莱德曼博士研究方法

Ⅰ 请问谁有物理学家斯蒂芬·温伯格 和利昂.莱德曼的传记（或故事）越详细越好，拜托啦

温伯格（Steven Weinberg）1933年5月3日出生于美国纽约市。他曾先后在美国的康奈尔达大学、丹麦的哥本哈根大学以及美国德的普林斯顿大学学习，于1957年获得哲学博士学位。

1960至1969年，受聘于美国伯克利加利福尼亚大学。1969年至1973年，到美国麻省理工学院担任物理学教授。1979年因发展基本粒子之间的弱电相互作用理论的贡献而获得诺贝尔物理学奖金。

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莱德曼(Leon M.Lederman)1922年7月15日出生于纽约的一个移民家庭里。1952年在哥伦比亚大学获博士学位。1946年进入由拉比教授主持的哥伦比亚大学物理研究生院。1948年莱德曼加入物理系的385MeV同步电子回旋加速器，并随实验室主任布什(Booth)教授工作。1951年被邀请留在该实验室。

莱德曼一生硕果累累。1956年发现中性K介子；最早在π-μ-e 衰变过程中对李，杨宇称不守恒原理做出实验检验，和吴健雄的钴60实验同一天向《物理评论》递交论文；1965年发现反氘核；1977年发现γ粒子。由于在发展中微子束方法以及通过μ子中微子的发现显示轻子的二重态结构所作的贡献，1988年与施瓦茨，施泰因贝格一起荣获诺贝尔物理学奖。

Ⅱ 什么是粒子共振态

寿命极短的粒子被称作为共振态。当粒子寿命短于10 -10 s ～ 10 -12 s 时，很难在探测器中留下径迹而直接被探测到，只能通过其衰变产物的反应截面来观测。在研究原子核的散射和反应过程中，当入射粒子能量取某一确定值时，散射或反应的截面突然变大，截面随能量的变化曲线和力学中的共振曲线完全类似，因而被称为共振态。用量子力学可以证明，这种共振现象的出现是由于在该能量附近，入射粒子与原子核结合成为一个亚稳复合核。经过一定时间后这亚稳复合核衰变为末态粒子,这类亚稳复合核被称为共振态。共振态具有和稳定的强子类似的量子数，诸如自旋、宇称、同位旋、奇异数和粲数等等，只是它可以通过强相互作用衰变。其寿命一般短到 10 -20 s ～ 10 -24 s 。
1953年，来自意大利的科学家费米(Enrico Fermi,1901-1954) （左图） 和他的同事安得森（Herbert Anderson） (右图) 在美国芝加哥大学的同步回旋加速器上做实验时发现了质子—介子系统中的第一个共振态，但是那时候人们并未想到有这么多共振态。
1952 年，美国物理学家格拉塞 (Donald Arthur Glaser) （左图） 制成了世界上第一台泡室 （右图为 格拉塞和他的泡室 ） ，在乙醚泡中显示了宇宙射线中粒子的径迹。这以后有好几个物理研究组开始将泡室用于高能物理研究，不断研究和发展泡室技术。

气泡室在高能物理研究中起了重要的作用 ，人们首先在质子—反质子的湮没中发现了一些共振态 ，后来在各种反应中出现了几十个、几百个共振 态 。60年代中，物理学家们一直在忙于寻找共振 态 ，直到今天，这项工作仍在继续进行着。 由于格拉塞对高能物理学的杰出贡献，他获得了1960年度的诺贝尔物理学奖。
谈到阿尔瓦雷斯（ Luis Walter Alvarez ， 1911 — 1988 ） （左图） ，由于阿尔瓦雷斯发展了氢泡室技术和数据分析方法，从而有可能发现许多共振态，大大促进了粒子物理学的发展，把人们对物质世界的研究提高到了一个新的阶段。

阿尔瓦雷斯 1911 年 6 月 13 日出生于美国加利福尼亚州的旧金山， 阿尔瓦雷斯在芝加哥大学原来主修的是化学，但他认为化学和数学都不大适合他的条件，乃转向学习物理。阿尔瓦雷斯 1934 年获硕士学位， 1936 年获博士学位，后到伯克利加州大学劳伦斯（ Ernest Orlando Lawrence，1901—1958） （右图） 任主任的辐射实验室工作。

