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概念编辑本段回目录

实验室 实验室即进行试验的场所,是科技的产出地,所以国家对试验室投入非常大。

二十世纪世界著名实验室简介编辑本段回目录



进入二十世纪,各类物理实验室如雨后春笋,研究工作广泛开展。可以说,实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地。下面选取若干有代表性的,对科学发展起过或正在起重要作用的物理实验室,分别作些介绍。

第一类是建立在大学里面,附属于大学的实验室。除了英国剑桥大学的卡文迪什实验室以外,还可以举出许多,其中著名的有莫斯科大学的物理实验室,荷兰莱顿大学的低温实验室,美国哈佛大学的杰佛逊(Jefferson)物理实验室,加州伯克利分校的劳伦斯辐射实验室,英国曼彻斯特大学的物理实验室。它们大都以基础研究为主,各有特长。例如:

一、荷兰的莱顿低温实验室

二十世纪初,这个实验室在昂纳斯(K.Onnes)领导下,在低温领域独占鳌头,最先实现了氦的液化,发现了超导电性,并一直在低温和超导领域居领先地位。特别是它以大规模工业技术发展实验室,开创了大科学的新纪元。荷兰是一个工业小国,荷兰莱顿低温实验室的经验特别值得我们学习和借鉴。

二、美国加州大学伯克利分校的劳伦斯辐射实验室

它是电子直线加速器的发源地,创建于30年代,当时正值经济萧条时期,创建人劳伦斯以其特有的组织才能,充分发掘美国的人力、物力和财力,建起了第一批加速器。在他的领导组织下,实验室成员开展了广泛的科学研究,发现了一系列超重元素,开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向。它是美国一系列著名实验室:Livermore,Los Alamos,Brookhaven等实验室的先驱,也是世界上成百所加速器实验室的楷模。

第二类实验室属于国家机构,有的甚至是国际机构,由好几个国家联合承办。它们大多从事于基本计量,高精尖项目,超大型的研究课题,和国防军事任务。例如:

三、德国的帝国技术物理研究所(简称PTR)

帝国技术物理研究所建于1884年,相当于德国的国家计量局,以精密测量热辐射著称。十九世纪末该研究所的研究人员致力于黑体辐射的研究,导致了普朗克发现作用量子。可以说这个实验室是量子论的发源地。

四、英国国家物理实验室(简称NPL)

英国的国家物理实验室,是英国历史悠久的计量基准研究中心,创建于1900年。

1981年分6个部:即电气科学、材料应用、力学与光学计量、数值分析与计算机科学、量子计量、辐射科学与声学。

作为高度工业化国家的计量中心,与全国工业、政府各部门、商业机构有着广泛的日常联系,对外则作为国家代表机构,与各国际组织、各国计量中心联系。它还对环境保护,例如噪声、电磁辐射、大气污染等方面向政府提供建议。英国国家物理实验室共有科技人员约1000人,1969年最高达1800人。

五、欧洲核子研究中心(简称CERN)

欧洲核子研究中心创立于1954年,是规模最大的一个国际性的实验组织。它的创建、方针、组织、选题、经费和研究计划的执行,都很有特点。1983年在这里发现W±和Z0粒子,次年该中心两位物理学家鲁比亚和范德梅尔获诺贝尔物理奖。

欧洲核子研究中心是在联合国教科文组织的倡导下,由欧洲11个国家从1951年开始筹划,现已有13个成员国。经费由各成员国分摊,所长由理事会任命,任期5年。下设管理委员会、研究委员会和实验委员会,组织精干,管理完善。人员共达6000人,多为招聘制。三十余年来,先后建成质子同步回旋加速器、质子同步加速器、交叉储存环(ISR)、超质子同步加速器(SPS)、大型正负电子对撞机(LEP)、并拥有世界上最大的氢气泡室(BEBL)。

欧洲核子研究中心作为国际性实验机构,拥有雄厚的财力、物力和技术力量。由于工作涉及许多国家和组织,在建设和研究中难免会出现种种矛盾和磨擦,但经过协商和合作,工作进行顺利,庞大计划都能按时兑现,接连不断取得举世瞩目的成就(参见:高能物理,1985年第3期,第26页)。

