近代物理學大事年表

近 代 物 理 學 大 事 年 表

【注】2000年8月至2004年12月本人在寧夏大學參加物理教育專業自學考試方式的本科

學習，期間有一門課程是北京大學出版社出版的《近代物理學》，王正行先生編著。從書中

整理出此大事年表。《近代物理學大事年表》2003年6月獲得由《中學物理教學雜志社》組

織的“第六屆全國中學物理教研論文”評選活動全國一等獎。

1801年皮亞齊（）發現了谷神星，它的半徑只有500km，比月球還小。

在天文觀測上，1885年發現巴爾末系時，就觀測到n=13的H 。1893年觀測到n=31的

譜線，1906年觀測到n=51的Na，而目前已觀測到n≈350的大原子。在實驗室中，目前可

做到n≈105的H。

1895年,倫琴（W.C.R ? ntgen）用照相底片探測和發現了X射線。

1896年,天文學家匹克林（ing）在船櫓座ξ星的光譜中發現了匹克林系。

1896年3月,貝克勒耳（rel）發現了U的天然放射性。接著，皮埃爾和瑪

麗居里（Pierre,Maric ）從瀝青鈾礦中分離出發射性比U強得多的Po和Ra，表明

放射性并不是U所獨有的性質。

1897年湯姆孫（n）發現電子。

1897年盧瑟福（ford）發現，放射性的輻射不只一種。他把穿透本領較差的

一種稱為α射線，穿透本領較強的一種稱為β射線。

邁克耳孫（son）—某雷（）實驗是19世紀最出色的實驗之一。為了

測量“以太風（Aether）”。它的原理很簡單，但卻導致了一場后果深遠的科學革命。

E=hv式是普朗克()1900年首先作為一個基本假設提出來的，稱為普朗克關系，

比例常數h稱為普朗克常數，是微觀物理的基本常數。普朗克常數在研究黑體輻射的能譜時，

首先認識到電磁輻射的能量是量子化的，其能量子為hv。

1900年，威拉德（d）發現放射性物質還有第三種輻射，其穿透本領比α射線

和β射線都強，并且不受磁場偏轉，從而不帶電。這種輻射被稱為γ射線。

勒納（ Lenard）從1903年起做電子在金屬膜上散射實驗，做了多年，得出的結

論是：較高速的電子很容易穿透原子，所以原子不像半徑約為1?的實體，“原子是十分空虛

的”。

1903年盧瑟福發現磁場能使α射線偏轉，并從偏轉方向斷定α粒子帶正電。

1903年J.J.湯姆孫在美國耶魯大學西里曼（Silliman）講座中畫出原子模型。他假設

原子中有Z個電子，各帶電荷-e，嵌在連續分布的總電量為Ze的正電荷中。由于電子很輕，

很容易在擾動下圍繞平衡位置振動，產生輻射。

1904年提出的長岡半太郎行星模型，假設正電子集中于原子中心，電子圍繞中心運動。

1905年，愛因斯坦（Albert Einstein）提出他的相對性原理和光速不變性原理，在此

基礎上建立了狹義相對論。他進一步認識到，電磁輻射的能量不僅在數值上是量子化的，存

在不能連續分割的最小單元hv，它在空間也不連續分布，而是局限于空間各點。愛因斯坦

把電磁輻射這種局限于空間各點的能量子稱為光量子，簡稱光子。

1909年，布謝勒（er）做實驗測量相對論質量γm隨速度的變化，也就是測

量γ隨速度的變化。

1909年，泰勒（）做了一個實驗。用極微弱的光源照明一根細長的縫衣針，

拍下縫衣針影子的照片。實驗說明，雖然每一個光子落到底片上什么位置是隨機的，而長時

間暴光所記錄的大量光子的統計分布，則呈現出清晰的衍射圖樣。

1909年蓋革（）和馬斯登（n）做α粒子散射實驗。

1909年，盧瑟輻和羅依茲（）確認α粒子就是He原子核。

1911年，盧瑟輻提出有核模型或盧瑟輻模型，它假設原子是由一個原子核和圍繞原子

核運動的若干電子組成，原子核帶正電，體積很小而質量很大。一年以后，這個假設為蓋革

-馬斯登的出色實驗所證實。

