物理学之父

物理学之父（精选9篇）

物理学之父 篇1

2. 5 粒子数反转

一般情况下,粒子数反转( population inversion,又译为集居数反转、居量反转、群数反转) 是产生Maser/Laser的先决条件。两能级间受激辐射概率与两能级粒子数差有关。通常情况下,处于热平衡不同能级的粒子服从玻尔兹曼分布,即处于低能级E1 的粒子数大于处于高能级E2 的粒子数,这种分布是粒子数的正常分布,只能得到普通光。为了得到激光,就必须使用电、光及其他方法对工作物质进行激励,设法把处于基态的粒子大量激发到亚稳态,使得高能级E2 上的粒子数大大超过低能级E1 上的粒子数,在受激辐射作用下,工作物质就能对某一特定波长的光辐射产生放大作用( 即光放大) 。这样就可在高能级E2 和低能级E1 之间实现粒子数的反转分布。

科学家们通过对原子能级系统的深入研究,发现能够实现粒子数反转的能级系统几乎全部可归纳为3 能级系统3ELS( three energy levels system) 和4 能级系统4ELS ( four energy levels system) 两类。在3 能级系统中,E0 是基态能级,E1是亚稳态能级,E2 是激发态泵浦高能级,在E1 和E0 之间产生激光。其主要特征是激光的低能级是基态,发光过程中低能级的粒子数会一直保持有相当的数量,粒子数反转的效率较低。在4 能级系统中,E0 是基态能级,E1 是激发态能级,E2 是亚稳态能级,E3 是激发态泵浦高能级,在E2 和E1 之间产生激光。因激光的低能级是一个激发态,常温下基本上是空的,其激励能量要比3 能级系统小得多,更容易获得激光。

前苏联物理学家法布里坎特( Valentin Aleksandrovich Fabrikant,1907. 10. 09—1991. 03. 03 ) 是粒子数反转这一重要物理思想的首倡者和践行者。他在讨论气体放电的发光机理时,分析了由负吸收产生光放大的可能性,以及由此所引起的光强度增加和方向性的问题。他根据拉登堡发现的吸收系数、爱因斯坦A/B系数和粒子数分布的关系指出: 要使辐射通过介质不但不衰减而且还要放大的话,就必须实现粒子数反转[1],为此他用氦( He) 的388. 9 nm谱线激励铯( Cs)原子,观察到原子能级的粒子数反转现象。1940 年他在博士论文中首先提出了产生粒子数反转的实现方法,这一独到见解是从爱因斯坦受激辐射理论向构思激光器技术原理迈出的极为重要的一步,因为它指明了产生激光的最重要条件。

1947 年4 月拉姆( 又译为兰姆, Willis Eugene Lamb,Jr. ,1913. 07. 12—2008. 05. 15,1955PH21) 和美国物理学家雷瑟福( Robert Curtis Retherford,1912—1981) 通过波谱学实验方法发现氢原子的亚稳态及其光谱线不是单一的黑线,而是由一些不连续的非常接近的谱线系列组成,后来人们把氢原子光谱的这种双线结构称为拉姆位移( Lamb shift) 。在他俩发表关于氢原子光谱精细结构的著名论文的一个附注中指出通过粒子数反转可以期望实现感应辐射( induced emission) ,即受激辐射。[2~3]他俩的兴趣只是在氢原子的精细结构方面,并没有把负吸收和自持振荡联系起来,仅是在论文中添加一个附注而已,故将此说成是受激辐射的第一个实证是不妥当的。1950 年拉姆明确提出气体放电中的电子碰撞可以改变粒子的集居数。

粒子数反转这一思想至关重要,然而当时在人们的心目中,认为这是不可思议的。因为在热平衡条件下,低能级粒子数总是比高能级粒子数多,实现粒子数反转就必须破坏热平衡,故粒子数反转思想当时并未引起人们的重视。

1948 年珀塞尔有意识地研究了磁场中各子能级的集居数。1950 年珀塞尔和美国物理学家庞德( Robert Vivian Pound,1919. 05. 16 加拿大安大略省—2010. 04. 12 ) 利用微波波谱学的方法研究氟化锂( Li F) 晶体中原子核磁矩构成的顺磁体系,为了更进一步地弄清楚磁共振信号的来源和增强微波信号,他俩特意采用突然反向静磁场法。当外磁场极性改变比核自旋—晶格弛豫时间短得多时,出现了锂原子( Li7) 核自旋体系集居数的反转,发生了负吸收现象,意外地观察到频率为50 k Hz的受激辐射。这是受激辐射首次直接被实验所证实,也直接给出了受激辐射发生的前提是要实现粒子数反转。为了解释这种现象,珀塞尔和庞德首先提出“负温度”( negative temperature) 概念,并把粒子数反转称为“负温度”状态。[4]负温度不是表示比绝对零度还低的温度,而是描述从零到正无穷的开氏温标所不能描述的状态。

光泵浦( optical pumping,“泵浦”系英文pump的音译,又意译为 “抽运”) 是指用光将粒子中的电子从低能级激发到高能级( 即受激吸收) 而产生粒子数反转。光泵浦的磁共振是由核磁共振演化而来的。1947 年发现拉姆位移以后,1949 年美国磁学家比特( Francis Bitter,1902—1967 ) 建议可把射频波谱技术扩展到原子激发态方面的研究。此前磁共振实验一般是在凝聚态中粒子处于热平衡状态下进行的,激发态的磁共振则从未有人做过。光磁双共振是将光共振和磁共振结合起来,使粒子光学频率的共振与射频/ 微波( 即赫兹波) 频率的磁共振同时发生的一种物理现象,1949—1950年布罗塞尔( Jean Brossel,1918. 08. 15—2003. 02. 04)[5]和卡斯特勒合作提出光磁双共振的实验设想[6~7],1950 年布罗塞尔在比特的指导下首次取得光磁共振实验的成功,不过还不能探测原子的定向[8],同年卡斯特勒又提出: 采用圆偏振光激发原子,使原子的角动量发生变化,激发原子到高能级,即改变原子在基态某一子能级的集居数,从而首先提出光泵浦理论和实验方案。1952 年布罗塞尔和卡斯特勒等初步取得光泵浦实验的成功[9],其后即观察到多光子共振现象,1955年他们终于取得光泵浦钠原子磁共振实验的成功。[10]因光泵浦法是利用光辐射来改变光子的能级集居数,是最早实现粒子数反转的有效方法,是Maser向Laser演进的重要推手,在历史上是一项重大技术突破,对激光的发明和发展发挥过重要作用( 1960 年梅曼的首台激光器正是利用光泵浦技术来实现粒子数反转的) ,故卡斯特勒常被赞誉为 “激光之祖( 激光之父) ”。[11~12]

1959 年贝尔实验室( 自牛津大学克拉伦登实验室来此休假8 个月) 英国物理学家桑德尔斯( John H. Sanders) 和美国物理学家贾范( Ali Mortimer Javan,1926. 12. 26 伊朗德黑兰—,1962 年和1963 年各获1 次诺物奖提名) 率先分别提出在气体系统中通过选择性电子碰撞激发来实现粒子数反转[13~14],这一思想后来被激光开拓者所采用。

