现代物理学沙龙索尔维与索尔维会议

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【摘要】：现代物理学沙龙索尔维与索尔维会议现代物理学沙龙索尔维与索尔维会议911年10月30日至11月3日，18位著名物理学家云集比利时首都布鲁塞尔，讨论“辐射理论和量子”问题。1863年，索尔维集资组织索尔维制碱公司，并于1865年开工生产。索尔维听得聚精会神，并当场答应资助这样一个会议，这就是现代物理学发展史上具有重大意义和广泛影响的索尔维会议的发端。他满怀信心地对索尔维表示，这次会议将在科学史上成为一个里程碑。

现代物理学沙龙索尔维与索尔维会议

911年10月30日至11月3日，18

位著名物理学家云集比利时首都布鲁塞尔，讨论“辐射理论和量子”问题。这就是现代物理学沙龙——著名的索尔维会议首届会议。

索尔维是比利时著名的工业化学家，1838年4月16日生于雷别克－罗哥朗，他的父亲是一个制盐场的场主。索尔维从小就喜欢物理和化学图书，在校学习和节假日期间经常自己搞化学实验。

布鲁塞尔奢华的巴洛克建筑

索尔维中学毕业后，由于肋膜炎缠身，疾病迫使他放弃了升入大学继续深造的愿望。1859年，索尔维接受了舅舅的好意邀请，到舅舅经营的煤气公司工作，在这里他仍有做化学实验的机会和条件。索尔维从小就养成积极进取，认真负责的习惯和作风，他在煤气公司的许多部门工作过，成绩显著，不久便升任副经理。

但是，索尔维把主要精力和大部分时间还是花在制碱工艺研究和实验上。他经过多次试验，把盐卤、碳酸铵混合到一起制得碳酸氢钠的沉淀。

1861年4月15日，即索尔维23岁生日的前一天晚上，他公布了自己的第一个专利——关于利用海盐、氨和碳酸在工业上制造纯碱的技术问题。这就是有名的氨碱法，由于这个方法是索尔维发明的，因此也叫索尔维制碱法，或者简称索尔维法。

纽约的索尔维制碱法工厂

索尔维

索尔维制碱法解决了具有70多年历史的路布兰制碱法存在的一些问题，消除了路布兰法的一些固有弊病，简化了工艺流程，提高了原料利用率和产品的质量，降低了生产成本。索尔维制碱法是19世纪化学工业的重要进展。紧接着，索尔维在布鲁塞尔设立了一个小实验厂，用炼焦厂的粗氨水与石灰窑产生的二氧化碳气，制造出纯碱。

然而，索尔维发明的氨碱法在各个化学公司都遭到冷遇，因此，并没有在比利时推广开。

索尔维不肯善罢甘休，自己倾家荡产继续试办制碱工厂。1863年，索尔维集资组织索尔维制碱公司，并于1865年开工生产。索尔维以百折不挠的毅力，克服了重重困难，在弟弟的全力支持下，终于获得成功。

1867年，索尔维制碱公司的产品获得巴黎博览会铜质奖章；1876年又获得维也纳博览会奖章。消息传开了，从此，索尔维发明的氨碱法也就闻名于世。

1873年，过去一直用路布兰法从事制碱生产的英国哈琴森公司，宣布改组，成立卜内门公司，采用索尔维法制造纯碱，当年产量达到800吨，到1879年产量达到18800吨。由于工业合成氨的方法尚未问世，氨的价格也比较昂贵。虽然如此，索尔维发明的氨碱法的优点远远超过路布兰法。

不久，世界各国都开始采用氨碱法。1874年，法国在邓巴斯建立氨碱法工厂；1881年，波兰在波森建立氨碱法工厂；同年，美国在纽约斯来克斯建氨碱法生产纯碱工厂；还有英国联合制碱公司费瑞德伍德和威迪奈斯建立的氨碱法工厂。这些工厂的开设，使纯碱的年产量超过100万吨。1915年，直接合成氨工业化后，氨的价格急剧下降，氨碱法很快就压倒了路布兰法。随着索尔维制碱公司的发展和氨碱法的广泛采用，索尔维本人也逐渐变成了一位百万富翁。

索尔维热爱科学，关心社会，努力为人类造福。在索尔维看来，愚昧无知是社会冲突和心灵丑陋的根源，科学教育是人类文明和生活美满的基础。为此，他利用自己的威望和财富，积极资助各种科学、教育和社会福利事业。

到20世纪初期，年事已高的索尔维考虑如何处置自己数不尽的财富，于是他想要仿效诺贝尔，打算做一位科学的保护人。

索尔维明智开通，远见卓识。他发现，当时的物理学正在向原子和电子、光子的微观领域深入，这一发展趋势将对人类的未来产生巨大的影响。他自己也很热衷于引力理论和物质结构的研究。

量子的发现者——普朗克

1910年，索尔维在他的合作者哥希密德家里会见了能斯特，他向能斯特讲述了自己在物理学方面的研究成果，想打听一下能否引起普朗克、洛伦兹、彭加勒和爱因斯坦等大物理学家的注意。同时也表明他对相对论和量子论所导致的物理学危机很感兴趣。