阿尔瓦雷斯参加过许多重大的基础科学和应用科学研究项目。他所在的伯克利辐射实验室成了核物理学的研究中心，费米当时就在这里工作。

1964年，美国物理学家盖尔曼（Murray Gell-Mann，1929—） （左图） 提出 大多数基本粒子都是由更新的粒子夸克组成的 ， 他将夸克分为3种：上夸克（u）、下夸克（d）和奇夸克（s）。 他说：“如果我们允许电荷为非整数值，那么可以构造一个简单而优美的方案”，即上夸克、下夸克和奇夸克的电荷数分别为2/3、-1/3、-1/3，质子是由两个上夸克、一个下夸克组成的；中子则是由一个上夸克、两个下夸克组成的。

1964年，美国物理学家盖尔曼（Murray Gell-Mann，1929—） （左图） 提出 大多数基本粒子都是由更新的粒子夸克组成的 ， 他将夸克分为3种：上夸克（u）、下夸克（d）和奇夸克（s）。 他说：“如果我们允许电荷为非整数值，那么可以构造一个简单而优美的方案”，即上夸克、下夸克和奇夸克的电荷数分别为2/3、-1/3、-1/3，质子是由两个上夸克、一个下夸克组成的；中子则是由一个上夸克、两个下夸克组成的。
1974 年，丁肇中（Samuel Chao Chung Ting） （上左图） 和里克特（Burton Richter） （上右图） 分别独立地发现了新粒子 J/ψ ，其质量约为质子质量的三倍， 寿命比共振态的寿命长上万倍 ，原有的夸克理论已无法解释新的实验事实，因此引入了第四种夸克——粲夸克（c）。

1977年美国科学家莱德曼（Leon Max Lederman） （上图） 发现了由第五种更重的夸克——底夸克（b）构成的强子。根据理论上的对称性，物理学家预言应该存在第六种夸克称为顶夸克（t）。
为了寻找顶夸克（t）的蛛丝马迹，各国物理学家整整奋斗了17年。 美国、西欧中心、德国、日本等国不惜巨资建造一个个大型高能加速器。美国费米实验室的顶夸克组对有疑问的夸克的轨迹做了几千次的测量 （上二图） ， 终于在1994年4月26日找到了顶夸克存在的证据 （上一图为示意图） 。

北京谱仪国际合作组新发现的共振态是在分析 J/ψ 的辐射衰变到质子反质子过程中找到的，即丁肇中教授和里希特教授1974年发现的、由一对正反粲夸克组成的 J/ψ粒子 衰变到光子和这个新共振态，此共振态再衰变到质子反质子对。 J/ψ 的衰变研究是研究轻强子谱和寻找新粒子的理想物理过程。
分析结果表明: 这个新共振态的质量为18.59亿电子伏特, 宽度小于0.3亿电子伏特 （左图） 。需要特别指出的是，它的质量小于质子和反质子的质量之和。此前在分析北京谱仪改造前在二十世纪九十年代初获取得的800万事例数据时就发现这个共振态存在的迹象，但当时由于统计量有限，不足以确定为新共振态。

北京正负电子对撞机和北京谱仪在1999年初完成了升级改造，整体综合性能大幅度提高。在此后两年的运行中，北京谱仪获取了5800万的 J/ψ 事例，比世界上其他实验组高一个数量级以上 (右图) 。北京谱仪国际合作组对这些数据进行了深入细致的分析和研究后发现了新粒子，可见高统计量对新发现的至关重要。

目前，已明确排除这个新共振态用任何已知的共振态来解释的可能性，从而确认是一个新的粒子。粒子物理把由夸克、反夸克组成的粒子称为强子，之前的实验观察到的强子都是由两个或三个夸克（反夸克）组成的。

