諾貝爾物理學(xué)獎
1975年度諾貝爾獎的授予承認(rèn)了原子核一般是畸變了的(不是球形的)這一發(fā)現(xiàn)的重要性,以及承認(rèn)了一個得到實驗數(shù)據(jù)支持的可接受的原子核模型的產(chǎn)生。大約在1950年,在調(diào)和原子核的兩種互相矛盾的圖像出現(xiàn)了一種進(jìn)退兩難的困境,1936年發(fā)展起來的液滴模型把原子核描述為一種帶電液滴,并能在它的球形基礎(chǔ)上作振動。這種圖像得到1939年發(fā)現(xiàn)的裂變過程的強(qiáng)有力的支持。在這種裂變過程中,原子核形變得如此厲害,以致破裂成兩塊;而1949年發(fā)展起來的核的殼層模型,用質(zhì)子和中子的獨(dú)立運(yùn)動來看待核結(jié)構(gòu)。它認(rèn)為質(zhì)子和中子都在繞質(zhì)心的軌道上運(yùn)動,這種模型在解釋可與單個粒子的軌道運(yùn)動相聯(lián)系的大量核性質(zhì)中獲得了巨大的成功。
矛盾統(tǒng)一
A.玻爾和莫特爾遜試圖將核結(jié)構(gòu)的這兩種互相矛盾的方面統(tǒng)一起來。在1953年的文章中,他們給出了大量的實驗數(shù)據(jù),分析了它們提供的關(guān)于單個核子的運(yùn)動與核形變之間相互影響的信息。在此工作的基礎(chǔ)上,在其后數(shù)十年內(nèi),他們作出了巨大的努力來發(fā)展一種對原子核綜合且自洽的描述。
這一發(fā)展的最主要部分是:弄清如何從單個粒子的運(yùn)動形成振動和轉(zhuǎn)動,肯定核中粒子成對結(jié)合所起的重要作用(這種成對結(jié)合非常類似于金屬中產(chǎn)生超導(dǎo)性的電子對),以及核中大量新型振動的發(fā)現(xiàn),其中有一些振動類似于液滴的振動,而另一些則涉及到核的一些量子特征(不屬于經(jīng)典圖像之列)。在這一發(fā)展過程中,許多不同國家的物理學(xué)家進(jìn)行了非常活躍的通力合作,哥本哈根的N.玻爾研究所為這個建立在由其奠基人創(chuàng)立的傳統(tǒng)基礎(chǔ)之上的國際合作提供了獨(dú)一無二的機(jī)會。
人生經(jīng)歷
莫特爾遜生于1926年,他是G.莫特爾遜和G.B.莫特爾遜夫婦三個孩子中的第二個。他說過,他童年在芝加哥的故鄉(xiāng)是關(guān)于科學(xué)、政治和道德問題熱烈爭論的自由之地。1968年,莫特爾遜的一個同事說:“他在任何一個領(lǐng)域中都可以成為一個大學(xué)者!
莫特爾遜靠美國海軍的V12計劃進(jìn)入了柏圖大學(xué)。1947年他獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位。在哈佛大學(xué)攻讀研究生期間,他在許溫格的指導(dǎo)下研究核物理問題,1950年他獲得哲學(xué)博士學(xué)位。然后,他去哥本哈根繼續(xù)工作,他先后獲得哈佛大學(xué)的出國獎學(xué)金和美國原子能委員會的獎學(xué)金,以及西歐核子研究中心的研究職位。從1957年開始,他一直擔(dān)任北歐理論原子物理研究所教授。1957年開始他與A.玻爾合作,對此莫特爾遜說道:“我們感到,在這次合作當(dāng)中,我們能夠發(fā)掘存在于興致大體相同的兩個人之間的思想交流中的一些可能的東西,這種相近的興致,通過長期的努力已融為一體了,我們共同發(fā)展了相互的了解。”
在他的同行當(dāng)中,莫特爾遜以講課著稱,而且他幾乎能對所有的課題進(jìn)行明智的討論。他的一個朋友在描述他對大自然、騎自行車、游泳和音樂方面的興趣時說:“他使我對在樹木中散步來尋找蘑菇產(chǎn)生了興趣!