2. 6 微波激射器( Maser)

微波激射器的全称是受激辐射微波放大器Maser ( microwave amplification by stimulated emission of radiation,音译为脉塞或脉泽,此英文缩略词1951 年由汤斯首创) ,脉塞Maser( 属微波,不可见光) 是激光Laser ( light amplification by stimulated emission of radiation,直译为受激辐射光放大器,音译为莱塞或莱泽,其波长范围涵盖可见光和不可见光) 的先驱。Laser是将Maser原理从微波频段推广到光波频段的自然产物,两者都是基于受激辐射会带来放大效应的原理。Maser具有十分稳定的振荡频率,适宜于制作波谱仪和原子钟。

微波波谱学和分子光谱学是 “二战”时期为研制微波振荡器( 系雷达核心部件) 以提高雷达性能应运而生的,Maser的发明则是基于对微波波谱学和分子光谱学的研究而产生的。分子光谱包括转动光谱、振动光谱和分子电子光谱三大类。

在原子系统中,通过受激辐射有可能获得微波振荡和放大( 即微波激射) 。1951 年春汤斯到华盛顿参加一个由海军组织的亚毫米波学术讨论会,与肖洛同住富兰克林公园宾馆的一间客房,4 月26 日因起床早,餐厅未开门而又不想打扰同伴休息,于是独自外出坐在宾馆附近富兰克林公园的长椅上静心遐思,突然一个独辟蹊径的念头在其头脑中闪过,豁然开朗就构思出实现微波受激放大的可能性: 摈弃电子学的传统观念,设想用分子体系来实现微波放大,首先分离出分子束系统中的高能级和低能级,然后把高能级分子馈入谐振腔保持自持振荡并放大,使处于微波激发态的氨分子数大于处在低能级的氨分子数,这样就会发生受激辐射。汤斯将微波的相干性和放大结合起来,促成了Maser的问世。量子放大器( 又称激射器) 是指利用受激辐射原理使某些工作物质激励而具有量子放大或发射电磁波性能的器件,在微波频段称为微波量子放大器( Maser) ,在光波频段则称为光波量子放大器( Laser) 。光放大器现一般分为光纤放大器和半导体光放大器两类。

1952 年在渥太华举行的电子管研究大会( Conference on Electron Tube Research,会期: 06. 16 ~ 17 ) 由加拿大籍德国裔物理化学家和光谱学家赫兹伯格( 1971CH,被誉为Father of molecular spectroscopy,即分子光谱学之父) 主持,马里兰大学微波波谱实验室美国物理学家约瑟夫 ·韦伯( Joseph Weber,1919. 05. 17—2000. 09. 30,1962 年和1963 年各获1次诺物奖提名) 在大会上做了 《在非热平衡态下微波辐射的放大》的报告,首先公开提出Maser原理( 其讲演全文1 年后发表[15]) : 利用受激辐射诱发粒子放大微波必须破坏热平衡,其辐射脉冲是相干的。尽管韦伯的方法后来并未全部实现,但它对汤斯产生过积极影响。

在美国军方合同的资助下,1951 年年底汤斯小组[成员还有汤斯的博士生詹姆斯 · 戈登( James Power Gordon,1928. 03. 20—2013. 06. 21,1963 年获1 次诺物奖提名) 和博士后齐格尔( Herbert Jack Zeiger,1925. 03. 16—2011. 01. 14,其博导是拉比,博士论文涉及分子束领域) ,齐格尔离开哥伦比亚大学后不久由中国学者王天眷接替] 开始工作,他们选用氨分子束作为工作物质,利用分子受激辐射原理产生了噪声极低的单色相干微波辐射,于1954 年1 月30 日研制成功世界上首台新型微波振荡器———氨分子微波激射器Maser,其共振频率为23. 87 GHz ( 波长1. 25 cm, 下同) , 功率极低( ~ 10 n W) ,首次观察到氨分子反演谱线的精细结构,这是实验室内最早观察到的微波分子辐射谱。[16~17]同年7 月汤斯小组制成具有2 个微波放大器的第二台Maser ( 见图4。据考证,照片中詹姆斯·戈登身后的人就是王天眷先生) 。氨分子Maser的长期稳定度不高,并未走向实用化,但它作为首个量子电子学器件具有重要的历史意义和价值,Maser的成功实验成为Laser的理论先导。1956 年汤斯正式提出Maser能被无线电波甚至被光波所泵浦,即将Maser原理拓展到光波,这是激光原理首次被直接描述。

前苏联物理学家巴索夫和普罗霍罗夫小组一直致力于分子振荡器及其光谱的研究,探索利用微波波谱学方法建立频率和时间的标准,这就需要人为地改变能级的集居数以增加波谱仪的灵敏度。巴索夫和普罗霍罗夫在1952 年5 月举行的全苏无线电波谱学大会( All - Union Conference on Radio -Spectroscopy) 上首先提出得到Maser受激粒子的另一种可能途径: 在具有3ELS和4ELS的粒子系统中,利用高频电磁波实现粒子数反转,在高能级和居间能级或居间能级和低能级之间的跃迁频率有可能得到量子放大和自持振荡。1953 年1月在全苏核磁矩会议上他俩提交的论文 《在微波波谱学中利用分子束》更详细地阐明了这一思想。巴索夫和普罗霍罗夫对分子束在微波波谱学中的利用进行过深入的理论分析,1954 年10 月他俩联名发表文章( 此文可视为是量子电子学的开山之作) 指出:[18]通过一个非均匀磁场,可将分子束中处于不同能级的各种类型的分子彼此分开,而处于特定能级的分子可被引导到一个微波谐振腔内,在腔内产生吸收或放大,定量地分析了Maser运转的具体条件。巴索夫和普罗霍罗夫独立研制成功的氨分子束低噪声量子振荡器和放大器( 即Maser) 比1954 年1 月汤斯小组晚几个月运转。汤斯小组以及巴索夫和普罗霍罗夫小组在几乎相同的时间内独立地对Maser作出开创性工作,两组人的思路基本相同,前者首先在实验上获得成功,而后者则首先奠定了其理论基础( 正式发表论文时间领先) 。1955 年巴索夫和普罗霍罗夫利用量子力学对氟化铯( Cs F) 分子振荡器和放大器进行理论分析[19],不久普罗霍罗夫还把氨分子Maser的工作波长减小到亚毫米级,把频率提高了1 ~ 2 个数量级。文献[20] 和文献[21] P186 关于 “1952 年巴索夫及其博士生导师普罗霍罗夫研制成功世界上第一台微波激射器”的描述有误,1952年仅是他俩提出Maser设计思路和方案的时间,为此特予以订正。1955 年巴索夫和普罗霍罗夫合作提出多能级光泵浦理论可实现粒子数反转,即提出初步的激光器原理和设计方案。[22~23]同年普罗霍罗夫把注意力转向顺磁共振Maser,在几年内研究出一系列顺磁晶体的顺磁共振和弛豫特性,1958年制成顺磁Maser。

