二十世纪世界著名实验室简介_物理学史-查字典物理网

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。

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