余建刚
(广东省佛山市南海区石门中学,广东 佛山 528248)
纸币上的物理大师(下)
余建刚
(广东省佛山市南海区石门中学,广东佛山528248)
摘要:本文收集和整理了与物理大师相关的纸币,并对纸币正反两面的图案、纸币所属国家、发行年份、币值、以及纸币上人物的相关背景知识进行简要描述.
关键词:纸币;物理大师;背景知识
在本文的上篇中,我们已经欣赏过关于哥白尼、伽利略、牛顿等7位物理大师的纸币,相信大家还在惊叹于纸币精美的设计和丰富多彩的内容,一个个科学巨匠的形象跃然于纸上.这些纸币除了具备货币功能外,同时也在潜移默化之间宣传了科学精神,耳濡目染之间启发整个民族对科学的热爱和追求.下篇将介绍纸币上的富兰克林、居里夫人、卢瑟福、爱因斯坦等物理大师.让我们再次领略这一张张实用性、艺术性、科学性完美融合的纸币吧!
8美钞——富兰克林
国家:美国
币值:100美元
发行年份:2013年
纸币描述:新版百元美钞的图案基本保持了其悠久的传统,正面是美国的开国元勋、《独立宣言》的主要起草人之一本杰明·富兰克林的头像,反面是费城独立厅的图案.但是新版百元美钞的颜色更丰富,且增添了包括3D技术在内的许多防伪新标记,比如新版百元美钞将在钞票一角印有黄色的数字100,在富兰克林肖像旁有一支浅棕色的鹅毛笔和一个古铜色的墨水瓶.费城自由钟的图案隐藏在墨水瓶里,颜色会随着手拿钞票时角度的不同从深褐色变成绿色.新版钞票还有一条垂直的蓝色防伪条,上面有数字100和更小的深蓝色独立钟图案.
图8
背景知识:
本杰明·富兰克林(1706—1790)——十八世纪美国最伟大的科学家和发明家,著名的政治家、外交家、哲学家、文学家.他是美国独立战争时重要的领导人之一,参与了多项重要文件的草拟,曾出任美国驻法国大使,成功赢得法国支持美国独立.
富兰克林40岁后开始从事电学的实验研究,由于他的勤奋和天赋,在短短的10年中就发现了尖端放电现象,提出了“正电”和“负电”与电荷守恒概念,证明了人工电和雷电的同一性,设计出避雷针,并用莱顿瓶放电,首次使钢针磁化.
富兰克林集科学与政治成就与一身,1790年他在费城逝世,终年84岁,费城人民为他举行了空前的葬礼.法国经济学家杜尔哥评价他说:“他从天空中抓到雷电,从专制统治者手中夺回政权.”
9法国币和波兰币——居里夫人
国家:法国
币值:500法郎
发行年份:1995年
图9
国家:波兰
币值:20000兹罗提
发行年份:1989年
纸币描述:纸币正面右侧是波兰裔著名科学家居里夫人的肖像,背面是一核反应堆的示意图,以纪念居里夫人在原子核领域的杰出贡献(如图10).
图10
背景知识:玛丽·居里(1867—1934)出生于波兰,因当时波兰被占领而转入法国国籍,是法国的物理学家、放射化学家.作为世界著名科学家,玛丽·居里的成就包括开创了放射性理论,发明了分离放射性同位素的技术,以及发现两种新元素钋(Po)和镭(Ra).在她的指导下,人们第一次将放射性同位素用于治疗癌症.她被人称为“镭的母亲”.居里夫妇因在放射性上的发现,居里夫妇和亨利·贝克勒分享了1903年的诺贝尔物理学奖,居里夫人也因此成为了历史上第一个获得诺贝尔奖的女性.8年后的1911年,居里夫人又因为成功分离了镭元素而获得诺贝尔化学奖.在居里夫人获得诺贝尔奖之后,她并没有为提炼纯净镭的方法申请专利,而将之公布于众,这种做法有效地推动了放射化学的发展.
爱因斯坦在《悼念玛丽·居里》中说道:“在像居里夫人这样一位崇高人物结束她的一生的时候,我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经做出的贡献.一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面还要大,即使是后者,它们取决于品格的程度,也许超过通常所认为的那样.”
作为波兰裔法国籍女科学家,居里夫人的形象同时出现在法国和波兰两国的货币上,体现了两国人民对她的无比尊敬和缅怀之情.
10新西兰币——卢瑟福
国家:新西兰
币值:100新西兰元
发行年份:1999年
纸币描述:纸币正面中央是卢瑟福肖像,肖像左侧是其诺贝尔奖勋章.背面是新西兰南岛风景如画的埃格林顿山谷和新西兰金丝雀优雅的金色身影(如图11).
图11
背景知识:卢瑟福(1871—1937),新西兰著名物理学家,原子核物理学之父,学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家.他首先提出放射性半衰期的概念,证实放射性是从一个元素到另一个元素的嬗变.又将放射线按照贯穿能力分类为α射线与β射线,并且证实前者就是氦离子.因为“对元素蜕变以及放射化学的研究”,荣获1908年诺贝尔化学奖.他还领导团队通过α粒子散射实验,证实在原子的中心有个原子核,提出原子核式结构模型.他还最先成功实现了人工核反应,同时发现了质子,并预言中子的存在.卢瑟福一生发表论文约215篇,著作6部,培养了10位诺贝尔奖获得者,卢瑟福的实验室被后人称为“诺贝尔奖得主的幼儿园”.
