàn)了3He的超流動性,不久,其它的研究小組也證實了他們的發(fā)現(xiàn)。

    3He超流體的發(fā)現(xiàn)在天體物理學(xué)上有著奇特的應(yīng)用。人們使用相變產(chǎn)生的3He超流體來驗證關(guān)于在宇宙中如何形成所謂宇宙弦的理論。研究小組用中微子引起的核反應(yīng)局部快速加熱超流體3He,當(dāng)它們重新冷卻后,會形成一些渦旋球。這些渦旋球就相當(dāng)于宇宙弦。這個結(jié)果雖然不能作為宇宙弦存在的證據(jù),但是可以認為是對3He流體渦旋形成的理論的驗證。3He超流體的發(fā)現(xiàn)不僅對凝聚態(tài)物理的研究起了推動作用,而且在此發(fā)現(xiàn)過程中所使用的核磁共振的方法,開創(chuàng)了用核磁共振技術(shù)進行斷層檢驗的先河,今天核磁共振斷層檢驗已發(fā)展成為醫(yī)療診斷的普遍手段 。

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