- 第5節(jié) 對(duì)物理學(xué)情有獨(dú)鐘的朱棣文
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朱棣文,美籍華裔物理學(xué)家,因“發(fā)展了用激光冷卻和捕獲原子的方法”
而獲得1997年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),是華裔科學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)得主的第五人,現(xiàn)任美國(guó)能源部部長(zhǎng)。
朱棣文從20世紀(jì)80年代初開始致力于“冷卻原子”的研究工作。
十年后,獲費(fèi)薩爾國(guó)王國(guó)際科學(xué)獎(jiǎng),同年被選為美國(guó)科學(xué)院院士。1997年10月15日,瑞典皇家科學(xué)院宣布,本年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)斯坦福大學(xué)物理教授朱棣文、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的菲利普斯和法國(guó)學(xué)者科昂·塔諾季,以表彰他們發(fā)明了用激光冷卻進(jìn)行低溫下俘獲原子的方法。
朱棣文能取得這樣的成就和家族的影響分不開。他出生在美國(guó)密蘇里州圣路易斯市一個(gè)學(xué)者之家。朱棣文的祖父朱祝年是江蘇太倉(cāng)城廂鎮(zhèn)的一位讀書人,十分重視培養(yǎng)后代。大姑媽朱汝昭早年曾留學(xué)日本;二姑媽朱汝華早年留學(xué)美國(guó)任芝加哥大學(xué)化學(xué)工程教授,是中國(guó)第一代化學(xué)家;三姑媽朱汝蓉,青年時(shí)留學(xué)美國(guó)攻讀化學(xué),也為一名化學(xué)教授。
朱棣文的父親朱汝瑾畢業(yè)于清華大學(xué)化工系,留美就讀于麻省理工學(xué)院,獲該院化工博士,先后任美國(guó)圣路易、紐約及新澤西的3所大學(xué)教授,歷任美國(guó)和歐洲六十多家石油、化學(xué)、導(dǎo)彈、核子工程及太空公司的顧問。其母李靜貞出生于天津一名門之家,清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)系畢業(yè)后去美國(guó)麻省理工學(xué)院攻讀工商管理。朱棣文的外祖父李書田是20世紀(jì)20年代清華大學(xué)畢業(yè)生,公費(fèi)留美,回國(guó)后投身教育事業(yè),曾任國(guó)民政府教育部部長(zhǎng)。據(jù)了解,朱棣文父兄輩中至少有12位擁有博士學(xué)位或大學(xué)教授職位。因此,朱棣文說,出身學(xué)術(shù)世家對(duì)他今天取得的成就有相當(dāng)?shù)挠绊,關(guān)鍵的是,沒有他們,就根本不會(huì)有我。
朱棣文有一兄一弟。哥哥朱筑文是斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授,專長(zhǎng)DNA研究;弟弟朱欽文是南加州一家知名律師事務(wù)所的執(zhí)業(yè)律師,都擁有博士學(xué)位。成長(zhǎng)在一個(gè)傳統(tǒng)的中國(guó)家庭里,朱棣文三兄弟從小就受到了東方文化的熏陶和培養(yǎng)。從父母身上他學(xué)會(huì)了刻苦、勤勞和謙遜,美國(guó)的開放式教育也造就了他的幽默、風(fēng)趣和自信。
朱棣文非常感謝父母在學(xué)習(xí)上給了他們很大的自由度。升到中學(xué)后父母就很少再過問3個(gè)孩子的功課,而且還一直鼓勵(lì)他們要以自己的興趣為主來選擇科系專業(yè),一旦選定目標(biāo)就要持之以恒不懈努力。朱棣文高中畢業(yè)時(shí),父親本不贊成他選擇物理學(xué),認(rèn)為善于繪畫的兒子應(yīng)該去學(xué)建筑,因?yàn)槲锢韺W(xué)界高手太多,不易出成就,而且做實(shí)驗(yàn)是枯燥無味的,然而朱棣文卻對(duì)物理學(xué)情有獨(dú)鐘,學(xué)問做得津津有味。
興趣加不懈的努力,終于迎來了累累碩果。他獲得紐約州羅徹斯特大學(xué)數(shù)學(xué)和物理雙學(xué)士;28歲時(shí),獲得柏克萊大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位,并在該校從事兩年的博士后研究;任美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室電磁現(xiàn)象研究人員,因成績(jī)顯著并做得一手“漂亮實(shí)驗(yàn)”升任該實(shí)驗(yàn)室電子學(xué)研究部主任;任斯坦福大學(xué)物理學(xué)教授,并任該校物理系主任。
20世紀(jì)80年代初,朱棣文開始從事原子冷卻技術(shù)的研究,兩年后發(fā)表第一篇學(xué)術(shù)論文。他榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的科研項(xiàng)目的主要工作是在斯坦福大學(xué)完成的。參加這項(xiàng)研究有很多科學(xué)家,對(duì)和他一起獲諾貝爾物理獎(jiǎng)的人,朱棣文說,雖然他們是單獨(dú)工作的,但“各自從不同方面做成了這件事。雖然我們的具體目標(biāo)不一樣,但這是一個(gè)異曲同工的貢獻(xiàn),我們的工作將造福人類!