布洛姆伯根对Maser/Laser的研究也作出过重要贡献,1956 年独立地提出3 能级泵浦法的新构思( 这是3 能级和4能级激光理论的基础) ,详细地计算了获得 “负温度”的条件,并建议利用顺磁材料( 如Ni - Zn氟硅酸盐和Ga - La乙基硫酸钆盐) 中的塞曼能级可做成可调谐的3ELS固体Maser。[24~25]1957 年年贝尔实验室物理学家斯柯维尔( Henry Evelyn Derrick Scovil,1923. 07. 25 加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚市—2010. 05. 11 美国华盛顿州Townsend港) 小组根据这个原理,利用顺磁掺钆离子( Gd3 +) 的氰化钾晶体研制成功3ELS可调谐顺磁固体Maser[26],同年贾范也独立地提出3ELS Maser方案。[27]1957 年末哈佛大学Gordon Mc Kay实验室布洛姆伯根小组和密歇根大学工程研究院马可霍夫( George Makhov) 小组发明了红宝石固体Maser ( 9060 MHz)[28~29],它们弥补了氨分子Maser的不足( 如感应频率窄、可调谐范围小和不能连续运行等) 。至此,使厘米波和分米波的高灵敏度接收成为可能,并很快被用作于射电天体物理学、雷达和宇宙通信灵敏的低噪声前置放大器。巴索夫、普罗霍罗夫和布洛姆伯根的多能级创新性思维为微波激射器的发展和激光器的诞生指明了方向。

应用最广的Maser是1960年拉姆齐小组发明的氢原子Maser(即氢原子钟,简称氢钟),其输出频率是1420405751.767±0.002 Hz(相应的波长是21.10611405413cm),对应于氢原子基态2个超精细能级之间的跃迁频率。[30]氢原子Maser输出频率的准确度(其不确定度高达10-14数量级)和稳定度都极高,可用作于频率和时间基准。

2.7激光的诞生

1954 年普林斯顿大学物理学家迪克( Robert Henry Dicke,1916. 05. 06—1997. 03. 04) 首先提出 “超发光” ( superradiance,又译为超辐射) 和 “光弹” ( optical bomb) 的设想,其中包含着粒子数反转的思想。所谓超发光,是指短促的激励脉冲过后,由于自发辐射会产生强烈的光束。1956年迪克在其专利申请书 “分子放大和发生的系统和方法”[31]中就已提出运用法布里—珀罗干涉仪FPI ( Fabry - Pérot Interferometer,简称F - P干涉仪,1897 年[32],又称法布里—珀罗标准具,法国物理学家法布里是美国富兰克林学会颁发的1921 年富兰克林奖章得主) 作为光放大谐振腔的设想,且建立不求助于反射( 2 年后肖洛和汤斯提出的谐振腔方案采用了2 面平行反射镜) 而在近红外或可见光频段产生相干受激辐射的新颖独创思想。

1957 年10 月,时兼任贝尔实验室顾问的汤斯访问了贝尔实验室,其妹夫肖洛1951—1960 年在那里工作,俩人兴趣相投、交谈甚欢,相约密切合作、各取所长、共同攻关,其合作成果是1958 年12 月15 日联名发表了著名的具有独到见解的论文 《红外区和光激射器》[33],首次提出将微波激射原理扩展到红外和可见光区的可能性,这是激光发展史上最具重要意义的经典文献,实质上提出了完备的激光原理( 即激光器的物理模型) ,奠定了现代激光的基础,催生了激光器的诞生。该文不仅给出了受激辐射光产生的必要条件,而且提出了以钾蒸气为工作物质、钾灯为泵浦源的红外激射器详细设计方案( 此方案实际上无法实现正常工作) ,还论证了以法布里—珀罗干涉仪作为侧壁完全开放式谐振腔选模以减少过剩波型和自发辐射的机制。

1958 年普罗霍罗夫也指出: 法布里—珀罗标准具可用作从亚毫米波直至可见光波段的开放式谐振腔。[34]巴索夫是半导体激光器的重要开拓者之一。世界科技界高度评价汤斯、巴索夫和普罗霍罗夫的原始创新思想,认为这是1960 年激光器产生的物理基础。1959 年9 月14 ~ 16 日汤斯主持了纽约国际量子电子学和共振现象会议( International Conference on Quantum Electronics and Resonance Phenomena,即首届国际量子电子学会议) ,巴索夫和普罗霍罗夫受邀参会,大会上科学家们提交的激光器设计方案就有几十种,翌年汤斯主编的本次研讨会论文集 《量子电子学》 ( Quantum Electronics: A Symposium) 由哥伦比亚大学出版社出版。至此,以量子电子学的研究为基础,把微波量子放大器扩展到光波波段的理论基础和技术已基本完备,为激光的诞生铺平了道路。科学家们因此而纷纷加入到光激射器的研制热潮中。

美国物理学家和工程师梅曼[Theodore Harold ″ Ted″Maiman,1927. 07. 11—2007. 05. 05,1962 年获1 次诺物奖提名,1983 年获沃尔夫物理学奖,1987 年获日本国际奖,被誉为 “光电产业之父” ( Father of the electro - optics industry) ]师从博导拉姆教授进行原子光谱的研究,1955 年获斯坦福大学实验物理学Ph D,其博士学位论文是 《利用微波和光的双共振研究氦原子激发态的精细结构》 ( Microwave - Optical Investigation of the Triplet - 3P Fine Structure in Helium) 。1955—1961 年就职于美国加州休斯飞机公司休斯研究实验室( Hughes Research Labs) 量子电子学部( 1961 年梅曼及7 位同事离开休斯实验室加入新成立的Quantatron公司,次年创办激光器制造公司Korad Solid State并自任总裁,1968 年Korad被Union Carbide收购) ,最早进行了毫米波振荡器的研究,还从事过红宝石Maser的研究。1960 年梅曼首先撰文指出肖洛1959 年9 月所断言红宝石不适宜于产生激光的错误( 关于红宝石的量子效率,肖洛得到~ 1% 的结论是错误的,实际上应在~ 75% )[35],接着他及其助理德汉宁( Irnee D'Haenens,1934. 02. 03—2007. 12. 24 ) 和阿萨瓦( Charles Asawa) 大体按照肖洛和汤斯1958 年的设计构思,仅使用5万美元 “独立研究和发展经费”,于同年5 月16 日获得了人类历史上的第一束激光( 694. 3 nm) ,开启了激光时代。激光被称为 “人造神光”、“最亮的光”、 “最准的尺”、 “最快的刀”和 “奇异之光”。同年7 月7 日[次日 《纽约时报》头版以 《被科学家放大的光》 ( Light amplification claimed by scientist) 为题予以报道] 休斯公司在纽约曼哈顿Delmonico宾馆举行的一个新闻发布会上宣布: 梅曼研制成功( 淡) 红宝石激光器并公开演示了这一设备,还给与会人员分发了介绍研究成果的单行本,这是得到公认的世界上第一台激光器( 属非连续运行脉冲输出激光器) ,其工作物质是掺铬红宝石晶体( Al2O3∶Cr3 +- Cr2O3) ,3ELS光泵浦采用闪光氙灯( 由GE公司生产的FT506 螺旋管石英灯,原本用于航空摄影)椭圆漫射照明。[36~38]梅曼将发明激光的根本性突破写成短文于6 月22 日投稿于 《物理评论快报》杂志,24 日就被该刊主编、美国和荷兰理论物理学家( 双重国籍) 古兹密特( Samuel Abraham Goudsmit,1902. 07. 11—1978. 12. 04,1925年与乌伦贝克合作发现电子自旋[39]) 所拒绝,因为他误以为梅曼的论文仍是关于Maser发展方面的,没有发表价值,且当时该刊已有太多Maser技术方面的论文等待审稿,故梅曼只好精简后改投更有影响的英国 《自然》杂志,这次立即就被接受并顺利发表。当时一名参加新闻发布会的记者未经作者许可就私自将单行本寄给 《英国通信与电子》杂志,也被顺利发表。[40~41]在得知梅曼激光实验的成功消息之后,贝尔实验室美国物理学家柯林斯( Robert John Collins,1924—2014. 07. 19) 小组于8 月1 日重复了红宝石激光的实验,证实梅曼在红宝石中得到的光具有相干性,从而确认受激辐射产生了激光。[42]Maser和Laser的发明不仅开创了本领域的基础性研究,而且大大拓宽了宏观和微观物理学的视界。

