这个占了半本物理书的实验室里,走出了30个诺贝尔奖得主

相信不少差友应该看过《 货币战争 》这样一本书。

在这儿,有个非常非常传说的玩意 ——罗斯柴尔德家族

在书里,这个始于 18 世纪的犹太家族是世界的幕后黑手之一,从拿破仑战争到南非的钻石,从教皇的宝藏到美国的奥秘圆桌里,都扮演着一个呼风唤雨的角色。

手握 “50 万亿” 美元,说一不贰,无人不从,是妥妥的超级幕后黑手大反派配置了。

当然,现实世界的罗斯柴尔德家族并没有像小说中那么牛叉,不外今天差评君想分享另一个故事,一个科研领域的 “ 罗斯柴尔德 ” 家族的故事。

这个“家族”有多牛叉?他们猛到甚至占据了我们半本高中物理教材,从 1904 年到 2019 年为止,总共走出了 30 个诺贝尔奖。

这就是坐落于英国剑桥的 —— 卡文迪许实验室。

卡文迪许和卡文迪许?

说到卡文迪许实验室,阿谁历史上第一个测出地球质量的社恐科学家——亨利 · 卡文迪许也有必要提一嘴。

在这儿我先卖个关子,如果你测出了地球的质量,你会选择怎么做?

虽说都 2022 年了,这个问题只要五秒钟就能通过百度搜索到,但是如果你是第一个发现的人呢?

是欣喜若狂告昭天下,还是稳住别浪,继续搬砖?

如果这样你能沉住气的话,那我再加个码。

你在化学上做了丰富的试验,发现空气的构成中不单有 4/5 的氮气,还有 1/5 的氧气,又顺带发现了惰性气体。

在电磁学上也是颇有建树,折腾过电荷和电容的关系,捣鼓过电势和电流的比例,你会怎么样?

要是我的话,恨不得牵着火锅出去跑个 8000 米,让全公司的人都知道我整了这么多可以改变世界的大发现。

但亨利 · 卡文迪许不一样,阿西莫夫( 对,就是阿谁写科幻小说的阿西莫夫 )对他的评价是:“ 他是一个富裕而神经质的天才,几乎完全孤独地生活和死亡 ”。

作为一个不肯意和别人说话 · 社恐 · 有钱 · 性格孤僻 · 聪明的科学家,上面的这些研究他都做过。。。但是和咱们想的不一样。。。在做出了这些成果之后 —— 卡文迪许选择将大部分手稿压而不发。

这也就意味着很大一部分 “ 超越时代 ” 的研究并没有在阿谁时代为人所知,甚至如果没有不测的话,这些手稿可能会一辈子没有人发现。

不外就在这个时候,不测就来了。

在亨利 · 卡文迪许去世数年后,剑桥大学正好哼哧哼哧准备建一个新的物理实验室。

要知道在 19 世纪前的那些年代,科研是一个富家子弟才做的起的玩意。

科研,是需要 “ 氪金 ” 的。

不充值,哪里来的实验器材,哪里来的化学原,哪里才能让人 “ 保举审稿 ”?

没有钱的白嫖玩家,就只能当氪金玩家的游戏体验,做着科研里最边角的事情,而能学到多少则是全凭运气。

而剑桥的实验室想要解决的就是这个问题,做一个系统的,正规的物理教学课堂,让更多想学习物理的人得到帮手,得到一个学习的机会。

在当时,这是一个剑桥大学委员会说:“ Yes ” 的选择。

可结果大家一合计盘算,发现建这个实验室需要 6300 英镑( 也有说是 8450 英镑的版本 )。

剑桥的钱包当场说 no 。。。

按照英国通货膨胀计算器,

当年的 6300 英镑相当于如今的 83w 英镑 ▼

不外好在后来它们找到了一个赞助商 —— 威廉 · 卡文迪许爵士。

也就是咱们之前提到不肯意和别人说话 · 社恐 · 有钱 · 性格孤僻 · 聪明的亨利 · 卡文迪许的一个远房亲戚。

氪金玩家总是会有特权的,这样一来,这个在未来物理史上扮演了重要角色的 “ 罗斯柴尔德 ”,最终命名成为了卡文迪许实验室。

卡文迪许实验室入口外景 ▼

统治了半部物理书的地方

而新成立的卡文迪许实验室的 “ 第一代掌门 ” 就是理科生非常非常非常熟悉的电磁学大师 —— 万法归一麦克斯韦。

麦克斯韦方程组,号称史上最美的方程 ▼

麦克斯韦有多牛,他预言了电磁波的存在,提出了将光,电,磁统一的麦克斯韦方程组,被誉为是牛顿,爱因斯坦之下的当代物理学第三人。

而就算是这样一位牛逼哄哄的科学家,在看到亨利 · 卡文迪许留下的厚厚 20 卷手稿之后也震惊了。

我朝,真有人只做科研不颁发的啊?

