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最早的現代物理實驗室

最早的現代物理實驗室是英國的卡文迪許實驗室。卡文迪許實驗室是在亨利·卡文迪許離開人間已有半個多世紀後由英國公爵德馮夏爾·卡文迪爾的資助下建成的。

亨利·卡文迪許(1731~18lO),英國著名的物理學家和化學家,在英國科學界的地位是牛頓以後最高的,可以說18世紀的英國科學界任何人的智力都無法與他相匹敵。他一生中所從事的研究工作非常廣泛。他首次將氫氣收集起來加以研究;首次發現水是由氫和氧兩種元素組成的,並通過氫和氧化合生成水的實驗推翻了1784年以前人們的那種將水看作是一種單一元素的錯誤認識;1785年首先發現了空氣中含有氮氣(當時被稱為“濁氣”);最早研究了電荷在導體上的分布,並於1771年用類似的實驗對電力相互作用的規律進行了說明。他還研究了電容器的容量;製造了一整套已知容量的電容器,並以此測定了各種儀器樣品的電容量。而且預料到了不同物質的電容率,並測量了幾種物質的電容率,初步提出了“電勢”概念。

卡文迪許在40歲時,先後繼承了父親和姑媽的兩大筆遺產,於是他成為了一名百萬富翁。正如法國科學家比奧所說的:“卡文迪許在一切學者中最富有,在一切富翁中最有學問。”但他性格孤僻,最厭惡和害怕兩件事物,一是奉承,他聽到奉承的話常常十分窘迫、不知所措。一是女人,他最怕和女人接觸,所以終生未婚,而且他每天和女管家之間都用紙條來聯係。

他逝世後,人們發現他存有大量文稿沒有公開發表。經過後人整理,化學和力學部分的論文於1921年出版;電學部分於1879年以《亨利·卡文迪許勳爵的電學研究》一書出版。1871年他的後人公爵德馮夏爾·卡文迪爾捐贈一筆資金,在劍橋大學裏建有卡文迪許實驗室來紀念他。

卡文迪許實驗室於1872年破土動工,兩年後就在劍橋自由學校巷裏建成。這個物理實驗室是在一位著名的理論物理學家——麥克斯韋的領導下籌建的,他還是它的第一任主任。為了給實驗室增添儀器,麥克斯韋拿出了自己不多的積蓄。卡文迪許實驗室它不僅出成果,而且出了大量的人才。許多有成就的物理學家都曾在這裏受到過現代物理學的熏陶。領導卡文迪許實驗室的都是成就輝煌、赫赫有名的現代物理學大師。繼麥克斯韋之後,任卡文迪許實驗室主任的有:現代聲學和光學的奠基人瑞利,電子的發展者湯姆遜(他在28歲時就當上了主任),現代原子核物理學之父盧瑟福,以科學研究組織工作見長的布拉格,現代固體物理的先驅莫特。除麥克斯韋之外,都是諾貝爾獎金獲得者。這個實驗室自創建以來已先後培養出26名諾貝爾獎金獲得者,因此在世界上享有“諾貝爾獎金搖籃”的稱號。