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戴维·李

戴维·李(1931年1月20日-),美国物理学家,出生于纽约州拉伊。他毕业于哈佛大学,曾任康奈尔大学教授,现为德克萨斯德州农工大学大学教授。1996年,他与道格拉斯·奥谢罗夫和罗伯特·理查森共同获得诺贝尔物理学奖,以表彰他们在氦-3中发现超流动性的贡献。

人物经历

早年经历

戴维·李出生于一个知识分子家庭,父亲是一名电气工程师,母亲则是小学教师。他们是来自英国和立陶宛的犹太移民后代,这些移民在19世纪末期移居美国。戴维·李的曾祖父更早之前就已在美国定居。他在纽约州的郊区小城镇拉伊长大,父亲在一家日益发展的电器制造公司工作,并在1930年代的经济大萧条期间,为了节省开支,全家搬到了城市居住几年,后来又搬回拉伊。在那里,戴维·李接受了早期教育,并在家庭经济状况改善后,见证了父亲在公司中的晋升,最终成为公司总裁。

教育经历

戴维·李自幼对自然科学充满好奇,经常在家附近的田野和海岸线探索,收集各种动物标本。他的童年激情是铁路,他收集了大量的铁路时刻表,并成为一名年轻的旅行专家。他还对气象学产生了浓厚的兴趣,并自行记录天气数据。在高中时期,他不仅在体育上表现出色,还受到了良好的基础教育,尤其是在写作和数学方面。1948年,戴维·李毕业于高中后进入哈佛大学,主修物理学。在哈弗,他接触到了来自不同背景的同学,并保持了与许多大学朋友的联系。他曾短暂考虑过医学职业,但最终决定继续物理学研究。他还是哈佛大学游艇俱乐部的成员,并参与了一次从新港到百慕大的帆船比赛。

1952年,戴维·李在哈佛大学提前完成学业后,加入了美国陆军,并在朝鲜战争期间服役。在军中,他与一位研究超流理论的士兵进行了深入的讨论,这激发了他对低温物理的兴趣。退役后,他于1954年进入康涅狄格大学,部分是因为与该士兵的讨论,部分是因为家庭搬到了康涅狄格。在那里,他遇到了后来成为他在康奈尔大学低温小组同事的约翰·雷皮。戴维·李还参与了攀岩和登山活动,克服了自己的恐高症。1955年,他进入耶鲁大学攻读物理学博士学位,并在那里继续深入研究低温物理。

职业生涯

1959年,戴维·李在耶鲁大学完成博士学位后,加入康奈尔大学物理系,负责建立低温物理研究实验室。戴维·李在康奈尔大学的职业生涯中取得了显著成就,包括发现液体氦的相分离曲线的三个临界点,以及与同事们在固体反铁磁序和核自旋波等领域的研究。他的研究生和同事们也在超流体和凝聚态物理学领域取得了重要成就。

个人生活

康奈尔大学期间,他遇到了未来的妻子达娜,她是泰国人,父亲是丹麦人,母亲是泰国人。他们结婚36年,育有两个儿子。

研究成果

在自然界,存在着3He和4He两种同位素。4He的原子核有两个质子和两个中子,称为玻色子;而3He只有一个中子,称为费米子。20年代30年代末期,卡皮查发现4He的超流动性。列夫·达维多维奇·朗道从理论上解释了这种现象,他认为当温度在开尔文2.17K时,4He原子发生萨特延德拉·玻色阿尔伯特·爱因斯坦凝聚,成为超流体,而像3He这样的费米子即使在最低能量下也不能发生凝聚,所以不可能发生超流动现象。金属的超导理论(BCS理论)的提出使得人们认为在极低温度下3He也可能会形成超流体。但是人们一直未能在实验上发现3He的超流动性。20世纪70年代,戴维·李领导的康奈尔低温小组首次发现了3He的超流动性,不久,其它的研究小组也证实了他们的发现。

人物贡献

戴维·李的研究成果对凝聚态物理学和天体物理学产生了深远影响。他领导的康奈尔低温小组首次发现了氦-3的超流动性,这一发现不仅推动了对量子物理的深入理解,还在医学诊断技术中找到了应用,如核磁共振断层扫描。他的工作还涉及到了对宇宙弦理论的验证,以及对超流体氦-3的涡旋形成理论的研究。1996年,戴维·李因在氦-3中发现超流动性而与道格拉斯·奥谢罗夫罗伯特·理查德森共同获得诺贝尔物理学奖。他们的研究不仅对凝聚态物理的研究起了推动作用,而且在此发现过程中所使用的核磁共振的方法,开创了用核磁共振技术进行断层检验的先河,今天核磁共振断层检验已发展成为医疗诊断的普遍手段。

外部链接

参考资料


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