近代物理学大事年表

近 代 物 理 学 大 事 年 表

【注】2000年8月至2004年12月本人在宁夏大学参加物理教育专业自学考试方式的本科

学习，期间有一门课程是北京大学出版社出版的《近代物理学》，王正行先生编著。从书中

整理出此大事年表。《近代物理学大事年表》2003年6月获得由《中学物理教学杂志社》组

织的“第六届全国中学物理教研论文”评选活动全国一等奖。

1801年皮亚齐（）发现了谷神星，它的半径只有500km，比月球还小。

在天文观测上，1885年发现巴尔末系时，就观测到n=13的H 。1893年观测到n=31的

谱线，1906年观测到n=51的Na，而目前已观测到n≈350的大原子。在实验室中，目前可

做到n≈105的H。

1895年,伦琴（W.C.R Ö ntgen）用照相底片探测和发现了X射线。

1896年,天文学家匹克林（ing）在船橹座ξ星的光谱中发现了匹克林系。

1896年3月,贝克勒耳（rel）发现了U的天然放射性。接着，皮埃尔和玛

丽居里（Pierre,Maric ）从沥青铀矿中分离出发射性比U强得多的Po和Ra，表明

放射性并不是U所独有的性质。

1897年汤姆孙（n）发现电子。

1897年卢瑟福（ford）发现，放射性的辐射不只一种。他把穿透本领较差的

一种称为α射线，穿透本领较强的一种称为β射线。

迈克耳孙（son）—某雷（）实验是19世纪最出色的实验之一。为了

测量“以太风（Aether）”。它的原理很简单，但却导致了一场后果深远的科学革命。

E=hv式是普朗克()1900年首先作为一个基本假设提出来的，称为普朗克关系，

比例常数h称为普朗克常数，是微观物理的基本常数。普朗克常数在研究黑体辐射的能谱时，

首先认识到电磁辐射的能量是量子化的，其能量子为hv。

1900年，威拉德（d）发现放射性物质还有第三种辐射，其穿透本领比α射线

和β射线都强，并且不受磁场偏转，从而不带电。这种辐射被称为γ射线。

勒纳（ Lenard）从1903年起做电子在金属膜上散射实验，做了多年，得出的结

论是：较高速的电子很容易穿透原子，所以原子不像半径约为1Å的实体，“原子是十分空虚

的”。

1903年卢瑟福发现磁场能使α射线偏转，并从偏转方向断定α粒子带正电。

1903年J.J.汤姆孙在美国耶鲁大学西里曼（Silliman）讲座中画出原子模型。他假设

原子中有Z个电子，各带电荷-e，嵌在连续分布的总电量为Ze的正电荷中。由于电子很轻，

很容易在扰动下围绕平衡位置振动，产生辐射。

1904年提出的长冈半太郎行星模型，假设正电子集中于原子中心，电子围绕中心运动。

1905年，爱因斯坦（Albert Einstein）提出他的相对性原理和光速不变性原理，在此

基础上建立了狭义相对论。他进一步认识到，电磁辐射的能量不仅在数值上是量子化的，存

在不能连续分割的最小单元hv，它在空间也不连续分布，而是局限于空间各点。爱因斯坦

把电磁辐射这种局限于空间各点的能量子称为光量子，简称光子。

1909年，布谢勒（er）做实验测量相对论质量γm随速度的变化，也就是测

量γ随速度的变化。

1909年，泰勒（）做了一个实验。用极微弱的光源照明一根细长的缝衣针，

拍下缝衣针影子的照片。实验说明，虽然每一个光子落到底片上什么位置是随机的，而长时

间暴光所记录的大量光子的统计分布，则呈现出清晰的衍射图样。

1909年盖革（）和马斯登（n）做α粒子散射实验。

1909年，卢瑟辐和罗依兹（）确认α粒子就是He原子核。

1911年，卢瑟辐提出有核模型或卢瑟辐模型，它假设原子是由一个原子核和围绕原子

核运动的若干电子组成，原子核带正电，体积很小而质量很大。一年以后，这个假设为盖革

-马斯登的出色实验所证实。

1911年，卡末林-昂内斯（ingh-Onnes）在莱登大学发现水银超导电性的测量

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结果，他发现在T=4.15K时电阻突然降到10Ω以下。

