L.Fossheim
超導(dǎo)電性(簡稱超導(dǎo))現(xiàn)象是由昂納斯(H.K.Onnes)于1911年在荷蘭萊頓(Leiden,Holland)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的。對低溫下金屬電阻的簡單觀測,打開了一個(gè)潘多拉盒子。對于這樣一種神秘莫測現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)的科學(xué)家們完全沒有任何準(zhǔn)備。直到22年之后,德國的邁斯納(W.Meissner)才邁出了第二步,在一類磁實(shí)驗(yàn)中揭示了超導(dǎo)更深入的特性,發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體內(nèi)磁場突然消失的所謂“邁斯納效應(yīng)”。此后,超導(dǎo)強(qiáng)磁體的應(yīng)用以及超導(dǎo)現(xiàn)象理論解釋的研究蓬勃地發(fā)展起來。特別是由美國伊利諾斯(Illinois)大學(xué)的巴丁、庫柏和施里弗(BCS)于1957年建立的超導(dǎo)唯象理論,使超導(dǎo)的理論研究取得了突破性進(jìn)展。從發(fā)現(xiàn)至今100多年過去了,超導(dǎo)的概念及其實(shí)際應(yīng)用從最前沿的希格斯機(jī)制到大腦生成的磁信號的記錄等最基本的技術(shù),已經(jīng)涵蓋了極為廣泛的領(lǐng)域。特別是為找到希格斯粒子,CERN建造的人類有史以來最大的人造科學(xué)裝置LHC,不用超導(dǎo)技術(shù)是絕不可能實(shí)現(xiàn)的。
本書是一部關(guān)于與超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及其理論解釋密切相關(guān)的10位偉大科學(xué)家的個(gè)人背景、卓越成就以及他們在科學(xué)史中的出類拔萃作用的專著。作者依據(jù)在2001-2004年的采訪記錄,首先分別簡略地介紹他們每個(gè)人的科學(xué)背景和主要的貢獻(xiàn),然后由每一位諾貝爾物理獎(jiǎng)得主用他們自己的話,講述他們自己的故事。
本書具有雙重目的。其一是展示這些卓越人物鮮為人知的個(gè)人生活中人性方面的材料,另一方面是介紹他們?yōu)楂@得那些偉大成就所付出艱苦努力。這些內(nèi)容對人們了解科學(xué)的進(jìn)步、新知識的獲取和深刻見解的產(chǎn)生過程有極大的幫助。他們是真正的天才。作者想要通過本書告訴我們,在偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和深刻的知識進(jìn)展背后的環(huán)境與條件:動(dòng)力和動(dòng)機(jī)、教育培養(yǎng)和家庭背景所起的作用,說明他們的共性實(shí)例,這些勇敢的先驅(qū)者有異于常人的方面。
在通向贏得諾貝爾獎(jiǎng)的道路上,只有堅(jiān)持不懈的努力才能使自己成為名符其實(shí)的先驅(qū)者,發(fā)現(xiàn)深刻的新真理,依靠領(lǐng)先性的探索把知識推進(jìn)到新的領(lǐng)域。當(dāng)然,像本書作者做到的這樣,記錄下這10位人物的傳略和回憶錄,提供不了終極答案。但作者確信讀者從這些故事中可以學(xué)到很多,從中得到教益和啟發(fā)。
作者曾于1965-67年在馬里蘭大學(xué)從事過超導(dǎo)研究,具有研究經(jīng)驗(yàn)并深深地被超導(dǎo)的魅力所吸引。本書選擇了10位諾獎(jiǎng)得主,首先是受到關(guān)于超導(dǎo)選題的限制,其次是基于作者掌握的訪談資料。他于2001年完成了訪談的錄像帶,每個(gè)長度約1-2個(gè)小時(shí),2003年到2004年添加了一些補(bǔ)充對話,并請被采訪人核實(shí)與修訂了這些資料。與此同時(shí)他與其同事合作出版了《Superconductivity:Physics and Applications》一書,書中有一章就是用這些材料濃縮寫成的10位物理學(xué)家的傳略。
2010年Springer出版社要求作者進(jìn)行改寫,給每一篇訪談加上一些簡要的傳略,去掉原有的提問。由于作者近年來擔(dān)任了挪威皇家科學(xué)與文學(xué)學(xué)會會長職務(wù),繁忙的公務(wù)使本書的面世時(shí)間推遲了,錯(cuò)過了2011年召開的超導(dǎo)百年紀(jì)念會,為此作者深感遺憾。
全書內(nèi)容分成13章:1.引言;2.金茲伯格(V.L.Ginzburg):GinzburgLandau超導(dǎo)理論; 3.阿布里科索夫(A.A.Abrikosov):第二類超導(dǎo)體的磁結(jié)構(gòu); 4.庫柏(L.N.Cooper):超導(dǎo)的微觀理論; 5.施里弗(J.R.Schrieffer):超導(dǎo)的微觀理論; 6.賈埃弗(I.Giaever):單粒子隧穿;證實(shí)BCS理論; 7.約瑟夫森(B.DJosephsen):庫柏對隧穿;約瑟夫森效應(yīng);8.安德森(P,W.Anderson):從更廣泛的視角看超導(dǎo);9.德·熱納(PierreGilles de Gennes):超導(dǎo)的Orsay群;10.貝德諾爾茨(J.G.Bednorz):銅氧化物超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn);11.繆勒(K.A.Müller):銅氧化物超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn);12.超導(dǎo)體中的安德森-希格斯機(jī)制;13.結(jié)束語。
本書作為一部關(guān)于超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)以及相關(guān)發(fā)現(xiàn)者——10位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者——的詳細(xì)介紹,提供了一份科學(xué)史和物理學(xué)史十分珍貴的資料,對于相關(guān)專業(yè)的師生和從事相關(guān)領(lǐng)域研究的人員極具參考價(jià)值。同時(shí)由這些偉大人物親自講述的通向諾貝爾獎(jiǎng)成功之路感人至深的故事,對于廣大的讀者會有極大的鼓舞和激勵(lì)作用。
丁亦兵,教授Ding Yibing,Professor
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