1911年，卡末林-昂內斯（ingh-Onnes）在萊登大學發現水銀超導電性的測量

-5

結果，他發現在T=4.15K時電阻突然降到10Ω以下。

1912年，勞埃法·勞埃（ Laue）發現晶體對X射線的衍射。

1

1913年，布拉格父子（,）發明布拉格法，即從晶格常數來確定波

長。

1913年2月，玻爾（Niels Bohr）知道了里德伯公式，從而獲得了他理論“七巧板中

的最后一塊”。3月，他提出H原子光譜的理論，7月、9月、11月連續發表了三篇歷史性論

文。

1913年莫塞萊（y）在實驗上首先發現莫塞萊定律，是對玻爾理論的有利

支持。

1914年，密立根（an）用Na,Mg,Al,Cu等做陰極，首先從光電效應實驗測

定了普朗克常數h。

夫蘭克-赫茲（,）實驗完成于1914年，第一次從實驗上支持了原子的

定態和能級的概念，表明原子處于一些具有確定能量的穩定狀態，這些狀態的能量是量子化

的。

1916年，愛因斯坦進一步建立了廣義相對論。廣義相對論的基礎，是根據慣性與引力

質量相等提出的等效原理。

1919年，盧瑟福根據變壓氣體中的閃耀亮度，發現α粒子轟擊空氣中的N能產生質子。

λV=hc/e,測出加速電壓V與相應的最短波長λ，可算出普朗克常數。這是最早測量普朗克常

oo

數最精確的方法之一。中國近代物理學家葉企孫于1920年這樣測定的普朗克常數，在國際

上被當作標準沿用了十多年。

斯特恩-蓋拉赫（ h）實驗完成于1921年，它表明，原子磁矩在外磁

場中的取向不是任意的，只能取一些特定的離散的方向；它表明，角動量的投影是量子化的，

它在空間的取向不能任意，只能取一寫特定的離散的方向。

康普頓效應是康普頓（n）于1923年首先發現的。

德布羅意（ Broglie）在1923-1924年期間提出電子具有波動性的猜測，拉開了量子

力學革命的序幕，導致薛定諤波動方程的建立。

1925年，烏倫貝克（eck）和高德斯密特（it）提出，電子本身

具有固有的自旋角動量，和與這個固有自旋角動量相聯系的固有磁矩。

1925年，泡利（Wolfgang Pauli）根據實驗事實概括出泡利不相容原理。

1926年,玻恩（Max Born）提出了波函數的統計詮釋，認為描述微觀現象波動性的波函

數只是用來計算測量結果出現概率的數學工具，不具有實在的物理含義。這就在兩個方面改

變了物理學的基本概念：一是關于物理世界的描述方式，即物理圖象問題；另一是關于物理

規律的表述形式，即因果關系問題。

1927年，戴維孫-莫革（on,）和G.P.湯姆孫從實驗上發現了電

子在晶體上的衍射。

1927年，海森伯（Werner Heinberg）發現測不準關系。

正電子是1928年首先由狄拉克()在理論上預言，而1932年由安德孫

（on）在宇宙射線中觀測到的。

1928年，狄拉克根據他從相對論的一般要求得到的狄拉克方程，進一步發現了電子自旋與

相對論之間的邏輯聯系。

1928年，發現拉曼（）散射。

1929年，哈勃（）測定遙遠星系團距離后發現著名定律；哈勃定律。

1930年，狄拉克提出空穴理論，成功地預言了正電子的存在。

1930年，泡利猜測存在自旋1/2，質量約為0的中微子。1956年被瑞因斯（）

與考旺（）的實驗證實。

1932年，尤里（）把3L液氫蒸發到不足1ml，提高了剩液中重氫的含量。

1932年，查德威克（ck）發現中子。

1932年，朗道(Л.Д.Ландау)提出中子星概念。

1934年，費米（）首先提出費米弱相互作用。

1935年，倫敦（）提出用以取代正常金屬歐姆定律的基本方程，稱為第一倫

敦方程。

1936年,發現了中子衍射現象。