11以色列币——爱因斯坦
国家:以色列
币值:5以色列镑
发行年份:1968年
纸币描述:纸币正面主景是他的半身肖像图,略显凌乱的一头卷发,深邃的眼神,那熟悉的形象跃然于纸上.背面主景是位于以色列特拉维夫附近的Nahal Sorek原子能反应堆(如图12).
图12
背景知识:阿尔伯特·爱因斯坦(1879-1955),20世纪伟大科学家,创立了相对论,它已成为现代物理学的两大支柱之一(另一个是量子力学).爱因斯坦因为“对理论物理的贡献,特别是发现了光电效应规律”而获得1921年诺贝尔物理学奖.
爱因斯坦在1905年发表了六篇划时代的论文,分别为:《关于光的产生和转化的一个试探性观点》、《分子大小的新测定方法》、《基于热分子运动论的静止液体中悬浮粒子的运动研究》、《论动体的电动力学》、《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》、《布朗运动的一些检视》,因此这一年被称为“爱因斯坦奇迹年”.
作为犹太裔著名物理学家,以色列立国时曾邀请爱因斯坦出任总统,虽遭婉言谢绝,但以色列人自然不会忘记本民族的这位科学巨擘,于是在1968年发行的5以色列镑纸币上,便将爱因斯坦作为正面图案,以此纪念这位世界级物理学大师,缅怀这位犹太民族心目中的英雄.
12丹麦币——玻尔
国家:丹麦
币值:500克朗
发行年份:2002年
纸币描述:正面为丹麦物理学家尼尔斯.玻尔肖像,肖像背后底纹是中国古老的太极图中“阴阳鱼”,体现了玻尔量子力学理论中“互补原理”.背面为根据丹麦利默教堂洗礼盘装饰浮雕创作的“武士屠龙”造型(如图13).
图13
背景知识:尼尔斯·玻尔(1885-1962),丹麦物理学家,20世纪最著名的物理学家之一,“哥本哈根”学派创始人.他通过引入量子化条件,提出了玻尔原子模型.他提出对应原理、互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学,对二十世纪物理学的发展影响深远.因其对原子结构和原子辐射的研究所做出的重大贡献,获得1922年诺贝尔物理学奖.
1927年,玻尔首次提出了“互补原理”,奠定了哥本哈根学派对量子力学解释的基础,并从此开始了与爱因斯坦持续多年的关于量子力学意义的论战.爱因斯坦提出一个又一个理想实验,力求证明新理论的矛盾,但玻尔每次都巧妙地反驳了爱因斯坦的意见.
1943年9月,玻尔逃离了纳粹德国占领下的丹麦,来到了瑞典,在瑞典他帮助安排了几乎所有的丹麦籍犹太人逃出了希特勒的虎口.之后辗转来到美国,由于担心德国率先造出原子弹,给世界造成更大的威胁,以科学顾问的身份积极推动了原子弹的研制工作.但他坚决反对在对日战争中使用原子弹,也坚决反对在今后的战争中使用原子弹,始终坚持和平利用原子能的观点,呼吁各国科学家加强合作,和平利用原子能.
13奥地利币——薛定谔
国家:奥地利
币值:1000先令
发行年份:1983年
纸币描述:正面为薛定谔肖像,配以经典的原子图像,背面是维也纳大学标志性建筑,薛定谔曾于1906年在维也纳大学物理系学习(如图14).
图14
埃尔温·薛定谔(1887-1961),奥地利理论物理学家,量子力学的奠基人之一,在固体的比热、统计热力学、分子生物学等方面也做了大量的工作.1924年德布罗意提出了微观粒子具有波粒二象性,即不仅具有粒子性,同时也具有波动性.在此基础上,1926年薛定谔提出用波动方程描述微观粒子的运动状态,后称薛定谔方程,奠定了波动力学的基础,与英国物理学家狄拉克共享1933年诺贝尔物理学奖.
1944年薛定谔撰写了《生命是什么》一书,试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性.这本书使许多青年物理学家开始注意生命科学中提出的问题,引导人们用物理学、化学方法去研究生命的本性,使薛定谔成为蓬勃发展的分子生物学的先驱,发现DNA双螺旋的詹姆斯·杜威·沃森表示受薛定谔影响颇深.
1961年薛定谔因肺结核死于维也纳,享年73岁.奥地利政府为了纪念这位伟大的物理学家,在他去世数年后发行了面值1000先令的纸币.如今奥地利先令已经被欧元所取代,不再流通,但是薛定谔和他的故事却得以代代相传,成为科学史上的佳话.
结束语
纸币的魅力在于其无容置疑的权威性、精致绝伦的印刷质量和丰富多彩的主题内容,当纸币与自然科学的璀璨明星相结合时,代表这个国家对科学大师的尊敬和敬仰,传递着这个民族对科学的态度和求真的精神.与其他国家相比,中国还从来没有把科学家的头像印在钱币上,这一点确实令人遗憾.或许说明了至少两个问题:一方面,中国近现代尚未出现诸如伽利略、牛顿、爱因斯坦等这样的世界级的科学巨匠;另一方面,中国科学家似乎尚未得到整个社会的足够认可和尊重.相信会有这么一天,中国将出现自己的世界级科学巨匠,整个社会高度重视科学、热爱科学,民主与科学并进,那时,中国的纸币必会承载起一颗颗璀璨的科学巨星的光辉形象.
参考文献:
[1] http://www-personal.umich.edu/~jbourj/money1.htm.
[2] http://www.math.uni-bielefeld.de/~souyang/expos_article/WWW-banknote/WWW-banknote.html#mathematician.
[3] 仲扣庄.物理学史教程[M].南京:南京师范大学出版社,2009.
·STS研究·