余建剛

(廣東省佛山市南海區(qū)石門(mén)中學(xué)，廣東　佛山　528248)

紙幣上的物理大師(下)

余建剛

(廣東省佛山市南海區(qū)石門(mén)中學(xué)，廣東佛山528248)

摘要：本文收集和整理了與物理大師相關(guān)的紙幣，并對(duì)紙幣正反兩面的圖案、紙幣所屬國(guó)家、發(fā)行年份、幣值、以及紙幣上人物的相關(guān)背景知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)要描述.

關(guān)鍵詞：紙幣；物理大師；背景知識(shí)

在本文的上篇中，我們已經(jīng)欣賞過(guò)關(guān)于哥白尼、伽利略、牛頓等7位物理大師的紙幣，相信大家還在驚嘆于紙幣精美的設(shè)計(jì)和豐富多彩的內(nèi)容，一個(gè)個(gè)科學(xué)巨匠的形象躍然于紙上.這些紙幣除了具備貨幣功能外，同時(shí)也在潛移默化之間宣傳了科學(xué)精神，耳濡目染之間啟發(fā)整個(gè)民族對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和追求.下篇將介紹紙幣上的富蘭克林、居里夫人、盧瑟福、愛(ài)因斯坦等物理大師.讓我們?cè)俅晤I(lǐng)略這一張張實(shí)用性、藝術(shù)性、科學(xué)性完美融合的紙幣吧！

8美鈔——富蘭克林

國(guó)家：美國(guó)

幣值：100美元

發(fā)行年份：2013年

紙幣描述：新版百元美鈔的圖案基本保持了其悠久的傳統(tǒng)，正面是美國(guó)的開(kāi)國(guó)元?jiǎng)住ⅰ丢?dú)立宣言》的主要起草人之一本杰明·富蘭克林的頭像，反面是費(fèi)城獨(dú)立廳的圖案.但是新版百元美鈔的顏色更豐富，且增添了包括3D技術(shù)在內(nèi)的許多防偽新標(biāo)記，比如新版百元美鈔將在鈔票一角印有黃色的數(shù)字100，在富蘭克林肖像旁有一支淺棕色的鵝毛筆和一個(gè)古銅色的墨水瓶.費(fèi)城自由鐘的圖案隱藏在墨水瓶里，顏色會(huì)隨著手拿鈔票時(shí)角度的不同從深褐色變成綠色.新版鈔票還有一條垂直的藍(lán)色防偽條，上面有數(shù)字100和更小的深藍(lán)色獨(dú)立鐘圖案.

圖8

背景知識(shí)：

本杰明·富蘭克林(1706—1790)——十八世紀(jì)美國(guó)最偉大的科學(xué)家和發(fā)明家，著名的政治家、外交家、哲學(xué)家、文學(xué)家.他是美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)重要的領(lǐng)導(dǎo)人之一，參與了多項(xiàng)重要文件的草擬，曾出任美國(guó)駐法國(guó)大使，成功贏得法國(guó)支持美國(guó)獨(dú)立.

富蘭克林40歲后開(kāi)始從事電學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，由于他的勤奮和天賦，在短短的10年中就發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象，提出了“正電”和“負(fù)電”與電荷守恒概念，證明了人工電和雷電的同一性，設(shè)計(jì)出避雷針，并用萊頓瓶放電，首次使鋼針磁化.

富蘭克林集科學(xué)與政治成就與一身，1790年他在費(fèi)城逝世，終年84歲，費(fèi)城人民為他舉行了空前的葬禮.法國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家杜爾哥評(píng)價(jià)他說(shuō)：“他從天空中抓到雷電，從專制統(tǒng)治者手中奪回政權(quán).”