第三类实验室直接归属于工业企业部门,为工业技术的开发与研究服务。其中最著名的有贝尔实验室和IBM研究实验室。

六、贝尔实验室

贝尔实验室原名贝尔电话实验室,成立于1925年,是一所最有影响的由工业企业经营的研究实验室。主要宗旨是进行通讯科学的研究,有研究人员20000人,下属6个研究部,共14个分部,56个实验室,每年经费达22亿美元,其中10%用于基础研究。除了无线电电子学以外,在固体物理学(其中包括磁学、半导体、表面物理学)、天体物理学、量子物理学和核物理学等方面都有很高水平。在这个研究机构中拥有一大批高水平的科研人员,几十年来获得诺贝尔物理奖的先后有:发明电子衍射的戴维森,发明晶体管的肖克利、巴丁和布拉坦,发明激光器的汤斯和肖洛,理论物理学家安德逊,射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊。

贝尔实验室的经验很值得注意。工业企业对科学研究,特别是对基础研究的重视;开发和研究二位一体;领导有远见有魄力,善于抓住有生命力的新课题,这些都是有益的经验。

七、IBM研究实验室

IBM是International Bisiness Machines Corporation(美国国际商用机器公司)的简称,现已发展成为跨国公司,在计算机生产与革新中居世界领先地位。它创建于1911年,原名Computing-Tabulating-Recording Co.(C.T.R.),是由三家生产统计机械、时间记录器的公司组成。这些公司分别创建于1889、1890、1891年。1984年底,IBM公司的雇员超过39000人,业务遍及130个国家。

IBM研究实验室也叫IBM研究部,共有研究人员3500人,(还吸收许多博士后和访问学者参加工作),专门从事基础科学研究,并探索与产品有关的技术,其特点是将这两者结合在一起。科学家在这里工作,一方面推进基础科学,一方面提出对实际应用有益的科学新思想。研究部下属四个研究中心:

(1)在美国纽约的Thomas J.Watson研究中心。从事计算机科学、输入/输出技术、生产性研究数学、物理学、记忆和逻辑等方面的研究。其中物理学包括:凝聚态物理、超微结构、材料科学、显微技术、表面物理、激光物理以至天文学和基本粒子。

(2)在美国加州的Almaden研究中心。除了计算机科学以外,还进行高温超导、等离子体、扫描隧道显微镜和同步辐射等研究。

(3)瑞士Zurich研究中心。重点是激光科学与技术,特别是半导体激光器、光学储存、光电材料、分子束外延、高温超导、超显微技术等方面,还进行信息处理等计算机科学研究。

(4)日本东京研究中心。内分计算机科学研究所、新技术研究所和东京科学中心,主要是结合计算机的生产和革新进行研究。

进入80年代,IBM研究中心成绩斐然,两届诺贝尔物理奖都被它的成员夺得:一是因发明扫描隧道显微镜,宾尼格(G.K.Ginnig)与罗勒尔(H.Rohrer)共获1986年诺贝尔物理奖的一半,二是因发现金属氧化物的高温超导电性,柏诺兹(J.G.Bednorz)和缪勒(K.A.Müller)共获1987年奖。

三、国家实验室是由国家直接投资数亿建立(如建在华中科大校内的武汉光电国家实验室投资4.8亿),全国目前国家实验室总共只有9个(包括北京正负离子对撞基地、华中科大的光电国家实验室在内),国家实验室代表国家最高水平,是按国际一流标准建立的,规模非常大,基本包括本学科领域所有研究方向,而且人员配备上要求面向国内外招聘最优秀的研究人员,直接参与国际竞争,往往是多学科交叉的创新平台;而国家重点实验室是由国家评的,评上后以后每年可以从国家多拿些钱,全国有几百个,而且研究方向比较窄。国家实验室和国家重点实验室是两个完全不同的概念,不是一个重量级上的,五个国家重点实验室也比不上一个国家实验室。

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标签: 实验室

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