长冈半太郎
长冈半太郎 | |
---|---|
日本第13任帝国学士院、日本学士院院长 | |
任期 1939年3月—1948年6月 | |
文部大臣 | 荒木贞夫 河原田稼吉 松浦镇次郎 桥田邦彦 东条英机 冈部长景 二宫治重 儿玉秀雄 太田耕造 松村谦三 前田多门 安倍能成 田中耕太郎 高桥诚一郎 片山哲(代) 森户辰男 |
前任 | 樱井锭二 |
继任 | 山田三良 |
大日本帝国贵族院议员 | |
任期 1934年—1947年 | |
选区 | 帝国学士院会员议员 |
个人资料 | |
出生 | 日本肥前国大村藩 (今长崎县大村市) | 1865年8月15日
逝世 | 1950年12月11日 日本东京都 | (85岁)
国籍 | 日本 |
配偶 | 长冈操子(1892-1902) 长冈登代 |
儿女 | 长冈治男(长子) 长冈正男(次子) 嵯峨根辽吉(五子) 长冈振吉(八子) |
亲属 | 箕作麟祥(岳父) 石川千代松(妻子的姊夫) |
母校 | 东京帝国大学理学部 |
职业 | 物理学家 |
知名于 | 提出原子构造的长冈模型 |
奖项 | 日本文化勋章(1937年) |
科学生涯 | |
研究领域 | 原子物理学 |
机构 | 东京帝国大学 理化学研究所 大阪帝国大学 |
著名学生 | 本多光太郎、汤川秀树 |
长冈半太郎(日语:長岡 半太郎/ながおか はんたろう Nagaoka Hantarō,1865年8月15日—1950年12月11日),日本长崎县人,物理学家,为日本的物理学先驱。他于1903年独立提出土星型有核原子结构的“长冈模型”,否定英国物理学家约瑟夫·汤姆森在同年提出的“梅子布丁模型”。
生平
[编辑]1865年,长冈半太郎于生于日本肥前国大村藩,父亲是大村藩士长冈治三郎。幼时长冈半太郎曾于大村藩藩校五教馆(长崎县立大村高等学校前身)求学。1874年,长冈半太郎与家人迁往东京,进入本乡区汤岛小学校念书,这个时候的长冈半太郎成绩很差,有时还不及格。之后长冈半太郎从共立学校进入东京英语学校(东京大学预备门)学习。由于父亲工作的调动,长冈半太郎又转入大阪英语学校(大阪专门学校),最后才又重新进入东京大学预备门读书。1882年9月,长冈半太郎进入东京帝国大学理学部就读,先后师从山川健次郎教授(1854-1931,日本教育家)和时任助教授的田中馆爱橘(1856-1952,日本地球物理学家)。大学期间,长冈半太郎曾休学一年,因为对于东方人是否能够和欧美人一样做出独创性的工作而担忧,甚至考虑过走汉学研究的道路。1887年,长冈半太郎大学毕业,并继续进入大学院(研究生院)进修,和当时访问日本的英国物理学家嘉吉·吉尔斯登·诺特(Cargill Gilston Knott)一起研究磁学。1890年,长冈半太郎升任助教。1893年,长冈半太郎前往欧洲,在柏林、慕尼黑和维也纳等地学习,并师从奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼。1896年,长冈半太郎毕业回国,进入东京帝国大学担任教授。1900年,出席了在巴黎举办的第一届国际物理学家会议,在会议上听到了法国物理学家玛丽·居里关于放射性的演讲后,将研究兴趣著重在核物理学。1925年,从东京帝国大学届龄退休,曾经担任理化学研究所主任研究员、大阪大学的首任校长、日本学术振兴会会长、贵族院议员、第13任帝国学士院院长等职务。
半太郎模型
[编辑]自1896年,法国物理学家亨利·贝克勒意外发现了铀的天然放射性,开启了现代原子物理学的篇章,世界各地的学者便开始更为注视对原子结构的研究。英国物理学家约瑟夫·汤姆孙发现带负电的电子暗示中性原子内也应该有带正电荷的粒子,提出原子应该是一个带正电且电荷均匀分布的圆球,而电子则像梅子分散在布丁上,并在1903年提出“梅子布丁模型”。长冈半太郎反对汤姆生的模型,并指出相反电荷间是无法穿透的。他提出的模型则是带正电子的核心在原子中间,周围环绕著若干电子,类似土星和土星环的状况。于是,长冈半太郎在同年独立提出原子的准行星模型,称为“半太郎土星模型”。长冈半太郎建议电子的轨道就像土星环,这是从苏格兰学者詹姆斯·马克士威的土星环稳定理论获得的灵感。[1][2]:22-23他的模型是基于跟土星环稳定性的类似解释(土星环能稳定存在是因为土星质量极大),并提出了以下两个预测:
- 一个质量极大的原子核(类似极大质量的行星)。