1936年，安德孫和奈德邁耶（meyer）用云室在宇宙射線中發現了質量約為

2

100MeV的粒子，它的平均壽命τ=2.2×10S，衰變成電子和中微子。

-6

1937年，卡皮查（Π.Л.Капица）發現，HeⅡ能不受阻地流過管經d~0.1μm的極細毛

細管，沒有粘滯性。

1938年，貝特（）首先提出CN循環。

銻查（Tisza）和朗道先后于1938年和1941年提出了的HeⅡ二流體模型。假設包含兩種成

分，一種是超流體，粘滯系數為0；另一種是正常流體，粘滯系數不為0。

1939年，奧本默（eimer）和沃爾科夫（f）建立了第一個中子

星的理論模型。

1940年，伽莫夫（）預言，現在宇宙中處于熱平衡的背景輻射溫度約為T~5-10K，

-3

κT~10ev相應黑體輻射譜極大值處的波長λm~1mm,位于微波波段。

B

1943年，斯特恩（）由于對發展分子射線的貢獻，后來用它測定質子的磁矩。

1947年，茲因（）做了熱中子在單晶上的衍射實驗。

1947年，鮑威爾()用照相乳膠在宇宙射線中發現湯川樹理論中傳遞核力的

π介子。

1947年至1952年間，蘭姆（）和瑞瑟福（ford）用射頻波譜學方

法直接測出了H原子能級的分裂。

1948年，沃朗（）和夏爾（）做了單色中子在多晶體上的衍射實

驗。

1949年梅耶夫人（Maria ）和詹森（）提出原子核的殼模型，解

決了幻數之謎。

50年代，蓋爾曼（ Mann）和西島引入奇異數S。1974年以后發現了粲數C和底

數b，理論上還預言有預數t。

1955年，張伯萊(rlain)和賽格雷(é)利用美國勞倫斯伯克利實驗室

（LBL）的同步質子加速器Bevatron，發現了反質子。

1956年，庫珀（）在理論上找到了電子與晶格的相互作用如何使電子之間

形成束縛態機制。

1956年，李政道和楊振寧在弱相互作用中宇稱不守恒研究工作開辟和推動了隨后幾十

年中對成性研究的新方向。

1957年，夫朗費爾德（felder）等人測出β衰變發出的電子螺旋度不為0，即

電子自旋在動量方向投影的平均值不為0，是縱向極化的。

1957年，巴?。?/span>n）、庫珀和施里弗（ffer）合作發表了一個全面

和系統的超導電性微觀量子理論，成功地解釋了超導體的電學性質（無電阻的持續電流）、

磁學性質（邁斯鈉效應，臨界磁場）、熱學性質（二級相變，比熱曲線）以及同位素效應等

其它性質，被稱為BCS理論。

1958年，威爾金森（son）的實驗表明，Li*裂變過程與輻射衰變的相對概

6

率小于10，即強作用中宇稱改變的可能性不大于千萬分之一。

-7

1958年，戈德哈伯（ber）等人進一步清晰測出υe也是縱向極化，它的自旋

與動量反向，螺旋度·p>為負，是左旋的。

1959年，龐德（）與瑞布卡（）在哈佛塔做了一個著名的實驗。

射線的引力藍移。γ光子從塔頂射向塔底，能量從hν增加到hν，頻率從ν增加到ν，

oo

譜線向藍端移動。

1959年，阿哈羅諾夫（ov）和玻姆（）首先從理論上預言了阿哈羅諾

夫-玻姆效應，次年被錢伯斯（rs）在實驗上證實。

在60年代初，觀測到了n=1、2、3的量子化渦旋，渦旋體的半徑約為1?。

1960年，蔣森（C.J?nsson）做了電子雙縫衍射實驗。

1961年，賈埃費（r）首先發現了超導體中正常電子的隧道效應。

1961年，約瑟夫森首先從理論上預言了交流約瑟夫森效應。在1963年為安德森

（on）和夏皮羅（o）等人的實驗證實。

1961年,格羅金斯（ns）和捷諾斯（）測量極化F發射光子的角

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分布，發現在誤差范圍內前后對稱，表明電磁相互作用中宇稱也守恒。