寻找多夸克态一直是国际高能物理实验的重要目标。在实验上早期发现的数百个介子共振态和重子共振态中，都没有多夸克态的确凿证据。最近，国际上有几个实验组在进行这方面的探索，并取得了显着进展。 北京谱仪国际合作组 新发现的粒子由于特有的性质，尤其是很窄的宽度而很难归结为通常的夸克—反夸克结合态，因而被推测为可能是一种多夸克态。有些物理学家认为，所发现的共振态粒子可能是重子反重子束缚态，类似于氘核是质子和中子组成的束缚态。

欧洲核子研究中心着名的理论物理学家J.Ellis最近在一篇评论国际高能物理研究在这个领域的最新进展的文章中，高度评价了北京谱仪的这一发现及其对发展强相互作用理论的重要意义。中外物理学家正对这个新共振态的性质和衰变特性从理论和实验上进行深入的研究和讨论。

Ⅲ 莱德曼关于科学本质的观点

一、科学思想的相对性和历史性
科学是一个不断探究、生产知识的过程。科学知识的相对性有两方面的古义：一方面，由于新的观察常常对主流理论提出挑战，知识的发展变化是必然的；同时，已有的观察数据，也可能会被新的理论更恰当更合理地解释。
科学理论的作用在于总结和描述客观事件的内在联系，解释客观现象，并对未来事件作出科学预测。鉴定一个理论的优劣，主要看它是否精确地反映了客观世界，是否简单明了且易于理解，是否有效地帮助预测未来事件．是否自洽并可最终被客观事实所检验。科学家们假定，纵然无法保证绝对真理的获得．但存在日益精确的逼近，以解释客观世界的自然万物是如何运作的。
尽管科学思想是不断发展变化的，然而很多基本的科学知识和规律又是相对稳定的。科学理论的发展具有革命性和继承性。科学理论的革命性在于改变旧理论的基本概念和原理，突破和超越旧理论，新理论不仅可以解释旧理论能够解释的所有现象，而且可以解释旧理论不能解释的现象。科学理论的继承性或者表现为理论概念的延伸，或者表现为把旧理论作为一种特例包含在新理论之中。在科学界，对已有科学理论的修正甚于对其直接的摒弃。例如牛顿的运动定律并没有因为爱因斯坦的相对论的建立而被彻底推翻，而是被描述为在一个更为普遍的概念中有限范围内应用的近似。
二、科学的实践性
科学不相信权威。没有一个科学家有权判决谁的理论更正确或更接近真理，无论其多么着名或多么受尊敬。科学认为宇宙万物总是以一定的形式或规律运行，因而任何科学研究成果，都应是可重复的并最终接受实践的检验。科学家必须重视收集数据，以便为自己的理论提供证据。这样的证据得自于在天然或人工实验室对特定现象的观察和测量(运用人的感官或借助科学仪器)。科学家进行科学研究的方法是多种多样的。比如：自然条件下的描述性研究，实验室条件下控制变量的研究，相关变量的
研究等。
三、科学的客观性和主观性
打开有关科学的教科书，常常会看到类似的如下定义或描述：科学是人类对自然界及其客观规律的认识；科学定律反映自然界的事物、现象之问的内在的、必然的、本质的联系；科学定律具有普遍性……学生往往会因此而形成误解，认为科学是绝对客观的。事实上，科学的“偏见”是不可避免的。比如，科学家从问题的提出，到现象观察及实验设计，以及对数据的解释．常常是在现有科学理论的指导和影响下进行的。同时，科学家个人的知识背景、国籍、性别、信念和经历等也可能会影响他们进行科学观察或实验的方式及结论。例如，多年来有关灵长类的研究中男性科学家往往注重男性的竞争性和社会行为，而不久前参与此领域的女性科学家则认为女性灵长类建立公社的行为更重要。
科学的客观性是与科学的实践性紧密相连的。基于同样的科学数据，科学家可能会得出完全不同的结论．但任何科学结论最终要接受实践的检验。尽管科学的观察及实验不可能达到绝对的客观，但是科学家仍需要分析偏见可能的来源并采取措施努力减少可能避免的偏见及其影响。例如，防止未发现的偏见的措施之一就是在某个研究领域里同时有多个不同的研究者或研究小组进行工作。
四、科学的创造性与理智性
毋庸置疑，科学研究是一项富有创造性的工作。然而，对科学家在科研中哪些具体阶段需要运用他们的丰富想象力和创造力的问题的回答，却众口不一。有人认为科学家只在提出科学假设或设计科学实验阶段需要运用他们的想象力和创造力；很少有人想到从问题的提出，到数据收集及数据分析，乃至如何解释数据得出结论，科学的创造性的影响贯穿科学研究的始终。
除r前面讲过的科学的实践性，科学也是逻辑推理和想象力的混台体。科学的概念不能自动地从数据中产生。科学家想象客观世界如何运作并设法为其假说或理论寻求证据，就如同诗人写诗，音乐家作曲一样，都是一种充满创造性的劳动。虽然任何想象力和创造力都可以用于提出科学假说或理论，但是科学的结论必须符合逻辑推理的原则，最终必须接受实践的检验。
五、科学与社会文化的关系
科学的产生是由于社会实践的需要。作为一种社会活动，科学不可避免地反映社会的价值观和世界观。同时，社会文化的价值取向也直接影响科学研究经费的分配、科学研究的方向及方法的选择，甚至决定对科学解释或结论的取舍．历史上“日心说”及“地心说”的长期斗争便是典型的一例。
无论在对待社会问题还是科学研究方面，科学家与其他人一样．个人偏见难以避免。那种完全独立于个人与社会偏见之外的完全客观的“纯”科学是不存在的。
六、教学活动举例——科学的本质
如何在科学教学中提高学生对科学的本质的理解?一般有两种途径：一方面是将科学的本质贯穿于科学内容的教学之中，如在学习分子、原子模型时，教师应注重对“证据”的展示以及推论的讨论，而不应将分子或原子理论当成“事实”来讲解；另一方面，也可以针对学生的特点。设计一些特殊活动以澄清学生中普遍存在的有关对科学的本质的误解