在应用光学家王大珩[1915. 02. 26—2011. 07. 21,1955年当选为中国科学院学部委员( 院士) ,1994 年当选为中国工程院院士,“两弹一星功勋奖章”获得者,被誉为 “中国光学之父”] 院士的主持和领导下,1961 年9 月中科院长春光学精密机械研究所物理学家王之江( 1930. 11. 21—,1991年当选为中科院院士,被誉为 “中国激光之父”) 和邓锡铭( 1930. 10. 29—1997. 12. 20,1993 年当选为中科院院士) 等人创制出中国第一台激光器[43~44],其工作物质是掺钕红宝石晶体,光泵浦采用直管状脉冲氙灯球形成像照明( 其效率高于螺旋管状脉冲氙灯漫射照明) ,光谐振腔采用独特的半外腔式结构,与梅曼激光器的结构迥然不同。1961 年7 月日本电气公司( NEC) 久保田观治等人研制出红宝石激光器[45],中国的首台激光器比前苏联早2 个月,从而使得中国成为世界上第3 个拥有激光器的国家。[46~47]

2. 8 激光技术主要发展历程简述

红宝石激光器发明后不到半年,1960 年11 ~ 12 月IBM托马斯·沃森研究中心( IBM Thomas John Watson Research Center) 物理学家索洛金( Peter P. Sorokin,1931. 07. 10—)和史蒂文森( Mirek J. Stevenson) 发明了世界上第二台和第三台4ELS闪光氙灯FT503 泵浦的激光器,即掺铀氟化钙( Ca F2∶U3 +) 激光器( 2. 500 μm) 和掺钐氟化钙( Ca F2∶Sm2 +) 激光器( 0. 7085 μm)[48~49],晶体必须冷却到液氦温度( 沸点- 268. 93 ℃,0 K = - 273. 15 ℃) 才能运转,这2种固体激光器并未被实用。同年12 月贝尔实验室肖洛小组研制成功深红宝石激光器( 700. 9 nm)[50~51],当月12 日16 ∶ 20分贝尔实验室贾范、班尼特( William Ralph Bennett,Jr. ,1930. 01. 30—2008. 06. 29) 和赫里奥特( Donald Richard Herriott,1928. 02. 04—2007. 11. 08) 采用低气压放电方法实现粒子数反转,共同发明了采用4K液氦冷却的4ELS电泵浦( 非光泵浦) 氦氖激光器( 1. 1523 μm) ,这是世界上首台可连续输出激光束的激光器。[52]截至1960 年年底,世界上至少已有4 种不同类型的5 台激光器运行成功。1962 年贝尔实验室艾伦·怀特( Alan D. White) 和里格登( Jameson Dane Rigden)开发出首台射频激励的氦氖激光器( 0. 6328 μm)[53],这是当今实验室里最常用的红光激射源和标准激光器( 氦氖激光器的其他2 种波长1. 1523 μm和3. 3913 μm并不常用) 。1964年拉姆提出了气体激光的半经典自洽理论,成功地解释了气体激光功率曲线中心出现的凹陷现象,后称拉姆凹陷( Lamb dip) ,为气体激光的饱和吸收稳频技术奠定了理论基础。1972 年英国国家物理实验室率先研制出633 nm碘稳频氦氖激光光频标准。1985 年美国Melles Griot公司首次推出全内腔绿光氦氖激光器( 543 nm) 。

1961 年贝尔实验室物理学家亚瑟·福克斯( Arthur Gardner Fox,1912. 11. 22—1992. 11. 24) 以及美籍华裔物理学家和光纤通信专家厉鼎毅( Tingye Li,1931. 07. 07 南京—2012. 12. 27 犹他州Snowbird,被誉为 “DWDM之父”,1996年中国工程院首批7 名外籍院士之一) 合作讨论了激光谐振腔模型的不同横向模式,考虑了正方形和圆形平面镜法布里—珀罗谐振腔中电磁场的衍射效应,进一步地完善和丰富了光谐振腔理论。[54]同年贝尔实验室加里 · 博伊德( Gary D. Boyd) 和詹姆斯·戈登首先阐明了共焦腔( confocal optical resonator) 的高斯模式理论[55],次年加里·博伊德和科格尔尼克( Herwig Kogelnik,1932. 06. 02 奥地利Graz—) 予以改进和完善而提出扩展高斯模式理论。[56]

1961 年9 月贝尔实验室约翰森( Leo F. Johnson) 和纳桑( Kurt Nassau,1927. 08. 25—2010. 12. 18) 小组利用掺钕钨酸钙( Ca WO4∶Nd3 +) 发明了首台可连续运行的4ELS光泵浦钕玻璃激光器( 1. 064 μm,另一种波长为1. 054 μm) ,在室温下获得脉冲激光。[57~58]同年10 月美国光学公司斯尼特兹( Elias Snitzer,1925. 02. 27—2012. 05. 24 ) 博士利用掺杂2% 氧化钕的钡钙玻璃也研制出4ELS钕玻璃激光器。[59]同年12 月贝尔实验室唐纳德·纳尔逊( Donald F. Nelson) 和博伊尔( 2009PH32) 合作发明了首台可连续运行的红宝石激光器。[60]钕玻璃激光器的研制成功开创了具有广阔用途的稀土玻璃激光器研究之先河。1961 年斯尼特兹首先建议把激光器和光纤结合起来[61],次年贝尔实验室科学家克兰曼( David Allmond Kleinman) 等人首次实现在激光腔内采用F - P反射镜进行模式选择。[62]1964 年凯斯特( Charles J. Koester) 和斯尼特兹报道在没有终端反射涂层的情况下,利用盘绕的线性闪光灯泵浦掺钕玻璃光纤放大器,在长1 m的光纤中将激光脉冲放大了5 万倍。[63]光纤放大器是光通信的关键技术,本来玻璃激光器和光纤是两码事,只不过是殊途同归而已。光纤的基质材料是玻璃,向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活而制成光纤激光器。玻璃激光器是现代光纤激光器的先驱,但限于当时的技术条件,其研究进展相对缓慢。1987 年英国南安普敦大学物理学家佩恩( Sir David Neil Payne,CBE,FRS,FREng,1944. 08. 13—) 小组发明了掺铒光纤放大器EDFA ( erbium - doped fiber amplifier,1. 536 μm,其信号增益为26 d B)[64],它的应用可免除光—电—光的中继转换而实现光的实时放大,能提高传输质量并大大减少长距离光纤传输的成本,为现代光通信商业化奠定了坚实基础,现已被广泛应用于光通信和高能激光中。1996 年日本科学家开发出单模掺钕光纤放大器NDFA ( neodymium - doped fiber amplifier) ,在1. 06 μm处获得60 nm的增益带宽,其信号增益大于20 d B,噪声为3 d B[65],NDFA具有泵浦阈值低、噪声系数小和掺杂浓度高等优点。