在卡文迪许的手稿中,麦克斯韦发现:

亨利 · 卡文迪许提出了电容器的电容会随电容器介质的不同而改变,也就是我们现在熟知的介电常数。

提出了两带电体间有彼此作用力,且其定量关系可以方程表示 —— 没错就是我们常说的库仑定律。

甚至还提出了电势和电流之间的正比关系 —— 对,就是电学的基础欧姆定律。

也就是说。。。如果卡文迪许不是个社恐,上面这三个定律说不定就要换个名字了。

比如叫什么卡文迪许第必然律,卡文迪许第二定律,卡文迪许第三定律之类的。。。

这 20 卷手稿在麦克斯韦担任卡文迪许实验室负责人,也就是 “ 卡文迪许教授 ” 之后花了整整五年才梳理清楚,在 1879 年出版了一本书叫《 卡文迪许的电学研究 》才让事情告一段落。。。

邀请麦克斯韦入职的书信 ▼

“ 这些论文证明卡文迪什几乎预到电学上所有的伟大事实,这些伟大事实后来通过库仑和法国哲学家们的著作而闻名于科学界。 ” —— 詹姆斯 · 克拉克 · 麦克斯韦

而这个继承了 “ 卡文迪许 ” 名号的实验室也没有让这个名字蒙尘,在麦克斯韦的带领下,在新的教学方式的实践下,卡文迪许实验室吸引了来自世界各地的科研人员,过去得不到科研机会的 “ 年轻人 ” 的能力得到了发挥。

从 1904 年到 2019 年这 115 年里,卡文迪许实验室牛逼哄哄的走出了 30 名诺奖得主,研究的领域从电磁到原子,从微小的 DNA 到广袤的天体物理都有所涉猎。

其中的一些 “ 驰名成功 ” 甚至明晃晃的写在咱们的教科书上。

比如用来解释为什么天空会这么蓝的瑞利散射。

还有发现电子的约瑟夫 · 汤姆逊,以及证实了原子中心有原子核的卢瑟福。

汤姆森测量电子的阴极射线管。▼

在 1935 年,还由詹姆斯查德威克发现了中子。

嗯。。。光看这三个卧龙凤雏对原子的研究,就直接给教材丰富了好几章内容。

除此之外,卡文迪许实验室在 CT,X 光,DNA 双螺旋,血红蛋白结构的标定,脉冲星的探索这些又广又杂的标的目的,都做出了不少贡献。

搬回去了一大堆诺贝尔奖,这里差评君做了一张图,大家可以本身滑动。

看看会有哪些你熟悉的技术会与这个实验室有关。

最后

最后,差评君借助中国科学院院士,高能物理学家,同时是第四代卡文迪许教授卢瑟福的学生张文裕先生的一句话来作为文章的总结。

“ 一个研究单位的好坏,不在于出一两个人才,而在于建立一个优良的科学传统和学术环境 ”

时过境迁,在 21 世纪的当下,卡文迪许实验室拿诺贝尔奖的频率大大降低,已经不复上个世纪 40 年代的辉煌。

如今卡文迪许实验室主要涉及的研究标的目的 ▼

但这不影响它依旧还是科学史上的一颗明珠。在巅峰时期获誉:“ 全世界二分之一的物理学发现都来自于卡文迪许实验室 ”。

毕竟人需要环境才能科研,而科学进步也需要人才的齐力鞭策才能探索进步。

而卡文迪许实验室的模式在当年来说,就是培养人才的最好温床。

图片、资来源

https://www.phy.cam.ac.uk/

https://en.wikipedia.org/wiki/Cavendish_Laboratory

The Old Cavendish - "The First Ten Years" | Department of Physics

U.K. Inflation Rate Calculator

卡文迪许实验室VR室内

https://cudl.lib.cam.ac.uk/collections/cavendish/

高能实验物理学家张文裕:回忆导师卢瑟福生命中的最后两年

http://fdjpkc.fudan.edu.cn/d201413/2017/0330/c15799a30339/page.htm

科学网-卡文迪许:他本该靠电磁学闻名,却只被当成测出引力常数第一人-张磊的博文

“差评”(ID:chaping321),作者:小陈,编纂:面线,经。

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