物理学发展中的几种效应，本文主要内容关键词为：几种论文,物理学论文,效应论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
本文从物理学史和诺贝尔科学奖百年史的研究中，发现在物理学发展过程中的几种效应，并对其进行了初步的分析讨论。
一、开创性物理学发现的“种子效应”
当我们翻开诺贝尔物理学奖的历史簿，不难发现这样一种现象，就是物理学中一些开创性的科学发现成果往往会引发出一系列的科学新发现或新创造，多则十几项，少则几项。见下表：
由下表可见，X射线的发现引发出六项重大物理学获奖成果；电子的发现引发出十项重大物理学获奖成果；量子学说的提出引发出九项重大物理学获奖成果；超导现象和理论的发现引发出的五项重大物理学获奖成果。其实，类似上述的现象在物理学发展史上是屡见不鲜的。甚至不少物理科学发现的“种子”还引发出跨学科的新发现或新创造，如X射线的发现引发出A·M·马克和杭斯菲尔德发明了医学上的“X射线层析图像技术”，获得了1979年诺贝尔生理学和医学奖；量子力学的发现引发出R·S·马利肯运用量子力学创立了“化学结构分子轨道理论”，获得了1966年诺贝尔化学奖。
上述现象都充分说明了物理科学上一些开创性的新发现犹如一颗“种子”，可孕育出更多的科学发现或科学创造；犹如一朵鲜艳的科学之花，引来科学园地的满园春色。这就是物理科学发现的“种子效应”。
二、物理科学发展中的“名师效应”
诺贝尔科学奖的百年历史中，物理学名家荟萃。然而在众多的科学名家中，有一些不仅是物理科学的泰斗，同时也是组织科学研究、培养科学后人的名师。在他们科学工作的一生中都培养出众多的科学后人，有的甚至培养出一批诺贝尔科学奖获得者。见下表：
由上表可见，J·J·汤姆逊培养出八位诺贝尔科学奖获得者；卢瑟福培养出12位诺贝尔科学奖获得者；N·玻尔培养出八位诺贝尔科学奖获得者；费米培养出六位诺贝尔科学奖获得者。其实，这些名师培养的科学后人中，还有许多虽然未获得诺贝尔科学奖，但在各个科学技术领域里都做出过各自的重大科学贡献。而且，类似上述的现象在物理学发展的历史中是处处可见，这种名师培养出名科学家的现象就是物理科学发展创造中的“名师效应”。
如果我们进一步分析，还可以发现“名师效应”竟出现了更为有趣的多代延续现象。如在诺贝尔奖获得者中可以追溯出5代相继的情况：1909年化学奖荣获者奥斯特瓦尔德的学生能斯特获得了1920年化学奖，能斯特的学生密立根获得了1923年物理学奖，密立根的学生安德森获得了1936年物理学奖，安德森的学生格拉塞获得了1960年物理学奖；再如，1905年化学奖荣获者冯·贝耶尔的学生费雪获得了1912年化学奖，费雪的学生瓦尔堡获得了1931年生理学和医学奖，瓦尔堡的学生克雷布斯获得了1953年生理学和医学奖。可见，“名师效应”在物理学发展进程中的作用是巨大的。
三、物理科学发展中的“名实验室效应”
物理学发展的历史是与科学实验的历史是分不开的。如果我们打开诺贝尔科学奖百年史册的话，不难发现在诺贝尔物理学奖获得者中，许多获奖者都出自那些著名的物理实验室，有些还获得了其他领域的科学奖。见下表：
由下表可见，从英国剑桥大学的卡文迪许实验室培养出的诺贝尔科学奖获得者有25人；从美国加州大学的劳伦斯实验室培养出的诺贝尔科学奖获得者有9人。此外，美国的贝尔实验室先后培养出11位诺贝尔科学奖获得者；美国的芝加哥大学实验室也先后培养出5名诺贝尔科学奖获得者。其实，当我们认真地分析一下就可发现，在诺贝尔物理学奖获得者中，不仅从名实验室培养出来的物理学家居多，而且以实验成果和应用成果获奖的也是居多的。这就是物理学发现的“名实验室效应”。其原因就在于，首先物理科学是一门实验科学，其成果当然体现在实验研究中；其次是名实验室具有最先进的实验设备条件；其三是名实验室具有最优秀的科学导师。
四、物理学创造中的“多领域效应”
物理科学的发展总是伴随着科学前沿的不断分化及随后的交叉、融合。这种交叉融合中使物理学发展过程中出现的许多新的生长点，常常在不同学科的彼此交叉和不同领域的相互渗透过程中产生。尤其是近现代科技的重大进展，越来越多地出现在学科之间的空白地带上，出现在多领域研究过程之中。如现代物理学中的表面科学包含在一些最重要的令人迷惑的化学过程中，它需要物理学、化学、数学等学科共同研究和解决问题。可以说，多领域研究已成为当代物理学研究活动的重要特征。这种从多领域研究中获取物理创新成果的现象就是物理学创造中的“多领域效应”。其实，这种效应在物理学发展的历史上早已有之，从历代的著名物理学家曾涉及的多学科研究领域可以见得。如下表：
从上表不难看到，在科学领域取得巨大成就的十大物理学家在他们追求科学的过程中，均都涉及过多个领域的研究。其实，类似的现象在科学创造史上比比皆是。著名科学家贝弗里奇说：“凡有重要的独创性贡献的科学家，常常是兴趣广泛的人。”兴趣广泛，才有可能接收广博的信息，才有机会受到更多的偶然事件的启示，并在启发中获得创新灵感，这在物理学创造史上已有许多的见证。甚至不少取得辉煌成就的物理学家在求学成长过程中就已接受过多领域的教育，如1928年诺贝尔物理学奖得主里查逊，18岁赢得剑桥大学三一学院物理、化学、植物学考试的第一名，21岁取得剑桥大学文学学士，25岁获得伦敦大学理学学士和剑桥大学文学硕士，等等，多领域的教育为日后的多领域研究成功提供了有力的保证。
物理学创造中的“多领域效应”，作为物理学发展上的一个现象，其研究的模式、规律及对科学发展的创新作用等，是值得深入探讨的。