9法國(guó)幣和波蘭幣——居里夫人

國(guó)家：法國(guó)

幣值：500法郎

發(fā)行年份：1995年

圖9

國(guó)家：波蘭

幣值：20000茲羅提

發(fā)行年份：1989年

紙幣描述：紙幣正面右側(cè)是波蘭裔著名科學(xué)家居里夫人的肖像，背面是一核反應(yīng)堆的示意圖，以紀(jì)念居里夫人在原子核領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)(如圖10).

圖10

背景知識(shí)：瑪麗·居里(1867—1934)出生于波蘭，因當(dāng)時(shí)波蘭被占領(lǐng)而轉(zhuǎn)入法國(guó)國(guó)籍，是法國(guó)的物理學(xué)家、放射化學(xué)家.作為世界著名科學(xué)家，瑪麗·居里的成就包括開(kāi)創(chuàng)了放射性理論，發(fā)明了分離放射性同位素的技術(shù)，以及發(fā)現(xiàn)兩種新元素釙(Po)和鐳(Ra).在她的指導(dǎo)下，人們第一次將放射性同位素用于治療癌癥.她被人稱為“鐳的母親”.居里夫婦因在放射性上的發(fā)現(xiàn)，居里夫婦和亨利·貝克勒分享了1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，居里夫人也因此成為了歷史上第一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的女性.8年后的1911年，居里夫人又因?yàn)槌晒Ψ蛛x了鐳元素而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).在居里夫人獲得諾貝爾獎(jiǎng)之后，她并沒(méi)有為提煉純凈鐳的方法申請(qǐng)專利，而將之公布于眾，這種做法有效地推動(dòng)了放射化學(xué)的發(fā)展.

愛(ài)因斯坦在《悼念瑪麗·居里》中說(shuō)道：“在像居里夫人這樣一位崇高人物結(jié)束她的一生的時(shí)候，我們不要僅僅滿足于回憶她的工作成果對(duì)人類已經(jīng)做出的貢獻(xiàn).一流人物對(duì)于時(shí)代和歷史進(jìn)程的意義，在其道德品質(zhì)方面，也許比單純的才智成就方面還要大，即使是后者，它們?nèi)Q于品格的程度，也許超過(guò)通常所認(rèn)為的那樣.”

作為波蘭裔法國(guó)籍女科學(xué)家，居里夫人的形象同時(shí)出現(xiàn)在法國(guó)和波蘭兩國(guó)的貨幣上，體現(xiàn)了兩國(guó)人民對(duì)她的無(wú)比尊敬和緬懷之情.

10新西蘭幣——盧瑟福

國(guó)家：新西蘭

幣值：100新西蘭元

發(fā)行年份：1999年

紙幣描述：紙幣正面中央是盧瑟福肖像，肖像左側(cè)是其諾貝爾獎(jiǎng)勛章.背面是新西蘭南島風(fēng)景如畫(huà)的埃格林頓山谷和新西蘭金絲雀優(yōu)雅的金色身影(如圖11).

圖11

背景知識(shí)：盧瑟福(1871—1937)，新西蘭著名物理學(xué)家，原子核物理學(xué)之父，學(xué)術(shù)界公認(rèn)他為繼法拉第之后最偉大的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家.他首先提出放射性半衰期的概念，證實(shí)放射性是從一個(gè)元素到另一個(gè)元素的嬗變.又將放射線按照貫穿能力分類為α射線與β射線，并且證實(shí)前者就是氦離子.因?yàn)椤皩?duì)元素蛻變以及放射化學(xué)的研究”，榮獲1908年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).他還領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)在原子的中心有個(gè)原子核，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型.他還最先成功實(shí)現(xiàn)了人工核反應(yīng)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言中子的存在.盧瑟福一生發(fā)表論文約215篇，著作6部，培養(yǎng)了10位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，盧瑟福的實(shí)驗(yàn)室被后人稱為“諾貝爾獎(jiǎng)得主的幼兒園”.