- 电子环绕原子核,并且受到电磁力束缚(类似土星环受到重力束缚环绕土星)。
这两个预测都成功被纽西兰物理学家欧内斯特·卢瑟福的粒子撞击实验确认。该模型亦预言了质子的存在,但长冈半太郎并没有明确地说明质子的存在。直至欧尼斯特·拉塞福在1917年至1925年间以多项粒子撞击实验,证明氢原子核存在于其他更重的原子核内,质子才被主流认为确实存在。欧尼斯特·拉塞福在1911年一篇论述“拉塞福模型”的论文里,提到了长冈半太郎的半太郎模型。然而“拉塞福模型”也没有给予电子的环绕运动任何结构。后来,尼尔斯·玻尔于1913年提出较仔细的“玻尔模型”,首次引入量子化的概念来研究原子内电子的运动,对于计算氢原子光谱的芮得柏公式给出理论解释。
其他研究
[编辑]长冈半太郎在光谱学等领域也有一定成就。他在1909年发表了一篇关于螺线管电感的论文,并提出了长冈系数[3]。
家庭
[编辑]长冈半太郎于1892年和箕作麟祥的三女操子结婚,两人育有三子一女。长子长冈治男曾任理化学研究所理事长,次子长冈正男曾任日本光学工业社长。女儿与长冈半太郎的学生冈谷辰治结婚。半太郎的孙子长冈延子原被寄予厚望是杰出的钢琴家,但死于东京大空袭。
操子在1902年去世后,长冈半太郎娶了第二任妻子平川登代,两人育有五子。第五子嵯峨根辽吉是实验物理学家。
著名学生
[编辑]本多光太郎、日下部四郎太、爱知敬一、寺田寅彦、石原纯、冈谷辰志、仁科芳雄。
另外长冈半太郎曾在1939年向诺贝尔奖委员会推荐汤川秀树,1949年汤川因为预言介子的存在而获得诺贝尔物理学奖,成为第一位获得诺贝尔奖的日本人[4]。
获得奖项与荣誉
[编辑]著作
[编辑]《长冈半太郎―原子力时代の曙》,日本図书センター,ISBN 978-4820543299
参考资料
[编辑]- ^ James Clerk Maxwell on the nature of Saturn's rings, JOC/EFR, 2006年3月 [2008-12-20], (原始内容存档于2019-05-25)
- ^ Greenberger, D.; Hentschel, K.; Weinert, F. (编), Compendium of Quantum Physics: Concepts, Experiments, History and Philosophy 2009th Edition, Springer, 2009, ISBN 978-3540706229
- ^ Nagaoka, Hantaro, The Inductance Coefficients of Solenoids (PDF), Journal of the College of Science (Tokyo, Japan: Imperial University), 1909-05-06, 27 (6): 18 [2013-01-09], (原始内容存档 (PDF)于2019-12-17)
- ^ 理研精神八十八年 第1章 理化学研究所の誕生と軌跡 (PDF). [2013-01-12]. (原始内容 (PDF)存档于2019-07-10).
延伸阅读
[编辑]- C.C. Gillispie (编). Concise Dictionary of Scientific Biography 2nd. Charles Scribner's Sons. 2000: 606–607. ISBN 0-684-80631-2.
- C.C. Gillispie (编). Dictionary of Scientific Biography. IX: A.T. Macrobious – K.F. Naumann. Charles Scribner's Sons. 1974: 648. ASIN B000QA98QQ.
- 板仓圣宣‘长冈半太郎’(朝日新闻社、1976年)
外部链接
[编辑]- 长冈半太郎 木下义春 (日语)
- H. Nagaoka (页面存档备份,存于互联网档案馆) (日语)
- 长冈半太郎 (页面存档备份,存于互联网档案馆)(日语)
- 箕作阮甫とその子孙 (页面存档备份,存于互联网档案馆) - 长冈半太郎についての记述もある。(日语)
- 长冈 半太郎:作家别作品リスト (页面存档备份,存于互联网档案馆)(青空文库)(日语)
- 伟人たちの梦 (60)长冈半太郎[永久失效链接](日语)