1912年，劳埃法·劳埃（ Laue）发现晶体对X射线的衍射。

1

1913年，布拉格父子（,）发明布拉格法，即从晶格常数来确定波

长。

1913年2月，玻尔（Niels Bohr）知道了里德伯公式，从而获得了他理论“七巧板中

的最后一块”。3月，他提出H原子光谱的理论，7月、9月、11月连续发表了三篇历史性论

文。

1913年莫塞莱（y）在实验上首先发现莫塞莱定律，是对玻尔理论的有利

支持。

1914年，密立根（an）用Na,Mg,Al,Cu等做阴极，首先从光电效应实验测

定了普朗克常数h。

夫兰克-赫兹（,）实验完成于1914年，第一次从实验上支持了原子的

定态和能级的概念，表明原子处于一些具有确定能量的稳定状态，这些状态的能量是量子化

的。

1916年，爱因斯坦进一步建立了广义相对论。广义相对论的基础，是根据惯性与引力

质量相等提出的等效原理。

1919年，卢瑟福根据变压气体中的闪耀亮度，发现α粒子轰击空气中的N能产生质子。

λV=hc/e,测出加速电压V与相应的最短波长λ，可算出普朗克常数。这是最早测量普朗克常

oo

数最精确的方法之一。中国近代物理学家叶企孙于1920年这样测定的普朗克常数，在国际

上被当作标准沿用了十多年。

斯特恩-盖拉赫（ h）实验完成于1921年，它表明，原子磁矩在外磁

场中的取向不是任意的，只能取一些特定的离散的方向；它表明，角动量的投影是量子化的，

它在空间的取向不能任意，只能取一写特定的离散的方向。

康普顿效应是康普顿（n）于1923年首先发现的。

德布罗意（ Broglie）在1923-1924年期间提出电子具有波动性的猜测，拉开了量子

力学革命的序幕，导致薛定谔波动方程的建立。

1925年，乌伦贝克（eck）和高德斯密特（it）提出，电子本身

具有固有的自旋角动量，和与这个固有自旋角动量相联系的固有磁矩。

1925年，泡利（Wolfgang Pauli）根据实验事实概括出泡利不相容原理。

1926年,玻恩（Max Born）提出了波函数的统计诠释，认为描述微观现象波动性的波函

数只是用来计算测量结果出现概率的数学工具，不具有实在的物理含义。这就在两个方面改

变了物理学的基本概念：一是关于物理世界的描述方式，即物理图象问题；另一是关于物理

规律的表述形式，即因果关系问题。

1927年，戴维孙-莫革（on,）和G.P.汤姆孙从实验上发现了电

子在晶体上的衍射。

1927年，海森伯（Werner Heinberg）发现测不准关系。

正电子是1928年首先由狄拉克()在理论上预言，而1932年由安德孙

（on）在宇宙射线中观测到的。

1928年，狄拉克根据他从相对论的一般要求得到的狄拉克方程，进一步发现了电子自旋与

相对论之间的逻辑联系。

1928年，发现拉曼（）散射。

1929年，哈勃（）测定遥远星系团距离后发现著名定律；哈勃定律。

1930年，狄拉克提出空穴理论，成功地预言了正电子的存在。

1930年，泡利猜测存在自旋1/2，质量约为0的中微子。1956年被瑞因斯（）

与考旺（）的实验证实。

1932年，尤里（）把3L液氢蒸发到不足1ml，提高了剩液中重氢的含量。

1932年，查德威克（ck）发现中子。

1932年，朗道(Л.Д.Ландау)提出中子星概念。

1934年，费米（）首先提出费米弱相互作用。

1935年，伦敦（）提出用以取代正常金属欧姆定律的基本方程，称为第一伦

敦方程。

1936年,发现了中子衍射现象。

1936年，安德孙和奈德迈耶（meyer）用云室在宇宙射线中发现了质量约为

2

100MeV的粒子，它的平均寿命τ=2.2×10S，衰变成电子和中微子。

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1937年，卡皮查（Π.Л.Капица）发现，HeⅡ能不受阻地流过管经d~0.1μm的极细毛