11以色列幣——愛(ài)因斯坦

國(guó)家：以色列

幣值：5以色列鎊

發(fā)行年份：1968年

紙幣描述：紙幣正面主景是他的半身肖像圖，略顯凌亂的一頭卷發(fā)，深邃的眼神，那熟悉的形象躍然于紙上.背面主景是位于以色列特拉維夫附近的Nahal Sorek原子能反應(yīng)堆(如圖12).

圖12

背景知識(shí)：阿爾伯特·愛(ài)因斯坦(1879-1955)，20世紀(jì)偉大科學(xué)家，創(chuàng)立了相對(duì)論，它已成為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱之一(另一個(gè)是量子力學(xué)).愛(ài)因斯坦因?yàn)椤皩?duì)理論物理的貢獻(xiàn)，特別是發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)規(guī)律”而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).

愛(ài)因斯坦在1905年發(fā)表了六篇?jiǎng)潟r(shí)代的論文，分別為：《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)試探性觀點(diǎn)》、《分子大小的新測(cè)定方法》、《基于熱分子運(yùn)動(dòng)論的靜止液體中懸浮粒子的運(yùn)動(dòng)研究》、《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》、《物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎？》、《布朗運(yùn)動(dòng)的一些檢視》，因此這一年被稱為“愛(ài)因斯坦奇跡年”.

作為猶太裔著名物理學(xué)家，以色列立國(guó)時(shí)曾邀請(qǐng)愛(ài)因斯坦出任總統(tǒng)，雖遭婉言謝絕，但以色列人自然不會(huì)忘記本民族的這位科學(xué)巨擘，于是在1968年發(fā)行的5以色列鎊紙幣上，便將愛(ài)因斯坦作為正面圖案，以此紀(jì)念這位世界級(jí)物理學(xué)大師，緬懷這位猶太民族心目中的英雄.

12丹麥幣——玻爾

國(guó)家：丹麥

幣值：500克朗

發(fā)行年份：2002年

紙幣描述：正面為丹麥物理學(xué)家尼爾斯.玻爾肖像，肖像背后底紋是中國(guó)古老的太極圖中“陰陽(yáng)魚(yú)”，體現(xiàn)了玻爾量子力學(xué)理論中“互補(bǔ)原理”.背面為根據(jù)丹麥利默教堂洗禮盤(pán)裝飾浮雕創(chuàng)作的“武士屠龍”造型(如圖13).

圖13

背景知識(shí)：尼爾斯·玻爾(1885-1962)，丹麥物理學(xué)家，20世紀(jì)最著名的物理學(xué)家之一，“哥本哈根”學(xué)派創(chuàng)始人.他通過(guò)引入量子化條件，提出了玻爾原子模型.他提出對(duì)應(yīng)原理、互補(bǔ)原理和哥本哈根詮釋來(lái)解釋量子力學(xué)，對(duì)二十世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展影響深遠(yuǎn).因其對(duì)原子結(jié)構(gòu)和原子輻射的研究所做出的重大貢獻(xiàn)，獲得1922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).

1927年，玻爾首次提出了“互補(bǔ)原理”，奠定了哥本哈根學(xué)派對(duì)量子力學(xué)解釋的基礎(chǔ)，并從此開(kāi)始了與愛(ài)因斯坦持續(xù)多年的關(guān)于量子力學(xué)意義的論戰(zhàn).愛(ài)因斯坦提出一個(gè)又一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，力求證明新理論的矛盾，但玻爾每次都巧妙地反駁了愛(ài)因斯坦的意見(jiàn).

1943年9月，玻爾逃離了納粹德國(guó)占領(lǐng)下的丹麥，來(lái)到了瑞典，在瑞典他幫助安排了幾乎所有的丹麥籍猶太人逃出了希特勒的虎口.之后輾轉(zhuǎn)來(lái)到美國(guó)，由于擔(dān)心德國(guó)率先造出原子彈，給世界造成更大的威脅，以科學(xué)顧問(wèn)的身份積極推動(dòng)了原子彈的研制工作.但他堅(jiān)決反對(duì)在對(duì)日戰(zhàn)爭(zhēng)中使用原子彈，也堅(jiān)決反對(duì)在今后的戰(zhàn)爭(zhēng)中使用原子彈，始終堅(jiān)持和平利用原子能的觀點(diǎn)，呼吁各國(guó)科學(xué)家加強(qiáng)合作，和平利用原子能.