能斯特

能斯特是德国著名的物理化学家，1891年任哥廷根大学物理化学教授，1905年任柏林大学教授。他在电化学和化学热力学方面做出了杰出贡献，1889年确定了电极电位公式——能斯特方程；1906年提出热力学第三定律（并由此项成果而荣获1920年诺贝尔化学奖）。当时，能斯特已经宣布支持量子论，是德国科学界很有影响的人物，对现代科学的革命有明确的预见。

能斯特在与索尔维的交谈中，看到索尔维对物理科学的极大兴趣，也看到召开一次有关物质分子运动论和辐射量子论流行问题的国际会议，既有必要，又有可能。能斯特把这个设想描绘的很生动，他向索尔维建议，召开一次国际会议，邀请世界各国最杰出的物理学家，到比利时首都布鲁塞尔来集会并作学术报告，就当时的物理学危机和各项重大物理学问题进行自由讨论，互相交换意见。索尔维听得聚精会神，并当场答应资助这样一个会议，这就是现代物理学发展史上具有重大意义和广泛影响的索尔维会议的发端。

由于索尔维自己没有能力直接安排这样一个高水平的学术讨论会，他便委托能斯特进一步同有关的物理学家商量，并由能斯特具体筹划这样一次会议。

能斯特从布鲁塞尔返回柏林后，立即着手实施索尔维的计划。他最先给普朗克写了一封信，谈到会议的内容和索尔维的支持。普朗克在回信中首先表示完全赞成召开这次会议，保证给予最充分的合作。但他又担心近期召开会议不知是否能够成功，因此他建议推迟会议时间。

能斯特收到普朗克的回信后，又单独询问洛伦兹等能否参加会议。

1910年7月26日，能斯特写信给索尔维，说明了会议筹备工作的具体细节，信中还拟出了参加会议的18位科学家名单。

荣誉主席：索尔维

主席：瑞利

秘书：哥希密德和一位青年

成员：爱因斯坦（瑞士）、克努森（丹麦）、朗之万、佩兰（法国）、范德瓦尔斯（荷兰）、拉摩、金斯、舒斯特、汤姆生、卢瑟福（英国）、能斯特、普朗克、维恩、伦琴、塞林格（德国）等。

能斯特在信中说，会议地点在布鲁塞尔比柏林、巴黎、伦敦更适合；会议时间在1911年复活节后，大约一个星期。能斯特还提出一个日程表，并请索尔维届时致一个热情洋溢的开幕词。他满怀信心地对索尔维表示，这次会议将在科学史上成为一个里程碑。

索尔维1911年会议照片

能斯特在信中附寄了邀请函的草稿，这份邀请函是以索尔维的名义写的，并且标有“机密”字样。邀请函分析了辐射和比热等研究结果所导致的物理学严重形势，指出对以前的某些基本概念进行修订和革新的必要性和迫切性，召开这次国际学术讨论会的意义。邀请函列出会议所要讨论的问题：

1．瑞利辐射公式的推导；

2．理想气体分子运动论与实验符合的程度；

3．克劳修斯、麦克斯韦和玻耳兹曼的比热和分子运动论；

4．普朗克的辐射公式；

5．能量子理论；

6．比热和量子论；

7．一系列物理化学和化学问题的量子论结果；

1910年8月5日和9月21日，索尔维两次写信给能斯特并明确会议日期定在1911年10月。

1910年11月27日，能斯特从柏林发信给索尔维，非常赞同索尔维确定的会议时间。能斯特在信中诚挚地希望，索尔维在签发邀请函时，不要把能斯特说成是这次会议的创始人，最好是一句也不提到，如果实在有必要的话，那就在向会议所致的欢迎词内提一下就行了。10天之后，索尔维写信给能斯特，完全赞同能斯特的意见和安排。

后来，索尔维从繁忙的事务中抽出时间，他与哥希密德讨论会议计划的细节。1911年3月12日决定，请哥希密德负责各项具体会务工作，而他自己仅签字、审批有关信件等。

经过能斯特、索尔维和哥希密德三人的紧张准备工作，邀请函于1911年6月发送给欧洲25位著名科学家。并且很快就收到接受邀请的回信，很多科学家在回信中热情赞扬这次会议的设想，表示参加这次会议，并肯定这次会议的重要意义。

10月29日，也就是在正式开会的前一天，所有参加会议的人都到达了比利时首都布鲁塞尔，并且在大都会宾馆举行了盛大招待会。第二天，酝酿一年多的首届索尔维物理学会议终于如期召开了。

首届索尔维会议取得了非凡的成功。当时正是现代科学革命的初期，新的科学需要传播和完善，各种各样的理论需要争鸣，索尔维会议恰恰提供了这样一个场所和机会。

1937年玻尔携夫人和次子访华时留影

量子论本来发源于德国，而经过首届索尔维会议，使法国、英国等也都接受和传播了量子论，并且涌现出一大批年轻的科学家，在建立原子结构理论和创立量子力学的科学飞跃中，做出了重大贡献。例如，19岁的法国青年德布罗意看到首届索尔维会议印发的《辐射理论和量子》在索尔维先生赞助下，从1911年10月30日至11月3日在布鲁塞尔会议期间的报告和讨论汇集后，决心把自己的全部青春和精力投入到理解量子的真实本质中去，于是，他由历史学改行专攻物理学，并在1924年提出物质波的概念，成为量子力学的最基本概念，对量子力学的发展起到重要的作用，也对人们认识微观世界的思维方式产生重要而深刻的影响。