培養29位諾貝爾獎獲得者的超級機構,最牛實驗室之卡文迪許實驗室

伴隨著2019年各項諾貝爾獎的陸續公布，新的一批諾貝爾得主也悉數公之於眾。讓人欣慰的是我們科技進步如此之快，人類一直對自然科學的追求從未停止，但更讓人遺憾的是作為大國的中國又一次空手而歸，是我們的科研水平達不到還是我們的科研設施相對落後呢？這其中肯定有很多種因素影響，但作為中國的科學家來說，他們已經很了不起了，值得我們的敬佩，或許在給點時間，相信我國的科學家一定會在這樣的世界頂尖科學獎項裡有所斬獲。

諾貝爾獎章

相信很多人都會有疑問，作為諾獎評選的科研成果，都是憑空想像出來還是在實驗室不斷通過實驗總結髮現的呢？其實這二者都有一定的關係，我國物理學家楊振寧曾經說過，新的成果需要從實驗看到現象到對現象總結產生唯象理論，再到最後得到實際的理論框架。可見如果沒有善於發現的思維或者沒有良好的實驗室，新的科學發現或者研究成果很難真正得到廣泛的認可。

劍橋大學

那作為內部環境，善於發現的思維那是天賦，每個人本身可能都會存在差異，有的人或許可以經過後天的培養教育得到顯著的提高，但那科研基礎貢獻最多的實驗室，這可不是光靠想像就可以形成的。

劍橋大學 卡文迪許實驗室

實驗室成就英雄，同樣英雄也成就了實驗室，而物理學這座大廈之所以能穩固聳立在雲端，實驗室這間「作坊」可謂是立下汗馬功勞。這其中就少不了世界最牛實驗室之一的卡文迪許實驗室。

1871年初，已經40歲的麥克斯韋被委任監理，籌劃卡文迪許實驗室的發展，實驗室命名取自英國物理學家和化學家亨利.卡文迪許。亨利.卡文迪許可以算是物理學界的真正富二代，他一生從未為了錢苦於奔波，他把自己很大部分的財產都用到自己家中的實驗室中，花費重金在自己的實驗器材上，實驗室成為他的夢想搖籃。

亨利 卡文迪許

可能是他極度靦腆的性格，很少與外界交流，導致最後他自己在實驗室的研究成果很多都留在了自己的實驗手冊上。雖然卡文迪許實驗室取名是來自亨利.卡文迪許，但真正建造實驗室的經費是來自威廉.卡文迪許，威廉.卡文迪許跟亨利.卡文迪許是親戚關係，而威廉.卡文迪許當時正是劍橋大學的校長。最後在威廉.卡文迪許的私人捐助下，在1874年建造完成，順理應當的，麥克斯韋成為卡文迪許實驗室的第一任實驗室主任。

麥克斯韋

卡文迪許實驗室作為英國最高學府之一的劍橋大學物理實驗室，從誕生到成為世界頂尖科學實驗室，一路伴有物理學界的大咖輔佐。作為創始人麥克斯韋的成就已經被許多人耳熟能詳了，他提出的電磁理論及麥克斯韋方程組在物理學上是具有劃時代的意義的，在物理學上的貢獻被譽為繼牛頓愛因斯坦之後的第三人。

卡文迪許實驗室 正門

雖然他在實驗室上的籌建上嘔心瀝血，從一磚一瓦到門頭題字都是親自過問，但是他晚年並未在實驗室帶來特別突出的研究成果。相反，他晚年花費了很多的時間整理亨利.卡文迪許的筆記，也正是麥克斯韋的孜孜不倦，讓我們後人有幸更多地了解了亨利卡文迪許，被譽為第一個稱出地球質量的人。麥克斯韋作為實驗室的第一任主任，他更多的是為實驗室的科研指明了方向，不幸的是在1879年，才48歲的麥克斯韋因病在劍橋逝世。

瑞利男爵

斯特拉特，即瑞利第三作為繼任者，成為實驗室的第二代主任。瑞利男爵上任後更系統地把學生實驗進行了鞏固，實驗室提倡「想入非非，胡思亂想」，秉著「科學怪人」的思想，希望學生們自己動手多做實驗，更讓人詫異的事情是在實驗室中用到的儀器都需要學生們自己動手去製作，要比去學習怎麼調整現成的儀器來說可以獲得更多的知識，而卡文迪許實驗室自製儀器的傳統也一直被保留了下來。在上任還不到5年的時間後，瑞利男爵因被選為皇家學院教授而辭職，由年僅28歲的J.J.湯姆遜繼任，成為卡文迪許實驗室的第三代主任。