光纤激光器还是激光武器研究的一种候选方案,也是用作受控热核聚变的主要候选光源。激光受控热核聚变的两大实验研究途径是: ①磁约束核聚变MCF ( magnetic confinement fusion) ; ②惯性约束核聚变ICF ( inertial confinement fusion) ,另有包括磁化目标核聚变在内的非常规核聚变( unconventional fusion) 途径。随着激光技术的兴起,ICF这一新概念被提出。早在1961 年,巴索夫和克罗辛( Oleg Nikolaevich Krokhin,1932. 03. 14—) 就开始考虑用强激光实现受控核聚变的可能性并着手研究激光核聚变所必需的物理前提、激光技术和制靶技术,1963 年他们在巴黎第3 届国际量子电子学会议IQEC ( International Quantum Electronics Conference,会期: 2 月11 ~ 15 日) 上首先提出激光核聚变思想: 采用高功率脉冲激光辐射聚变燃料靶,有可能产生高温高密度等离子体,达到点燃热核反应的条件,从而实现人工核聚变反应。[66]1964 年普林斯顿大学等离子体物理实验室美国计算物理学家约翰 · 道森( John Myrick Dawson,1930. 09. 30—2001. 11. 17) 独立提出类似思想[67],同年10 月4 日中国核物理学家王淦昌( 1907. 05. 28—1998. 12. 10) 完成 《利用大能量大功率的光激射器产生中子的建议》 的开创性论文( 1987 年才正式发表)[68],亦独立地提出 “激光与含氘物质发生作用,使之产生中子”的激光核聚变思想。1968 年巴索夫小组利用大功率激光轰击氘化锂( Li D) 平面靶首次获得少量热核中子输出。[69]直到1972 年5 月 “氢弹之父”爱德华·特勒( Edward Teller,1908. 01. 15—2003. 09. 09) 公开向心聚爆理论,激光核聚变才迅速成为各大国的重点军事研究项目。在以放大啁啾脉冲为基础的超大功率激光器出现后,科学家们提出了激光核聚变的新概念—快速点火。世界上规模最大、能量最高的激光聚变装置———国家点火装置NIF ( National Ignition Facility) 于2009 年5 月29 日在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室LLNL ( Lawrence Livermore National Laboratory,1952 年9 月创建,由UCB负责管理,爱德华·特勒是其倡导者) 举行落成典礼。

全球最大的光纤激光器和光纤放大器制造商IPG Photonics由物理学家加蓬赛夫( Valentin Pavlovich Gapontsev,1939. 02. 23 莫斯科—,被誉为 “光纤激光器工业之父”) 博士于1990 年创办并自任CEO,该跨国公司的总部现设在美国马萨诸塞州伍斯特县( Worcester county) 牛津镇( Oxford town) 。IPG Photonics公司2002 年报道: 研制成功输出功率为2 k W ( 其最大衍射极限输出功率为100 W) 的多模光纤激光器,可用于焊接铝和钢构件。该公司2009 年报道: 研制成功输出功率为10 k W的单模光纤激光器,并已建立50 k W多模激光用于激光武器试验。

1961 年密歇根大学物理学家弗兰肯( Peter Alden Franken,1928. 11. 10—1999. 03. 11,被誉为 “非线性光学之父”)小组将红宝石脉冲激光( 694. 3 nm) 通过石英晶体,红光变成了绿光,观察到347. 2 nm的倍频光,这是最早发现的二阶非线性光学效应( 即二次谐波) 和可调谐现象[70],稍后又发现和频现象,激光器的发明对物理学理论的最大贡献也许就是导致非线性光学的诞生。光的倍频、变频和混频都是典型的非线性光学现象。同年贝尔实验室德国实验物理学家凯瑟( Wolfgang Kaiser,1925. 07. 17—) 等人利用红宝石激光器照射掺铕离子( Eu2 +) 的氟化钙( Ca F2) 晶体时首次发现了双光子激射现象[71],普里特查德小组( 1974 年[72]) 和亨施小组( 1975 年[73]) 各自独立地创立了消多普勒双光子光谱学。1962 年福特汽车公司特休恩( Robert William Terhune,1926—2014. 11. 20) 小组在方解石上观察到红宝石脉冲激光辐射的三次谐波[74],1965 年他及其同事保罗·麦克尔( Paul D. Maker) 首次发现相干反斯托克斯拉曼光谱CARS ( coherent anti - Stokes Raman spectroscopy) 。[75]拉曼( 1930PH) 激光器是基于受激拉曼散射原理,通过它能够得到固体激光器不能直接发射的波长。内腔式全光纤拉曼激光器是由一种单向光纤环( 即环形波导腔) 构成,腔内的信号是被泵浦光直接放大而无须实现粒子数反转( QCL和OPO也无须实现粒子数反转) 。 1962 年休斯研究实验室伍德伯里( Eric J. Woodbury) 小组在研究以硝基苯作Q开关红宝石激光器的克尔盒( Kerr cell) 时,偶然发现了受激拉曼散射现象,由此而发明了拉曼激光器( Raman laser) 。[76~77]腔中无克尔盒时,确实只有694. 3 nm谱线; 一旦加上硝基苯克尔盒,则另有767. 0 nm谱线出现,后来证实它是硝基苯所特有的,对应于硝基苯振动跃迁的一级斯托克斯受激拉曼散射谱线。1963年汤斯小组对受激拉曼散射的物理机制和主要参量进行了深入研究。[78]电光效应分为2 种: ①一级电光效应: 指折射率的变化与外加场强成正比( 如压电晶体等) ,1893 年由德国晶体物理学家普克尔斯( Friedrich Carl Alwin Pockels,1865—1913) 首先预期,后在石英等晶体中得到证实,故又称普克尔斯效应( Pockels effect) 。②二级电光效应( 又称二阶非线性电光效应) : 指折射率的变化与外加场强的平方成正比( 如气体、液体和玻璃态固体等) ,1875 年由苏格兰物理学家克尔( John Kerr,FRS,1824—1907) 首先在玻璃上发现,故又称克尔电光效应或直流克尔效应,另有交流克尔效应( 克尔光学效应) ,两者可统称为克尔效应( Kerr effect) 。斯托克斯( Sir George Gabriel Stokes,1st Baronet,FRS,1819—1903) 是英国数学家和物理学家。2004 年加州大学洛杉矶分校( UCLA) 电子工程师率先报道研制成功硅基拉曼激光器( 硅中一阶拉曼效应的波长峰值发生在1675 nm处,通过级联的拉曼效应可将输出波长拓展到中红外波段) ,他们采用由光纤制成的8 m环形激光腔,以硅作为增益介质实现了硅基拉曼激光输出。[79]