在學(xué)生心目中,朱教授聰明非凡,談吐風(fēng)趣,是一個(gè)值得學(xué)習(xí)的楷模,他們認(rèn)為朱教授口才非常好,能將一場(chǎng)學(xué)術(shù)性很強(qiáng)的演講講得十分生動(dòng),在學(xué)生討論時(shí)聽上兩三句就能一針見血地指出問題的癥結(jié)所在。
朱棣文教授對(duì)學(xué)生要求極嚴(yán),他經(jīng)常會(huì)出其不意地跑到實(shí)驗(yàn)室看他的研究生們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度如何,如果因不努力而進(jìn)度落后了,他會(huì)毫不留情地批評(píng)。
已當(dāng)選為美國(guó)科學(xué)院院士的朱棣文平時(shí)很少提及自己的研究成就,甚至在父母面前也從不提起。他的母親說:以前他每次得獎(jiǎng)從不告訴我們,都是我的朋友看到報(bào)道后,剪下來寄給我的。像獲左根漢研究獎(jiǎng);獲第一個(gè)國(guó)際大獎(jiǎng);獲美國(guó)物理學(xué)會(huì)藝術(shù)獎(jiǎng)等,他都沒有表示出特別的興奮。
1997年10月15日凌晨,睡夢(mèng)中的朱棣文被一陣急促的電話鈴聲驚醒,他的研究生率先向他報(bào)告了獲獎(jiǎng)的消息,起初朱棣文還以為是學(xué)生在跟他開玩笑,隨后,一個(gè)接一個(gè)探詢和祝賀的電話不斷打進(jìn)來,朱棣文這才確信:“我是真的得獎(jiǎng)了”。
興奮之余朱棣文坦言:事先已有一些預(yù)感,覺得自己的研究“非常地瘋狂”,所以得獎(jiǎng)是“應(yīng)該有一點(diǎn)機(jī)會(huì)的”。事實(shí)上,朱棣文從事該項(xiàng)研究已有14年,并且取得一定的成就——該項(xiàng)研究獲費(fèi)薩爾國(guó)王國(guó)際科學(xué)獎(jiǎng)。
朱棣文從事的是目前世界上最尖端的激光制冷捕捉技術(shù)研究,有著非常廣泛的實(shí)際用途,這項(xiàng)研究為幫助人類了解放射線與物質(zhì)之間的相互作用,特別是深入理解氣體在低溫下的量子物理特性開辟了道路。在原子與分子物理學(xué)中,研究氣體的原子與分子相當(dāng)困難,因?yàn)樗鼈兗词乖谑覝叵,也?huì)以上百千米的速度朝四面八方移動(dòng),唯一可行的方法是冷卻,然而,一般冷卻方法會(huì)讓氣體凝結(jié)為液體進(jìn)而結(jié)凍。朱棣文等3位學(xué)者則利用激光達(dá)到冷卻氣體的效果,即用激光束達(dá)到萬分之一絕對(duì)溫度,等于非常接近絕對(duì)零度。原子一旦陷入其中,速度將變得非常緩慢,而變得容易俘獲。該技術(shù)可以用來做精確測(cè)量,特別是做“重力測(cè)量”;人們還可以利用此技術(shù)做成重力分析圖,由此解開地球上的許多謎團(tuán):例如觀察油田的內(nèi)層、勘探海底或地層內(nèi)的礦物質(zhì),在生物科技上可以解讀基因密碼;科學(xué)家還可以借此研究“原子激光”,制造精密的電子元件;也可以測(cè)量萬有引力,進(jìn)一步發(fā)展太空宇航系統(tǒng),進(jìn)行準(zhǔn)確的地面衛(wèi)星定位。科學(xué)家們普遍認(rèn)為,這的確是一個(gè)了不起的研究成果。這次獲獎(jiǎng)他仍然表示:“我還是我,跟昨天沒有什么兩樣!痹讷@知得獎(jiǎng)的當(dāng)天,他仍平靜如常地去上課。他說,“當(dāng)我想到還有更多的優(yōu)秀科學(xué)家,特別是比我強(qiáng)的科學(xué)家還沒有獲獎(jiǎng)時(shí),我自然就不應(yīng)該把這項(xiàng)獎(jiǎng)看得有多么重!薄拔抑皇沁\(yùn)氣比較好!
我們不可能每個(gè)人都能取得朱棣文那樣的成就,但是,人這一生,總得制定一個(gè)自己想要達(dá)到的目標(biāo),在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過程中,肯定有艱難險(xiǎn)阻,如果所有的困難一開始就排除得一干二凈,便沒有人愿意去嘗試有意義的事情了。大目標(biāo)要分成許多小目標(biāo),小目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)大目標(biāo)的階梯,每一個(gè)小目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都會(huì)令你有一種成就感,但你要知道,你的小目標(biāo)只是一段樂章中的前奏,如果停留在那里而不前進(jìn),那龐大的樂章就失去了它原本的震撼力,為了達(dá)到大目標(biāo),就要像深謀遠(yuǎn)慮的將軍一樣,時(shí)常根據(jù)戰(zhàn)局改變戰(zhàn)略。你要一個(gè)一個(gè)地、腳踏實(shí)地地處理前進(jìn)道路上的任何障礙,先努力取得那些微小的勝利,總有一天,你會(huì)到達(dá)人生的飛躍。
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