J J湯姆遜

湯姆遜能從競爭者中脫穎而出靠的並不是運氣，而是真正的實力，他在劍橋的日子苦心鑽研麥克斯韋電動力學及他發篇的十幾篇物理學領域的文章等待因素，讓他在競選中更加得到評審委員的青睞。湯姆遜也終不負眾望，把卡文迪許實驗室帶領到了一個新的高度。雖然年齡不大，但從1876年走進劍橋的那一刻起，註定他要在劍橋書冊上留下輝煌一頁。他帶給實驗室最實質性的不是他在實驗室裡面獲得研究成果和名聲，而是在他的主張思想下逐漸形成的卡文迪許學派。也正是他的努力跟堅定不移，讓卡文迪許學派能在物理學界的舞臺上大放光芒。

實驗室中的湯姆遜

可能大多數人都知道正是湯姆遜發現了電子，終結了20年的原子物理大討論，因為在發現電子之前，人們認為原子是物質的最小單位。一直困擾湯姆遜的陰極射線的實驗是他能發現電子的起點，人們普遍認為物質最小單位是原子，既然原子不帶電，那為啥陰極射線是由帶電的原子構成的呢？這之間存在明顯的矛盾。

正是這種好奇驅使，必須尋得真理的恆心，湯姆遜把自己泡在了實驗室，通過大量實驗總結髮現規律，終於在1897年有了實質性的突破，證明了電子的存在，還測出電子的荷質比，徹底顛覆了之前人們對於物質的認識，讓物理學大廈更高一層。而這一切同樣離不開實驗室的功勞。

盧瑟福

1919年，湯姆遜卸下了自己身上已經35年的重擔，由他的學生歐內斯特·盧瑟福接任第四任卡文迪許實驗室主任。盧瑟福的名聲不亞於他的老師湯姆遜，他證實了原子的中心有原子核的存在，更提出了盧瑟福模型。在放射性領域更是獨樹一幟，提出放射性半衰期的概念，並將放射性物質命名為α和β射線，卡文迪許實驗室在這二人的帶領下達到了「豐收季節」，鑄造出了物理學的半壁江山。被稱為「世界物理學發源地」。雖然在這之後卡文迪許實驗室存在波動，由於戰爭或者外界等等因素的影響，實驗室的研究方向也存在轉型，但卡文迪許實驗室從未掉落出頂尖行列的隊伍。

α粒子轟擊金箔實驗

雖然卡文迪許實驗室只是一棟古色古香的3層樓房，看上去建築面積並不覺得宏偉，但就這樣的一個地方，還有一個很特殊的稱呼，被稱為「諾貝爾獎的搖籃」。卡文迪許實驗室從1904年到1989年，在這短短85年期間總共產生了29位諾貝爾獎得主。第一任主任麥克斯韋雖然沒獲得諾貝爾獎，並不是因為他的成就不及諾貝爾獎水平，而是那時候諾貝爾獎還沒有成立，第二任瑞利男爵和第三任湯姆遜獲得了諾貝爾物理學獎，而第四任盧瑟福不但自己獲得了諾貝爾化學獎，更是在他的學生中多達11人獲得了諾貝爾獎。這就是典型的諾獎收割機，是現在世界上任何一個研究機構都無法比擬的。

卡文迪許實驗室 舊址

卡文迪許實驗室的成功離不開科學家們的艱辛付出，不管是哪個國家，科研的實力如果不能有效地走在前端，那整體科技水平一定是「逆水行舟，不進則退」。雖然我國目前還沒有哪個實驗室的戰績可以比肩卡文迪許實驗室，但是更相信，給點時間，我國的重點實驗室的研究成果一定會站在世界頂尖。

中科大火災科學國家重點實驗室

很多人都曾質疑日本曾誇下說50年內拿下30個諾獎的海口，但是隨著吉野彰榮獲2019年諾貝爾化學獎成為日本第27位獲獎者，更多人相信日本有實力在50年內拿下30個諾獎的豪華任務甚至可以提前完成。事實上就諾獎的頒發時效看，頒發的成果獎項是有滯後性的，隨著近幾十年中國科研水平的顯著提高，或許不久，中國會是諾獎舞臺的下一個主角。