卡文迪什实验室

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即英国剑桥大学物理学系。筹建于1871年,是世界上最有声望的物理学研究和教育的中心之一;对近100年来物理学的发展起过非常出色的作用,前后培养出诺贝尔奖金获得者共达26人。(见彩图)

卡文迪什实验室现址

主持这个实验室的历届教授是:J.C.麦克斯韦(1871~1879)、瑞利(1879~1884)、J.J.汤姆孙(1885~1919)、E.卢瑟福(1919~1937)、W.L.布喇格(1938~1953)、N.F.莫脱(1953~1971)、A.B.皮帕德(1971~1978)、A.H.考克(1979~1984)、S.爱德华(1984~  )。

卡文迪什实验室的创建,标志着物理学开始了在实验室中进行系统性实验的时代。它的优良传统是力求在新的领域中作出新的发现。在它100多年的历史中,重要的成就有:汤姆孙发现电子、卢瑟福发现元素的转变、E.V.阿普顿发现电离层、J.查德威克发现中子、W.H.布喇格等发现一些重要的生物分子的结构、M.赖尔等对射电源的普查、A.休伊什等发现脉冲星

这个实验室另一个优良传统是,实验中所用的关键性实验装置都是由实验人员自己设计和制造。因此,许多非常有价值的物理实验用的仪器和设备,都出自这里,例如,J.J.汤姆孙的阴极射线管、F.W.阿斯顿的质谱仪、C.T.R.威耳孙的云室和P.M.S.布莱克特的自动云室、J.D.考克饶夫和E.T.S.瓦耳顿的高压倍加器、考克饶夫的雷达、赖尔的综合孔径射电望远镜

以实验为根据的理论探索,在这里同样受到重视,瑞利对声学理论的奠基性工作、F.H.C.克瑞克和J.D.沃森提出脱氧核糖核酸 (DNA)分子双螺旋结构导致的遗传学理论的进展、N.F.莫脱等关于固体物理学理论的系统研究等都是极有影响的理论成就。

这个实验室是“天才的苗圃”,注重人才的培养。30年代之前,英国、美国的著名物理学家大多出于这个实验室。其他各国来这里深造或工作过的物理学家,比比皆是;其中有中国物理学家霍秉权、张文裕、李国鼎、周长宁等,中华人民共和国成立后来这里工作、进修或学习的中国学者已近10名。

卡文迪什实验室的研究作风强调独立性。对于学生也要求自行选择课题,自行装置仪器和安排实验。有些成果是由学生阶段的人做出的。B.D.约瑟夫森发展超导节的理论、J.贝尔最先注意到脉冲星的信号,当时他们都是研究生。

卡文迪什实验室首先注意到,随着物理实验规模的变大,研究组织应向集团性发展。1938年,W.L.布喇格将整个实验室按课题分组,形成一些有确定研究方面的工作集团。这种科学研究的组织管理形式,为以后的许多物理研究机构所仿效。

1967年后,实验室迁到剑桥西区。新址由四个相连的建筑物构成:卢瑟福楼供高能物理和天体物理研究用,莫脱楼供固体物理研究用,布喇格楼中包括大学生物理实验室、图书馆和附属工厂,另一个建筑是计算机房。现在实验室有研究人员100多人,研究生约150人;每年经费约300余万英镑

卡文迪什实验室既是从事科研的有名实验室,也是进行物理学教学的好课堂。在实验室旧址的顶层阁楼上是训练物理学系学生的实验室,不少有名的物理学家在这里接受物理学的基本训练。主持这项工作的G.F.C.西勒,自1902年起在这里讲授物理,直到1946年80岁的时候。