1961年,格拉肖（w）提出了一個弱電流的模型，1967年和1968年溫伯格

3

（rg）和薩拉姆（）獨立地把它表述成具有規范不變性的理論，并通過希

格斯（）機制使對稱性自發破缺，從而使W玻色子獲得了質量。

1961年，蓋爾曼和尼曼（éman）分別提出了強子分類的八正法。

1961年BNL的30GeV質子束實驗發現反D核，說明p,n間的相互作用與p,n間的相同，

這就好似強相互作用在C變換下不變的一個例子。實驗還證明電磁相互作用在C變換下也不

變。

1963年初，彭齊亞斯（s）和威爾孫在霍姆代爾把一合20英寸（1英寸=2.54cm）

口徑的通信衛星天線改裝成射電望遠鏡。

1963年，范爾（）和米爾斯（）用核磁共振測磁場，估計出衰變時間

不少于100000年。

1963年，蓋爾曼和茨威格（）獨立地提出，所有強子都是構成SU（3）3重態

得3個基本組成構成的。

1963年，施米特（t）在強射電源3C273B處看到同樣的恒星狀天體，紅移z=0.16。

1964年，伯托齊（zi）做了伯托齊實驗，使電子先通過靜電加速器獲得動能

E，實驗證實了相對論的論斷，隨著動能E的增加，粒子速度趨向于光速。

kk

1964年，克羅寧（）和菲奇（）等人在BNL質子同步加速器上發現K

o

衰變中有少量CP破壞的成分。

1964年，巴恩斯（）等人在布魯克海汶（Brookhaven）的氣泡室照片中發

現S=-3的超子，質量1686±12MeV，使物理學家們相信SU（3）方案確定反映了真實的物理。

1967年，普林斯頓（Princeton）大學的狄克和戈登伯發現太陽不是嚴格球形，合起水

星每百年3.6″的進動，還沒有找到恰當的解釋。

1967年10月，英國劍橋休伊什（）的研究生貝爾（）偶爾發現一個奇

怪的射電源，脈沖周期1.337s，被稱為脈沖星。

1967年-1971年期間，沙皮羅（o）等人做雷達回波的延遲實驗。

1968年，梭頓（on）等測量發現細致平衡在0.5%的誤差內成立。

1974年，科萊拉（a）、奧弗豪瑟（ur）和維納（）

研究了地球引力對中子波長的影響。他們使用的實驗裝置是晶體干涉儀，所以這個實驗又稱

為中子引力干涉實驗。

1974年，喬基（）和格拉肖提出大統一理論GUT，把強相互作用和弱相互作用

納入統一的框架，看成是同一種自然現象的不同表現。

1976年，魯比亞（）和克蘭因（）建議把當時世界上能量最高的歐洲

粒子物理實驗室（CERN）超級質子同步加速器SPS改建成正反質子對撞機。

1976年，桑代吉（e）定出哈勃常數是H=55±7km（s·Mpc）。

o

1982年，賓寧（g）和羅勒（）制成了掃描隧道顯微鏡（STM）。

±

1983年1月CERN宣布UA1組和UA2組同時發現了W粒子。

1984年末舍徹曼（man）等人在結晶上的發現，表明急冷合金點陣具有5次轉

動對稱性。

1986年4月，柏諾茲（z）和謬勒（K.A.Müller）發現LaBaCuO的臨界溫度

高達35K，掀起了一股探尋高T氧化物超導體的熱潮，在短短幾年間，已找到的T=130K銅

CC

氧化物超導體。

1987年2月23日，在南天星空大麥哲倫星云東北爆發的一顆超新星，被命名為SN1987A。

1988年,蔡林格（ger）等人做了中子單縫和雙縫衍射實驗。

1991年5月，赫巴德(Hubbard)等人在摻K的C中觀察到高達18K的超導電性，掀起

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了高溫超導研究的又一熱潮。

1993年3月28日,在螺旋星系M81中又發現了引起國際天文學轟動的超新星1993J。

1994年,國際推薦電子的質量是m=9.1093897(54)×10kg,而在實際中最方便和最常用

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的則是組合常數mc=0.5110 MeV。

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