细管，没有粘滞性。

1938年，贝特（）首先提出CN循环。

锑查（Tisza）和朗道先后于1938年和1941年提出了的HeⅡ二流体模型。假设包含两种成

分，一种是超流体，粘滞系数为0；另一种是正常流体，粘滞系数不为0。

1939年，奥本默（eimer）和沃尔科夫（f）建立了第一个中子

星的理论模型。

1940年，伽莫夫（）预言，现在宇宙中处于热平衡的背景辐射温度约为T~5-10K，

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κT~10ev相应黑体辐射谱极大值处的波长λm~1mm,位于微波波段。

B

1943年，斯特恩（）由于对发展分子射线的贡献，后来用它测定质子的磁矩。

1947年，兹因（）做了热中子在单晶上的衍射实验。

1947年，鲍威尔()用照相乳胶在宇宙射线中发现汤川树理论中传递核力的

π介子。

1947年至1952年间，兰姆（）和瑞瑟福（ford）用射频波谱学方

法直接测出了H原子能级的分裂。

1948年，沃朗（）和夏尔（）做了单色中子在多晶体上的衍射实

验。

1949年梅耶夫人（Maria ）和詹森（）提出原子核的壳模型，解

决了幻数之谜。

50年代，盖尔曼（ Mann）和西岛引入奇异数S。1974年以后发现了粲数C和底

数b，理论上还预言有预数t。

1955年，张伯莱(rlain)和赛格雷(é)利用美国劳伦斯伯克利实验室

（LBL）的同步质子加速器Bevatron，发现了反质子。

1956年，库珀（）在理论上找到了电子与晶格的相互作用如何使电子之间

形成束缚态机制。

1956年，李政道和杨振宁在弱相互作用中宇称不守恒研究工作开辟和推动了随后几十

年中对成性研究的新方向。

1957年，夫朗费尔德（felder）等人测出β衰变发出的电子螺旋度不为0，即

电子自旋在动量方向投影的平均值不为0，是纵向极化的。

1957年，巴丁（n）、库珀和施里弗（ffer）合作发表了一个全面

和系统的超导电性微观量子理论，成功地解释了超导体的电学性质（无电阻的持续电流）、

磁学性质（迈斯钠效应，临界磁场）、热学性质（二级相变，比热曲线）以及同位素效应等

其它性质，被称为BCS理论。

1958年，威尔金森（son）的实验表明，Li*裂变过程与辐射衰变的相对概

6

率小于10，即强作用中宇称改变的可能性不大于千万分之一。

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1958年，戈德哈伯（ber）等人进一步清晰测出υe也是纵向极化，它的自旋

与动量反向，螺旋度·p>为负，是左旋的。

1959年，庞德（）与瑞布卡（）在哈佛塔做了一个著名的实验。

射线的引力蓝移。γ光子从塔顶射向塔底，能量从hν增加到hν，频率从ν增加到ν，

oo

谱线向蓝端移动。

1959年，阿哈罗诺夫（ov）和玻姆（）首先从理论上预言了阿哈罗诺

夫-玻姆效应，次年被钱伯斯（rs）在实验上证实。

在60年代初，观测到了n=1、2、3的量子化涡旋，涡旋体的半径约为1Å。

1960年，蒋森（C.JÖnsson）做了电子双缝衍射实验。

1961年，贾埃费（r）首先发现了超导体中正常电子的隧道效应。

1961年，约瑟夫森首先从理论上预言了交流约瑟夫森效应。在1963年为安德森

（on）和夏皮罗（o）等人的实验证实。

1961年,格罗金斯（ns）和捷诺斯（）测量极化F发射光子的角

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分布，发现在误差范围内前后对称，表明电磁相互作用中宇称也守恒。