1961 年激光器就开始面市销售,同年11 月关于激光治疗的2 篇论文同时发表在 《科学》杂志[80~81],当月22 日纽约哥伦比亚长老会医学中心( Columbia - Presbyterian Medical Center) 哈克尼斯眼科研究所( Edward Stephen Harkness Eye Institute) 将红宝石激光器产生的激光应用于治疗视网膜脱落并获得成功[82],这是激光首次被应用于临床。1968 年该中心埃斯佩兰斯( Francis A. L'Esperance,Jr. ) 医学博士首次采用氩离子激光器完成糖尿病导致视网膜病变的异常血管修补手术。[83]激光技术还被应用于杀灭视网膜肿瘤、角膜移植和治疗青光眼等。匈牙利医生梅斯特( Endre Mester,1903—1984,被誉为 “LLLT之父”) 是低功率激光生物学效应的发现者和激光医学的先驱,1967 年他开始进行激光对皮肤癌影响的实验研究,进而发明低能量激光疗法LLLT ( low level laser therapy) 。

激光发明后科学家们就立即开始将半导体材料作为其工作物质的研究,1961 年法国国家电信研究中心( CNET) 伯纳德( Maurice G. A. Bernard ) 和杜拉福格( Georges/Guillaume Duraffourg) 首先提出在半导体中实现受激辐射的必要条件: 对应于非平衡电子,空穴浓度的准费米能级差必须大于受激辐射能量,并建议采用III—V族化合物半导体。[84]1962 年是半导体激光器突飞猛进的一年,当年GE研究实验室、IBM托马斯·沃森研究中心[85]和MIT林肯实验室[86]3 个研究小组几乎同时报道研制成功在77 K液氮( 沸点- 195. 79 ℃) 低温条件下输出微秒( 1 μs = 10- 6s) 级脉冲的Ga As半导体激光器,这是在光通信、光存储和光泵浦等领域迈出的具有里程碑意义的重要一步: GE研究实验室工程师和应用物理学家罗伯特·霍耳( Robert Noel ″Bob″Hall,1919. 12. 25—) 小组采用直接带隙( 理论上能高效产生受激辐射) Ga As半导体材料,利用扩散技术在Ga As内形成p - n同质结,于9 月16 日发明了同质结注入式Ga As半导体激光器———激光二极管( LD,0. 84 μm)[87],这是现代光电子产业的基础。第一代LD存在很多缺陷,其实用意义并不大,但其基本理论和实践探索对半导体激光器的发展仍具积极意义。1967 年贝尔实验室加拿大物理学家戴门特( John C. Dyment,1938. 06. 07—) 利用Ⅱα 型天然金刚石制备出用于Ga As LD散热用的金刚石热沉,并用该热沉首次实现了条形双异质结LD的室温连续运行。[88]据笔者所知,文献[89]中至少存在以下3 个方面的错误: ①将美国物理学会( APS)主办的 《物理评论快报》PRL ( Physical Review Letters,1958年7 月1 日创刊) 和美国物理联合会AIP ( American Institute of Physics,1931 年成立,总部设在马里兰州College Park,出版中心现设在纽约州Melville,2010 年6 月17 日在北京成立首个国际办公室) 主办的 《应用物理学快报》APL ( Applied Physics Letters,1962 年9 月1 日创刊) 这2 种不同的刊物混为一谈; ②表1 中将第4 篇文章的出版日期误为1962 年12月15 日( 实为同年12 月1 日) ; ③表1 中误将发光二极管( LED) 当成半导体激光器看待。

1957 年日本东北大学( 仙台市) 物理学家和教育家西泽润一( Jun - ichi Nishizawa,1926. 09. 12—) 首先提出p - n结注入式半导体激光器理论并申请日本专利[90],专利名 “半导体Maser”相当于 “半导体Laser”,故他是半导体激光器的先驱。1958 年7 月7 日巴索夫小组获得前苏联量子力学半导体振荡器和电磁振荡放大器的发明证书( No. 10453,前苏联实行发明者证书与专利并存的双轨制) 。[91]在1959 年9 月纽约国际量子电子学和共振现象会议上,巴索夫从理论上提出: 采用脉冲电场中电流载流子的雪崩增殖法在半导体中可实现粒子数反转而获得相干辐射。1960 年巴索夫小组对半导体激射器从机理上进行了透彻的理论研究,提出激励半导体激光器的3 种方法:[92]①光泵浦法( 用红宝石激光激励半导体) ; ②快电子束泵浦法; ③应用高度掺杂简并( doped degenerate) 半导体中的p - n结,采用电流直接泵浦法以实现粒子数反转,此方法后来被证明是成功有效的。1962 年巴索夫小组制成注入式半导体激光器,次年制成强电子束激励的半导体激光器。早期半导体激光器都是同质结型( 单结型) ,只能在低温下以脉冲方式运行。1963 年克勒默在IEEE年会上首先提出( 单) 异质结半导体激光器的原理[93],前苏联国家科学院列宁格勒( 现圣彼得堡) 约飞物理技术研究所( 1918 年成立) 阿尔费罗夫和卡扎林诺夫( Rudolf Feodor Kazarinov,1933—) 独立地在其专利申请书中描述了同样的原理。[94]其实质是把一个窄带隙半导体材料夹在2 个宽带隙半导体材料之间,从窄带隙半导体中产生高效率辐射,这个设想很大程度上取决于异质结材料的生长工艺。IBM托马斯·沃森研究中心德国物理学家鲁普雷希特( Hans Stefan Rupprecht,1930. 03. 19—2010. 12. 09) 和美国发明家伍德尔( Jerry M. Woodall,1938—) 小组致力于Ga Al As半导体材料的研究,他们采用液相外延LPE ( liquid phase epitaxy,epitaxy又译为 “磊晶”。1963 年由新泽西州普林斯顿RCA实验室赫伯特·纳尔逊发明[95]) 技术在Ga As衬底上生长出镓铝砷( Ga Al As) ,1967 年报道了首个实用的晶格匹配的异质结[96],这是半导体激光器发展史上迈出的重要一步。1969 年贝尔实验室美国物理化学家潘尼希( Morton/Mort B. Panish,1929. 04. 08—) 和日本物理学家林严雄( Izuo Hayashi,1922. 05. 01—2005. 09. 26) 小组研制成功Ga Al As / Ga As单异质结半导体激光器SHL ( single heterojunction laser) ,它虽可在室温下工作,但也只能运行于脉冲方式。[97]1970 年5 月初阿尔费罗夫小组研制成功在室温下输出连续波CW ( continue wave) 的p - Ga As / n - Ga1 - xAlxAs / p - Ga1 - xAlxAs双异质结半导体激光器DHL ( double heterojunction laser, ~ 900nm)[98~99],比潘尼希小组6 月1 日实验成功领先不足1 个月。[100]室温下连续波半导体激光器的发明使其彻底告别了液氮温度,其波段不断被拓宽,线宽和调谐性能逐步提高,为实现光通信商业化铺平了道路,是光通信发展史上的里程碑事件,在半导体激光器的发展史上亦具有跨时代的重要意义,此后半导体激光器就进入了迅猛发展时期。1975 年新泽西州半导体激光实验室( Diode Laser Labs) 推出首款商业型室温半导体激光器。1976 年MIT林肯实验室美籍华裔科学家谢肇金( James Jim Hsieh) 小组研制成功1. 25 μm的长波长室温In Ga As P半导体激光器,寿命达1500 h。[101~102]

