走进诺贝尔奖名人堂

《不同寻常的粒子――从夸克谈起》、《严谨的科学艺术品――测量与检测技术》、《绝妙的艺术品――迈克耳孙干涉仪》、《检测技术的革命――光散射和拉曼效应》、《最准的时钟――时间的准确计量》、《微观世界的抓捕――俘获自由原子历程》、《穿越晶体的秘密射线――X射线趣谈》、《是偶然还是必然――穆斯堡尔博士的回忆》……朱焯炜编写的《走进诺贝尔奖名人堂(与物理学对话)》讲述了他们的故事。

从实验室走进社会――改变生活的物理学
沟通无极限――无线电通信的发展
火眼金睛――全息照相术
一切尽在掌握之中――从晶体管到集成电路
用光纤牵动世界神经――高锟痴梦成真
数字成像领域的贡献――CCD传感器
用光打造一把利刃――激光
打开微观世界之门――显微术的发展
诺贝尔奖的宠儿――超导技术
从天然放射性物质到原子弹――几代物理人的努力
平板电视的思考――液晶技术
电脑硬盘的革命――巨磁电阻
小心翼翼的追寻――基本粒子面面观
第一个粒子的发现――电子纪元的开创者
来自脑海中的灵感――云室的发明和改进
对称的美――反粒子的发现
打开原子核的大门――中子的发现
奇妙的现象――中子散射的妙用
旋转中的能量――回旋加速器的身世
量身定做的容器――形形色色的探测器
预言成为现实――捕捉到兀介子
难以理解的粒子――J／□粒子和中间玻色子
不同寻常的粒子――从夸克谈起
严谨的科学艺术品――测量与检测技术
绝妙的艺术品――迈克耳孙干涉仪
检测技术的革命――光散射和拉曼效应
最准的时钟――时间的准确计量
微观世界的抓捕――俘获自由原子历程
穿越晶体的秘密射线――X射线趣谈
是偶然还是必然――穆斯堡尔博士的回忆
二度垂青的荣耀――霍尔效应
微观拍案惊奇――物理的完美与缺陷
太空中的一朵乌云――量子论的诞生
经典理论的尴尬――原子理论及其实验验证
波与粒子的争论――波粒二象性
群星荟萃的时代――量子力学的创立
超越诺贝尔的成就――个性独特的泡利
华人的骄傲――守恒是相对的
冰山一角的收获――天体的奥秘
捕捉宇宙中的信息――射电望远镜
追寻天体的轨迹――脉冲星的发现
强大的引力波――脉冲双星和引力辐射
宇宙大爆炸的证据――微波背景辐射
太阳的一生――恒星的结构和演化
太空中的法则――宇宙磁流体力学
营养丰富的太空――宇宙化学元素合成
挖地三尺的决心――宇宙中微子的捕获
天外神秘来客――宇宙X射线源

    在20世纪80年代早期出现的光盘带来了数据存储的革命，它能够将兆字节级的数据存储到一张直径只有12厘米、厚度大约1．2毫米的圆盘上。1997年，一种被称作数字多功能光盘(DⅧ)的增强版CD推出，它能够在一张光盘上存储一整部电影。CD和FVD是音乐、软件、个人电脑数据以及视频的主要存储方式。一张CD能够容纳783MB的数据，相当于1小时15分钟的音乐。但是索尼公司计划推出一种1．3GB的大容量CD。一张双面双层的DVD能够存储15．9GB的数据，相当于8小时的电影。这些传统的存储介质满足了当前的需要，但是存储技术必须不断进步以满足不断增长的消费需求。CD、DVD和磁存储器都是将信息的比特数据存储在记录介质的表面上。
     与目前的存储技术相比，全息存储在容量、速度和可靠性方面都极具发展潜力。由于全息存储器是以页作为读写单位，不同页面的数据可以同时并行读写，理论上其存储速度将相当迅速。业界普遍估计，未来全息存储可以实现1GB／s的传输速度，以及小于1毫秒的随机访问时间！使用全息存储技术后，一块方糖大小的立方体就能存储高达1TB的数据，这么高的容量并不是空穴来风。由于一个晶体有无数个面，我们只要改变激光束的入射角度，就可以在一块晶体中存储数量惊人的数据。打个形象的比喻，我们可以把全息存储器看成像书本一样，这也是其用小体积实现大容量的原理所在。与传统硬盘不一样，全息存储器不需要任何移动部件，数据读写操作为非接触式，使用寿命、数据可靠性、安全性都达到理想的状况。
     他们是半导体产业历史上伟大的三位发明家，他们和众多天才的科学家一起，开创半导体产业历史上激动人心的“发明时代”。他们是集成电路之父，他们是硅谷的开创者，他们改变了我们的世界。如今，他们已经全部远去，然而，他们创造的半导体产业仍在他们开辟的大路上高速前进，为这个世界带来日新月异的变化。他们的故事已经成为传说，激励着一代又一代的工程师和掘金者……
     1947年12月23日，科学家肖克莱、巴丁和布拉顿组成的研究小组在贝尔实验室证明了20世纪最重要的发明：第一只真正的晶体管。从此人类步入了飞速发展的电子时代。
     20世纪最初的10年，通信系统已开始应用半导体材料。20世纪上半叶，在无线电爱好者中广泛流行的矿石收音机，就采用矿石这种半导体材料进行检波。半导体的电学特性也在电话系统中得到了应用。
     晶体管的发明，最早可以追溯到1929年，当时工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。但是，限于当时的技术水平，制造这种器件的材料达不到足够的纯度，而使这种晶体管无法制造出来。
     由于电子管处理高频信号的效果不理想，人们就设法改进矿石收音机中所用的矿石触须式检波器。在这种检波器里，有一根与矿石(半导体)表面相接触的金属丝(像头发一样细且能形成检波接点)，它既能让信号电流沿一个方向流动，又能阻止信号电流朝相反方向流动。在第二次世界大战爆发前夕，贝尔实验室在寻找比早期使用的方铅矿晶体性能更好的检波材料时，发现掺有某种极微量杂质的锗晶体的性能不仅优于矿石晶体，而且在某些方面比电子管整流器还要好。
     在第二次世界大战期间，不少实验室在有关硅和锗材料的制造和理论研究方面，也取得了不少成绩，这就为晶体管的发明奠定了基础。
     为了克服电子管的局限性，第二次世界大战结束后，贝尔实验室加紧了对固体电子器件的基础研究。肖克莱等人决定集中研究硅、锗等半导体材料，探讨用半导体材料制作放大器件的可能性。P3-5