1961年,格拉肖（w）提出了一个弱电流的模型，1967年和1968年温伯格

3

（rg）和萨拉姆（）独立地把它表述成具有规范不变性的理论，并通过希

格斯（）机制使对称性自发破缺，从而使W玻色子获得了质量。

1961年，盖尔曼和尼曼（éman）分别提出了强子分类的八正法。

1961年BNL的30GeV质子束实验发现反D核，说明p,n间的相互作用与p,n间的相同，

这就好似强相互作用在C变换下不变的一个例子。实验还证明电磁相互作用在C变换下也不

变。

1963年初，彭齐亚斯（s）和威尔孙在霍姆代尔把一合20英寸（1英寸=2.54cm）

口径的通信卫星天线改装成射电望远镜。

1963年，范尔（）和米尔斯（）用核磁共振测磁场，估计出衰变时间

不少于100000年。

1963年，盖尔曼和茨威格（）独立地提出，所有强子都是构成SU（3）3重态

得3个基本组成构成的。

1963年，施米特（t）在强射电源3C273B处看到同样的恒星状天体，红移z=0.16。

1964年，伯托齐（zi）做了伯托齐实验，使电子先通过静电加速器获得动能

E，实验证实了相对论的论断，随着动能E的增加，粒子速度趋向于光速。

kk

1964年，克罗宁（）和菲奇（）等人在BNL质子同步加速器上发现K

o

衰变中有少量CP破坏的成分。

1964年，巴恩斯（）等人在布鲁克海汶（Brookhaven）的气泡室照片中发

现S=-3的超子，质量1686±12MeV，使物理学家们相信SU（3）方案确定反映了真实的物理。

1967年，普林斯顿（Princeton）大学的狄克和戈登伯发现太阳不是严格球形，合起水

星每百年3.6″的进动，还没有找到恰当的解释。

1967年10月，英国剑桥休伊什（）的研究生贝尔（）偶尔发现一个奇

怪的射电源，脉冲周期1.337s，被称为脉冲星。

1967年-1971年期间，沙皮罗（o）等人做雷达回波的延迟实验。

1968年，梭顿（on）等测量发现细致平衡在0.5%的误差内成立。

1974年，科莱拉（a）、奥弗豪瑟（ur）和维纳（）

研究了地球引力对中子波长的影响。他们使用的实验装置是晶体干涉仪，所以这个实验又称

为中子引力干涉实验。

1974年，乔基（）和格拉肖提出大统一理论GUT，把强相互作用和弱相互作用

纳入统一的框架，看成是同一种自然现象的不同表现。

1976年，鲁比亚（）和克兰因（）建议把当时世界上能量最高的欧洲

粒子物理实验室（CERN）超级质子同步加速器SPS改建成正反质子对撞机。

1976年，桑代吉（e）定出哈勃常数是H=55±7km（s·Mpc）。

o

1982年，宾宁（g）和罗勒（）制成了扫描隧道显微镜（STM）。

±

1983年1月CERN宣布UA1组和UA2组同时发现了W粒子。

1984年末舍彻曼（man）等人在结晶上的发现，表明急冷合金点阵具有5次转

动对称性。

1986年4月，柏诺兹（z）和谬勒（K.A.Müller）发现LaBaCuO的临界温度

高达35K，掀起了一股探寻高T氧化物超导体的热潮，在短短几年间，已找到的T=130K铜

CC

氧化物超导体。

1987年2月23日，在南天星空大麦哲伦星云东北爆发的一颗超新星，被命名为SN1987A。

1988年,蔡林格（ger）等人做了中子单缝和双缝衍射实验。

1991年5月，赫巴德(Hubbard)等人在掺K的C中观察到高达18K的超导电性，掀起

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了高温超导研究的又一热潮。

1993年3月28日,在螺旋星系M81中又发现了引起国际天文学轰动的超新星1993J。

1994年,国际推荐电子的质量是m=9.1093897(54)×10kg,而在实际中最方便和最常用

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的则是组合常数mc=0.5110 MeV。

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