咱們開門見山,近代科學史上以第一個專業化的實驗室就是英國劍橋大學的卡文迪許實驗室(The Cavendish Laboratory)。

世界上第一個科學實驗室在哪裏?

卡文迪許實驗室的前身是由著名的英國物理物理家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(著名的物理學家,經典電動力學的創始人,提出了著名的電磁方程)在1871年發起創立的。麥克斯韋在整理卡文迪許的手稿的時候,發現卡文迪許在科學上有着超乎想象的成就,只不過沒有論文而躺在了箱子裏。

在1874年,該實驗室建成同時以科學巨匠亨利.卡文迪許來命名,於是著名的“卡文迪許實驗室“誕生了,該實驗還得到了卡文迪許的後人威廉·卡文迪許(時任劍橋大學的校長)的資助。

卡文迪許實驗室是近代科學史上第一個社會化和專業化的科學實驗室。它的建立標誌着實驗室已不再侷限於科學傢俬家住宅中的地下室和閣樓。
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亨利·卡文迪許

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詹姆斯·克拉克·麥克斯韋

其實,卡文迪許實驗室就是劍橋大學的物理系。該實驗室的主任都有一個尊稱“卡文迪許物理學教授”(The Cavendish Professorship of Physics),這個稱號可不是一般的大學物理學教授能夠獲得的!

我們來看看哪些科學家能夠獲得“卡文迪許物理學教授”的稱號”:

第一任:

1871年 - 1879年:詹姆斯·麥克斯韋,經典電動力學的創始人,統計物理學的奠基人之一。

第二任:

1879年 - 1884年:約翰·斯特拉特,尊稱雷利勳爵三世,1904年,因“研究氣體密度,並從中發現氬”,瑞利被授予諾貝爾物理學獎。1905年擔任英國皇家學會會長,1908年至任劍橋大學校長。

第三任:

1884年 - 1919年:約瑟夫·湯姆遜,電子的發現者,同時也首次提出了電子是亞原子粒子。1906年被授予諾貝爾物理學獎,其兒子喬治·佩杰特·湯姆生(G.P.Thomson)因證實電子是一種波而在1937年被授予諾貝爾物理學獎。可謂是一門雙傑。

第四任:

1919年 - 1937年:歐內斯特·盧瑟福,約瑟夫·湯姆遜的學生,原子核物理學之父,盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念,因爲“對元素蛻變以及放射化學的研究”而榮獲1908年諾貝爾化學獎。在早期的諾貝爾物理學獎和化學獎有時候沒有那麼涇渭分明!學術界公認他爲繼法拉第之後最偉大的實驗物理學家。

第五任:

1938年 - 1953年:威廉·勞侖斯·布拉格,出生於澳洲的物理學家,他擁有澳洲和英國雙重國籍,因爲發現了關於X射線衍射的布拉格定律,1915年與其父威廉·亨利·布拉格一同獲得諾貝爾物理學獎。

第六任:

1954年 - 1971年:內維爾·莫特,因爲貢獻“磁和無序系統,特別是非晶半導體的電子結構”的理論;和美國物理學家菲利普·沃倫·安德森及約翰·哈斯布魯克·範扶累克三人共同獲得1977年諾貝爾物理獎。在量子力學中有一個著名的“莫特佯謬”,由內維爾·莫特和海森堡共同提出,該問題顯示出在研究波函數坍縮與量子測量時所遇到的困難。

第七任:

1971年 - 1982年:布萊恩·皮帕爵士,皮帕教授通過測量微波電磁輻射的反射和吸收(反常趨膚效應),確定了銅的費米表面形狀,從而證明了金屬中費米表面的真實性,而不僅僅是抽象概念。1973年,他與Leo Esaki和Ivar Giaever一起獲得了諾貝爾物理學獎,因爲他們發現了所謂的約瑟夫森效應。

第八任:

1983年 - 1995年:薩姆·愛德華(Sam Edwards),他在凝聚態物理方面的取得顯著的成果。他的成果爲1991年諾貝爾物理學得主皮埃爾·吉勒斯·德·根恩斯提供了理論基礎。

第九任:

1995年 - 今:裏查德·弗倫德(Richard H.Friend,1953- ),弗倫德開創了有機聚合物和分子半導體電子特性的研究。他也是新劍橋大學納米技術跨學科研究協作(IRC)的主要研究者之一,也是劍橋顯示技術(CDT)和塑料邏輯的共同創始人。弗倫德的研究已經應用於聚合物場效應晶體管、發光二極管、光伏二極管、光抽運激光和直接印刷聚合物晶體管的開發。

卡文迪許實驗室經過一次搬遷,從老館搬到了新館,並建立了卡文迪許博物館。

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卡文迪許實驗室老館

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盧瑟福

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湯姆遜

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1933年實驗室合影

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卡文迪許新館

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實驗室內部設備

卡文迪許實驗室一共誕生了29位諾貝爾物理學和化學獎得主,因此該實驗室也稱爲“諾貝爾獎得主的幼兒園”。諾獎得主名單如下:

  • 約翰·斯特拉特,(物理, 1904)
  • 約瑟夫·湯姆遜(物理, 1906)
  • 歐內斯特·盧瑟福(化學, 1908)
  • 威廉·勞侖斯·布拉格(物理, 1915)
  • 查爾斯·巴克拉(物理, 1917)
  • 弗朗西斯·阿斯頓(化學, 1922)
  • 查爾斯·威爾斯(物理, 1927)
  • 阿瑟·康普頓(物理, 1927)
  • 歐文·理查森(物理, 1928)
  • 詹姆斯·查德威克(物理, 1935)
  • 喬治·湯姆生(物理, 1937)
  • 愛德華·阿普而頓(物理, 1947)
  • 帕特里克·布萊克特(物理, 1948)
  • 約翰·考饒夫(物理, 1951)
  • 歐內斯特·沃吞(物理, 1951)
  • 弗朗西斯·克里克(生理學或醫學, 1962)
  • 詹姆斯·杜威·沃森(生理學或醫學, 1962)
  • 馬克斯·佩魯茨(化學, 1962)
  • 約翰·肯德魯(化學, 1962)
  • 多羅西·霍奇金(化學, 1964)
  • 布蘭恩·約瑟夫森(物理, 1973)
  • 馬丁·賴邇(物理, 1974)
  • 安東尼·休伊什(物理, 1974)
  • 內維爾·莫特(物理, 1977)
  • 菲利普·安德森(物理, 1977)
  • 彼得·卡皮查(物理, 1978)
  • 阿蘭·麥克萊德·科馬克(生理學或醫學, 1979)
  • 亞倫·克拉格(化學, 1982)
  • 諾曼·拉姆齊(物理, 1989)

文章部分內容來源維基百科的文字和翻譯。

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