摘要：美国实验和理论物理学家、发明家和教育家查尔斯·汤斯是微波激射器(Maser)的主要发明者和激光器(Laser)的先驱者之一,与前苏联(现俄罗斯)物理学家和微波波谱学家巴索夫以及普罗霍罗夫分享1964年诺贝尔物理学奖,还与多人共享“激光之父”之美誉。激光技术是20世纪人类的重大技术发明之一,为了纪念汤斯教授逝世1周年并寄托笔者的深情哀思,特撰写出此长文。笔者在此全面介绍了汤斯教授的生平与家庭成员;主要学术成就与贡献;与中国的渊源以及所获雅称、奖项与荣衔,重点梳理出激光技术波澜壮阔发展历程的整个脉络和概貌,还顺便简介了并非激光器的半导体发光二极管(LED)的发展概况,简明扼要地阐述了诺贝尔自然科学奖中与激光技术密切相关的有关情况。

关键词：查尔斯·汤斯,能级(能态),跃迁,受激辐射,微波波谱学,核磁共振,拉比树,粒子数反转,微波激射器(Maser),量子电子学,工作物质(增益介质),泵浦源,光泵浦,光谐振腔,激光(Laser),红宝石激光器,激光技术,光纤通信(光通信),网络,全息摄影术,精密测量,激光冷却技术,玻色—爱因斯坦凝聚态(BEC),发光二极管(LED),发明专利,诺贝尔自然科学奖

物理学之父 篇2

1. 如今金融市场非常重视刚刚兴起的知识经济，认为知识比设备有价值得多。

2. 美国经济发展正面临1以来最严峻的威胁，需要企业形成战略合作关系而非仅仅独善其身。

3. 战略已成为一项至关重要的日常管理活动，而非仅仅是一年一度的计划活动。

首先，我们来看第一个问题。自工业革命以来的很长一段时间里，金融市场一直以企业一段时期的盈利能力来衡量企业价值，这使得有形资产―厂房、库存和应收账款等反映生产能力的因素显得特别重要。而如今，这场宁静革命则体现了知识经济的重要性，促使金融市场以无形资产，例如关系网络、知识产权和知识技能等来评估企业未来可能产生的价值。我们如今买得更多的是服务而不是产品，如卫生保健、教育、个人培训等。市场价值观的转变正是反映了这种变化。在过去的5年里，诸如知识产权、专利权和关系等无形资产的价值提升速度是厂房和设备等传统资产的两倍。7

德鲁克注意到两个方面的发展促进了这种向无形资产倾斜的趋势。首先，像波音这样的老牌企业，当其有形资产的重要性让位于知识技能、关系网络和协作能力这些无形资产时，需要重新评估企业的价值。与此同时，像谷歌、雅虎和克雷格列表网站这些几乎没有什么有形资产的创新型企业则纷纷在虚拟空间亮相，提供一些以前从未有过的服务。举例来说，与依赖分类广告的传统报纸不同，著名的人力资源网站巨兽是一个论坛、一个真正交互式的商业空间。它乍听起来似乎只是一个分类广告的电子版本―与报纸分类广告相比几乎没有什么进步，但实际上它能使浏览者了解大量有关劳动力市场现状、工作职位描述以及哪些行业是蓬勃发展的之类信息，提供了比一大叠《纽约时报》周末版甚至《纽约时报》网站更为全面的求职市场的信息。

再看看克雷格列表网站，由于它不对分类广告收费，所以尽管它不是一份报纸，却对印刷媒体产生了更为深刻的冲击。仅仅在一天之内，我不花一分钱就能在克雷格列表网站上把我的车卖给居住在报纸发行区域以外的某个人―而不需要花费50美元在报纸上登一则字体小得可怜、有可能无法引起买者注意的广告。我由此开始上瘾，开始向在克雷格列表网站上登广告的人―他们居住在城郊―购买园艺设备。仅仅一个星期，我就改掉了长期以来养成的在当地报纸上浏览分类广告的习惯。巨兽和克雷格列表网站提供的不仅仅是服务，它们还是虚拟空间，就像星巴克一样，你加入了一个群体，然后就乐此不疲。

第二个问题是我和德鲁克常常讨论的问题，也是一个让我彻夜难眠的问题：美国企业与全球市场协作的能力。美国的制度―甚至我们的经济和我们的思维模式―都是为产业经济的自由放任主义而量身定做的，而不是为富有协作精神的“积木世界”设计的。而如今，游戏规则已经改变了，德鲁克也认同这一点，并一直强调：“商业理念已经发生改变。”从英国在工业革命后期的表现，他发现了这种征兆。由于过去发展的基础，作为一个国家，英国挣扎着生存下来，但却失去了世界的领导权。德鲁克还预见未来许多国家在经济实力上将和美国一样强大。印度、中国甚至巴西的迅速发展已经为美国带来了世界级的竞争对手。

美国人需要与新崛起的竞争对手平起平坐，这对于将近一个世纪以来一直处于毫无争议的“世界第一”位置的美国来说并不容易，

这意味着美国不得不重新改造学校教育，使学生不仅仅学习如何回答选择题，还要学习如何集成信息和辨证思考的方法。如果我们希望我们的孩子在这个新的世界里能够茁壮成长，我们应从5岁起就让他们耳闻目染汉语或其他语言，使他们从小就在其他文化和语言的交融中成长，学会理解使用其他文化和语言。

这场宁静革命的最重要的商业意义在于赋予企业战略新的作用和重要性。

对于企业来说，这场宁静革命的最重要的商业意义在于赋予企业战略新的作用和重要性。简而言之，一项战略应把关键性资源配置到能有效地实现成果的具体任务上。我过去习惯于把企业战略比做下棋的策略，有许多不同的下法可供你选择。每个人长年累月地下一种棋，一定能学会一些新的下法，也会面对一些不同的对手。但无论如何，最好的战略家才能赢得比赛的胜利。

但今天，正如国际象棋是由来自五大洲的棋手们同时在多个棋盘上―在四维空间里下的那样，在经营企业时，由于不断变化的规则和不确定的客户，无需太多地顾虑竞争对手。

从1950年到1990年，正如客户、市场、竞争者、供应商以及潜在威胁者一样，战略的范畴被严格地界定；企业的敌方―立法机构或竞争对手―都一清二楚。企业每年要用3～6个月时间来制定战略，然后把企业战略转变为一系列预算、资金需求及审批、人事调整等具体行为。

