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科学年度回顾:科学史

发现尘封已久的爱因斯坦手稿,包括一份揭示了物理学突破性发现的原始手稿。

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爱因斯坦的论文经受住了时间的考验

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去年夏天,一批尘封已久的阿尔伯特·爱因斯坦的论文被发掘出来,其中包含一份被学者们认为是这位物理学巨匠最伟大发现之一的原始手稿。这批论文是在荷兰的莱顿大学被发现的,爱因斯坦在 20 世纪 20 年代曾以客座教授的身份在此受到他的朋友兼同事物理学家保罗·埃伦费斯特的欢迎。

埃伦费斯特的图书馆在他去世半个世纪后的 20 世纪 80 年代被遗赠给了该大学。其中包含许多重要的书籍,以及一堆杂乱的期刊和散页文件。“我指的是一叠叠陈旧、易碎的纸张,一碰就碎,”物理学家卡洛·比纳克说。直到乌得勒支大学的研究生罗迪·博因克(Rowdy Boeyink)提出要查看这批档案,并且在翻阅时意外发现几封物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)写下的信件从一本杂志中滑落,这批档案才得以被触动。接下来的三周里,博因克仔细地整理了 36 堆纸张中的每一张。

最好的发现是最后一个。爱因斯坦一生写了五篇重要的学术论文。其中四篇的原始手稿是已知的且被妥善保存的,但第五篇,“单原子理想气体的量子理论”,据说已经消失得无影无踪。7 月的一个星期五晚上,博因克偶然发现了 16 页折叠好的纸,它们被夹在一本德语杂志里。笔迹很熟悉,但论文没有署名。于是博因克求助于互联网。“我谷歌了这个标题,然后这篇论文的发表版本就弹了出来。”

博因克找到了爱因斯坦于 1925 年发表的第五篇也是最后一篇重要论文的原始手稿,他在其中提出,原子的超冷会使粒子被锁定在系统的最低量子态。这比一个物理学家团队首次提供该现象的实验证据——即玻色-爱因斯坦凝聚态——早了 70 年,并且因证明了爱因斯坦惊人的预见性而获得了 2001 年诺贝尔物理学奖。—安妮·卡塞尔曼(Anne Casselman)

发现:达·芬奇的实验室、喜帕恰斯的星空和奥德修斯的家

今年,艺术、科学和历史在这三项重要发现中交织在一起

  • 达·芬奇的实验室: 罗伯托·马内斯卡尔基(Roberto Manescalchi)认为他找到了列奥纳多·达·芬奇在佛罗伦萨的工作室。这位地图绘制师注意到一栋建筑中的一幅部分壁画描绘了鸟,这与隔壁建筑中的一幅画相匹配。仔细检查表明这两幅画原本是同一幅。这些房间曾经是列奥纳多据说曾居住过的同一座教堂建筑群的一部分。这些壁画与其他达·芬奇的作品相似,并展现了对飞行物理学的理解。马内斯卡尔基和两位艺术史学家推测,这些房间也曾是列奥纳多的实验室。

  • 喜帕恰斯的星盘: 天文学家布拉德利·谢弗(Bradley Schaefer)发现了古希腊天文学家喜帕恰斯(Hipparchus)唯一留存下来的星图。它在那不勒斯考古博物馆,被托在名为“法尔内塞的阿特拉斯”的大理石雕像的肩膀上。通过重构星盘的夜空,谢弗得出结论,雕塑家一定是通过直接参考公元前 125 年左右的星图来绘制星座的,那时喜帕恰斯是该领域的权威。“我的天啊!”谢弗说,“我们竟然发现了一份失落的古代智慧。”

  • 荷马的岛屿: 英国商人罗伯特·比特尔斯通(Robert Bittlestone)认为他已经找到了《奥德赛》中描绘的神秘的伊萨卡岛。他招募了一位古典学教授和一位地层学家,并利用卫星图像试图匹配史诗的描述。比特尔斯通表示,奥德修斯的家并非一些人认为的现今名为伊萨基(Itháki)的希腊岛屿,也不是荷马想象的产物。他说,真正的伊萨卡岛是爱奥尼亚海上克法利尼亚岛(Kefallinía)西部的帕利基(Paliki)半岛。—杰莎·福尔特·内廷(Jessa Forte Netting)

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