Ⅳ 莱德曼的个人简介

利昂·莱德曼1922年7月15日出生于纽约的一个移民家庭里，父亲经营一家手工洗衣房。莱德曼从小就在纽约上小学、中学和市立学院，然后进哥伦比亚大学，1951年在哥伦比亚大学获博士学位。他先是主修化学，由于哈尔勃（I.Halpern）和中学同学克莱因（M.J.Klein）的影响，后转学物理。1943年毕业后在美军服役三年，1946年进入由拉比教授主持的哥伦比亚大学物理研究生院。 当时物理系正在建造一台385MeV同步电子回旋加速器。1948年利昂·莱德曼加入这个加速器实验室，并随加速器实验室主任布什（Booth）教授工作。他的博士论文题目是关于威耳逊云室的建造。这时，拉比邀请了许多专家到哥伦比亚来参加加速器的工作，共同推进这项新的课题，其中也有斯坦博格。1951年利昂·莱德曼完成了博士论文，被邀请留下，一干就是28年。在这里做了许多有关π介子的工作。
1958年利昂·莱德曼到欧洲核子研究中心作学术休假，工作了一年。在那里他组织了一个小组做g-2实验。
1961年利昂·莱德曼担任Nevis实验室主任直到1978年。1979年任费米国家加速器实验室主任，负责建造第一台超导电子同步加速器，这是当时世界上能量最大的加速器。
利昂·莱德曼是一位成果累累的实验物理学家，他在1956年就发现了中性K介子；他研究了强子碰撞中轻子对的产生，开创了实验高能物理学的新方向，最早在π-μ-e衰变过程中对李、杨宇称不守恒原理做出实验检验，和吴健雄的钴60实验同一天向《物理评论》递交论文；1965年发现反氘核；1977年发现γ粒子。
利昂·莱德曼在1989年从费米实验室退休，在芝加哥大学当物理学教授。这一年他还被聘为依利诺斯州长科学顾问。他协助建立教师学院，培训科学和数学教师，在这里有近二万名教师进修。1991年他被选为美国科学促进协会会长。