珀西·布里奇曼-轻识

个人作品

《现代物理学的逻辑》（1927年）《高压物理学》（1931年）《物理理论的本质》（1936年）《智慧的个人和社会》（1938年）《一个物理学家的沉思》（1950年）《我们若干物理学概念的本质》（1952年）《万事之道》又译为《事物是怎么样的》（1959年）

人物生平

布里奇曼1882年4月21日出生在美国马萨诸塞州的剑桥（又译为坎布里奇）。父亲雷蒙德·兰登·布里奇曼是位记者，母亲叫安·玛丽亚·威廉斯·布里奇曼。小布里奇曼从小就受到了良好的家庭教育，他的父亲经常告诫他说：“为了增进智慧，一定要经常地把‘为什么’挂在嘴边上，直到没有‘为什么’再追问时，那你对那个问题才算有比较全面的了解。” 因此，他逐渐养成了追根问底的习惯。布里奇曼从小学到中学成绩一直都很出色，他特别擅长数理化。1900年进入哈佛大学，在物理学和数学方面得到了较好的训练，四年后以优等成绩毕业。继续留在母校攻读硕士，博士学位。在他二十五岁那年（1908年）获得了哲学博士学位，这是二十世纪初以来得自然科学博士学位，他是最年轻的一个。同年被母校聘任，担任物理系的研究助理，两年后升任讲师。他很注重教学方法，他的课很受学生的欢迎，他的讲课生动有趣，甚至最为枯燥无味的数理课，同样也讲的简单易懂，连不喜欢数理的学生也乐意听他的课。数理虽然不是他的本行，但他荣获了数学界难得的霍利斯奖。1913年升任副教授，1919年成为教授，同时兼任自然哲学（物理学别称）主任教授。他还是美国物理协会会长（1942年）、美国国家科学院成员、英国、墨西哥及印度科学院的外国成员。他的许多著作写的非常浅显。而讲的却是最新的原理和现代应用学术。如《现代物理学的逻辑》已是欧美家庭人手一册的科学常识。他再三提醒家庭主妇：“孩子们在幼年时代，要是没有大好的理智的熏陶，在他们之后的未来时代中，将会自觉为极大的悲哀。”布里奇曼还热衷于少年儿童的科普工作，他写了许多儿童科学故事，有时间和孩子们在一起，向他们解释大自然的奥秘，激发他们对科学的兴趣。他还创办了现在美国发行量很大的杂志《儿童科学》。除科学外他还喜欢音乐、象棋、照相、园艺、爬山，还喜欢打手球等。他坚持锻炼身体，无论刮风下雨，上下班都以自行车为交通工具。1946年由于发明超高压装置和在高压物理学领域的突出贡献获得诺贝尔物理学奖金。1961年8月 20日，即在他完成《对富有经验的人们来说是初步的相对论》一书几周后因癌症恶化而饮弹自杀。

科学研究

布里奇曼长期致力于物质在高压下的实验研究，突破了高压技术的瓶颈，开拓了高压物理学的研究领域。1909年发现无支承面密封；1952年完成了压砧－压缸型高压容器──布里奇曼容器，其原理一直到今天仍在使用。他开展高压研究工作，1937年只达到5000atm（5×10^9Pa）的压强,到1941年逐渐提高到100000atm（10^10Pa），他还采用“交叉刀刃原理”，使抗压能力达到 425 000atm（4.3×10^10Pa），1952年他发明了对置砧装置，可使高压稳定地保持在100 000atm（10^10 Pa）。他利用高压装置研究了许多不同物质在高压下的物理性质：如导电性、导热性、压缩性、抗张强度和粘滞性等。他还发现了许多物质在高压下的多种变态（如冰至少有 6种新的态）、黑磷和铯在某一转变压力下的电子重新排列。他所测定的数据，现在大都还作为标准。他在1931年出版的《高压物理学》一书是在该领域内经典权威著作。其实早在1905年布里奇曼就开始了该领域的研究，他本来是试验压力下的光学现象。但在试验过程中仪器突然爆炸了，基本部件受损，必须更换。为此，他发明了一种密封装置，从此开始了他的高压物理的研究。布里奇曼对结晶学也有研究，他创造了一种生产单晶的方法。他对金属导电现象进行过研究，发现了内珀耳热---一种新的电效应。他还为曼哈顿计划测定了铀和钚的压缩性，还协助研制过原子弹。作为一名技艺精湛的实验物理学家，他对物理概念是这样解释的“对物理概念的解释，只能在实验和观察许可的范围内进行。科学是最讲究现实的，不能含糊，所有的理论都要在实验室内拿出事实来，决不可随便瞎说。”他主张所有的概念要求是可以操作的，即可以在实验室实现。他的这种思想被称为“操作主义”。为了进行高压实验，布里奇曼发明了一种有效的密封装置，其密封度可以随压强升高而升高。这样，高压装置就不会再受漏压的限制，而只受材料强度的限制。当时冶金学的进展为他提供了前所未有的高强度的钢。他选择了一种电炉铬——钒钢。这种钢在他的压力容器里不会破裂。经过反复实验，他把压力提高到了每平方厘米10万公斤的高度，第一次成功地超过了每平方厘米3000公斤的阿玛加特压力极限。后来，他又采用了卡布洛依硬质合金制成的双层高压容器，使容器置于起抵消作用的外压之中，从而增大了容器抵抗内压的能力，使研究处在特强压力下的物质的性质成为可能。随后，他又把压力提高到每平方厘米50万公斤，并在每平方厘米42.5万公斤的压力下获得了小薄片式的压缩材料。对这些材料进行X射线的分析表明，在很高压力的作用下，物质结构可以从结晶形式变成非结晶形式。借助他的高压密封装置，他不仅获得了创纪录的高压，还把这一成就运用于高压物理研究中，并获得了许多显赫一时的成果。他发现了各种物质的新变态。例如，把水置于一定的高压中，即使是在沸点时，水也会变成冰。他发现了干冰，并查出冰的变态不下6种。从1908年起的40年间，几乎所有的高压研究都离不开布里奇曼所设计的高压密封装置。在高压物理研究方面，布里奇曼留下了大量实验数据。这些数据是发展固态物理学的无价之宝。许多天然矿物的人造产品，如人造金刚石、翡翠等都是根据他的实验数据制成的。