13奧地利幣——薛定諤

國(guó)家：奧地利

幣值：1000先令

發(fā)行年份：1983年

紙幣描述：正面為薛定諤肖像，配以經(jīng)典的原子圖像，背面是維也納大學(xué)標(biāo)志性建筑，薛定諤曾于1906年在維也納大學(xué)物理系學(xué)習(xí)(如圖14).

圖14

埃爾溫·薛定諤(1887-1961)，奧地利理論物理學(xué)家，量子力學(xué)的奠基人之一，在固體的比熱、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)、分子生物學(xué)等方面也做了大量的工作.1924年德布羅意提出了微觀粒子具有波粒二象性，即不僅具有粒子性，同時(shí)也具有波動(dòng)性.在此基礎(chǔ)上，1926年薛定諤提出用波動(dòng)方程描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，后稱薛定諤方程，奠定了波動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，與英國(guó)物理學(xué)家狄拉克共享1933年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).

1944年薛定諤撰寫(xiě)了《生命是什么》一書(shū)，試圖用熱力學(xué)、量子力學(xué)和化學(xué)理論來(lái)解釋生命的本性.這本書(shū)使許多青年物理學(xué)家開(kāi)始注意生命科學(xué)中提出的問(wèn)題，引導(dǎo)人們用物理學(xué)、化學(xué)方法去研究生命的本性，使薛定諤成為蓬勃發(fā)展的分子生物學(xué)的先驅(qū)，發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋的詹姆斯·杜威·沃森表示受薛定諤影響頗深.

1961年薛定諤因肺結(jié)核死于維也納，享年73歲.奧地利政府為了紀(jì)念這位偉大的物理學(xué)家，在他去世數(shù)年后發(fā)行了面值1000先令的紙幣.如今奧地利先令已經(jīng)被歐元所取代，不再流通，但是薛定諤和他的故事卻得以代代相傳，成為科學(xué)史上的佳話.

結(jié)束語(yǔ)

紙幣的魅力在于其無(wú)容置疑的權(quán)威性、精致絕倫的印刷質(zhì)量和豐富多彩的主題內(nèi)容，當(dāng)紙幣與自然科學(xué)的璀璨明星相結(jié)合時(shí)，代表這個(gè)國(guó)家對(duì)科學(xué)大師的尊敬和敬仰，傳遞著這個(gè)民族對(duì)科學(xué)的態(tài)度和求真的精神.與其他國(guó)家相比，中國(guó)還從來(lái)沒(méi)有把科學(xué)家的頭像印在錢(qián)幣上，這一點(diǎn)確實(shí)令人遺憾.或許說(shuō)明了至少兩個(gè)問(wèn)題：一方面，中國(guó)近現(xiàn)代尚未出現(xiàn)諸如伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦等這樣的世界級(jí)的科學(xué)巨匠；另一方面，中國(guó)科學(xué)家似乎尚未得到整個(gè)社會(huì)的足夠認(rèn)可和尊重.相信會(huì)有這么一天，中國(guó)將出現(xiàn)自己的世界級(jí)科學(xué)巨匠，整個(gè)社會(huì)高度重視科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)，民主與科學(xué)并進(jìn)，那時(shí)，中國(guó)的紙幣必會(huì)承載起一顆顆璀璨的科學(xué)巨星的光輝形象.

參考文獻(xiàn)：

[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] 仲扣莊.物理學(xué)史教程[M].南京：南京師范大學(xué)出版社，2009.

·STS研究·