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从疑问中寻求突破

2009-02-07王文华

青少年科技博览(中学版) 2009年1期
关键词:诺贝尔物理学奖拉曼光线

王文华

1921年,印度科学家拉曼在英国皇家学会上作完声学与光学的研究报告,取道地中海乘船回国。甲板上漫步的人群中,一对印度母子的对话引起了拉曼的注意。

“妈妈,这个大海叫什么名字?”

“地中海!”

“为什么叫地中海?”

“因为它在欧亚大陆和非洲大陆之间”。

“那它为什么是蓝色的?”

年轻的母亲一时语塞,求助的目光正好遇上了一旁饶有兴趣听她们谈话的拉曼。拉曼告诉男孩:“海水所以呈蓝色,是因为它反射了天空的颜色。”

在此之前,几乎所有的人都认可这一解释。它出自英国物理学家瑞利勋爵,这位以发现惰性气体而闻名于世的大科学家,曾用太阳光被大气分子散射的理论解释过天空的颜色。由此他推断,海水的颜色是反射了天空的颜色所致。

但不知为什么,在告别了那一对母子之后,拉曼总对自己的解释心存疑惑。那个充满好奇心的稚童,那双求知的大眼睛,那些源源不断涌现出来的“为什么”,使拉曼深感愧疚。

回到加尔各答后,拉曼立即着手研究海水为什么是蓝的,结果发现,瑞利的解释实验证据不足,令人难以信服,于是他决心重新进行研究。

他从光线散射与水分子相互作用入手,运用爱因斯坦等人的涨落理论,获得了光线穿过净水、冰块及其他材料时散射现象的充分数据,证明出水分子对光线的散射使海水显出蓝色的机理,与大气分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全相同。进而他又在固体、液体和气体中,分别发现了一种普遍存在的光散射效应,被人们俗称为“拉曼效应”,为20世纪科学界最终接受光的粒子性学说提供了有力的证据。

1930年,地中海轮船上那个男孩的问题,把拉曼领上了诺贝尔物理学奖的奖台,这是印度也是亚洲历史上第一个获得此项殊荣的科学家。

有成就的人往往喜欢思考,对自己存有顾虑的问题不盲从权威,而是进行深入思考和研究,直至得到满意、令人信服的答案。这对我们所有人来说,都是很好的启迪。

链接

拉曼(1888-1970)因光散射方面的研究工作和拉曼效应的发现,获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。拉曼是印度人,是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。拉曼还是一位教育家,他培养了一批又一批研究生,并将其中很多优秀人材输送到印度的许多重要岗位。

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