但在如今的“乐高世界”里就不能再这样做了，而是应该通过积极主动、创新性行动所创造的机遇来制定战略。其范畴可能是全球的，甚至可能无法用现成的市场来进行产品分类，适用现成可用的产品来进行分类，例如“喜欢羊毛衫，每周只有50美元零花钱的13～15岁女孩”就无法用现成的市场进行归类。资源的获取可能延伸至企业的外部，因此企业的发展方向将不得不与其他企业的战略相协调。即使拥有合适的有形资产和最聪明的员工，你也无法保证把握住客户的忠诚；客户的购买决策受到太多的诱惑因素的影响。举例来说，一旦在在社区###站“我的空间”上有号召力的青少年认为其应该在另外一个热门的新网站上买羊毛衫，这对于 “我的空间”网站来说就是个不幸的消息。在互联网时代，典型的价值传递链就像连锁信那样能够引起快速而广泛的反应。

战略应以与战术相媲美的速度推进，并且应该是随时推进的。你不可能有6个月或3个月的时间来制定一项主要战略计划。机遇稍纵即逝。战略不是一个固定的目标，而是一个方向，是指导如何将“积木”组合在一起的蓝图。它必须获得持续的反馈，以便根据实际发生的情况及时进行改进和适当的调整。在乐高世界里，变化的设计和组合与重组的能力所形成的灵活性是21世纪企业的关键成功因素。

在乐高世界里，变化的设计和组合与重组的能力所形成的灵活性是21世纪企业的关键成功因素。

正如德鲁克经常指出的那样，企业面临空前的挑战。它们必须制定和宣传战略，来激励员工和合作伙伴，从而给他们指明共同的目标和方向。企业必须时刻准备采取一切措施来提高创新能力和生产力。能够充分发挥每个员工潜力的企业往往比那些以毫无意义的任务指标来驱策员工的企业更有可能获得成功。通过把握机遇、培养发展员工以及为社会做出贡献来开创未来，这是21世纪所面临的管理挑战。

生身之父与精神之父 篇3

亲不过父母。父亲也可以指导自己的子女在精神上成人，但能让子女完全信服的往往不多。人们常常是在儿童时觉得自己的父亲什么都对，很了不起，甚至很伟大，可到少年、青年时又觉得父亲落伍或者什么都不对。而这个时期恰好是一个人的精神成长期，精神成长就需要精神之父，而这位“精神之父”往往是“生身之父”难以胜任的。他也许是位道德文章俱佳的老师，也许是某领域声望非凡的人物，也可能是带有传奇色彩的政治领袖等。有些人与精神之父可能常常相见，也可能只在书本上相识，但这并不耽误心理上的亲近。

谁都知道蔡锷是反对袁世凯称帝的著名将领，也都知道他与小凤仙那段带有传奇色彩的爱情，很多人未必知道他的生身之父，却知道他的精神之父——梁启超。1898年，农家出身的孩子蔡锷，步行到长沙，考入梁启超主办的时务学堂，从此与梁结下了既是师生又是同志的不解之缘。梁启超参加戊戌变法失败后出逃日本，蔡锷也受牵连，考学处处碰壁。梁启超从日本写信，让他去日本，他响应精神之父的呼唤。在日期间，他先后以奋翮生、锥击生的笔名，在梁启超主办的《清议报》和《新民丛报》上发文，观点当然与老师的一致或接近。1915年，袁世凯准备称帝的心思暴露无遗，头一天，为之活动的“筹安会”成立，第二天，蔡锷就从北京专程赶到天津梁启超家中密商对策。当年11月11日，已染喉疾的蔡锷假装治病，到天津与梁启超商议反袁计划。袁世凯下台后，他不顾重病在身，为梁启超的《盾鼻集》写序。

这是武人，文人亦如此。许多人终身服膺鲁迅，以鲁迅的抗争精神与身处的黑暗世界作战，萧军、胡风、巴金、柯灵，可以说都是鲁迅的精神之子。北大教授钱理群把自己最大的精力投入到鲁迅研究中。他在《我的人生之路与治学之路》中写道：“‘文革’的时候，开完批判大会，第一件事情就是去大吃一顿，一是慰劳自己的身体，一是示威：你批我，我照样活着，活得更痛快……然后就回到房间里，那时候是单人房，拼命地读书，拼命地写，实在写不出就抄书，抄鲁迅的著作。”钱先生出生时，鲁迅已逝世3年，所谓相遇也只能是精神上的相遇。鲁迅成了他受压抑时期的精神支柱，也是他精神不倒的偶像，他挨过批判马上饱餐一顿的做法，几乎能让人看到鲁迅主张的“堑壕战”的战法。

当然，很多人是把政治领袖当作精神之父，政治领袖对别人的这一做法也半推半就。这在“文革”时尤为突出，许多人的名字就叫“向东”或是“卫东”。那时，黑云压城，许多家庭风雨飘摇，许多为人父者成了被批斗的对象，戴着高帽子游街示众。那时，他们多么需要家庭的温暖，多么需要子女的理解，可子女们却往往真心诚意地相信父亲错了。许多人被迫与父亲划清界限，也有许多人主动与父亲划清界限。因为他们相信，伟大的领袖不会错，父亲反对他或不照他的办，那就是父亲错。我反对，这是站在正确路线一边，是接受真理。

这时，人们往往以精神之父的是非为是非，以精神之父的观念为观念。精神之父的思想控制了他们的思想，從而使他们失去了正确的判断。这时，生身之父的行为与精神之父的主张冲突，他们就会服从精神之父而背弃生身之父。

几十年过去了，很多人大梦已醒，可依然有很多人继续陶醉在梦中。

精神之父代表着一个人的价值取向，决定着一个人品位的高低。一个崇拜希特勒的人和一个崇拜华盛顿的人能同日而语吗？许多人终身被低品位的精神之父牵引，失去了向更高阶梯攀登的意愿，降低了本来可以达到的高度，这是叫人扼腕痛惜的事情。

（作者系文史学者、资深媒体人）

原载于《同舟共进》2013年第11期，转载请注明出处

物理学之父 篇4

专利(patent)作为一个法律上的概念,源自英文“letters patent”,意指由英国国王亲自签署的带有御玺印鉴的独占权利权证书。由于这种证书的内容是国王授予某人对某项技术享有的独占权,同时这种证书没有封口,任何人都可以打开观看,即证书中的内容是公开的,故“垄断”和“公开”是专利制度的两个最基本特征。现主要分为发明专利、实用新型专利和工业设计专利3种类型。

1474年威尼斯共和国首先建立了近代意义上的专利法规,规定有新发明的发明人需报知共和国政府,由政府认可其发明权,以防他人窃用。

1790年4月10日美国首部专利法———《促进实用技术进步法案》(An Act to promote the Progress of Useful Arts)由乔治·华盛顿总统签署颁布,同年7月31日总统签署颁发了美国历史上的首个专利,它授予发明家塞缪尔·霍普金斯(Samuel Hopkins,1743.12.09—1818),他改进了碳酸钾和钾肥的制造工艺。1802年美国专利局(Patent Office,时隶属于国务院)成立,1975年更名为美国专利和商标局USP-TO/PTO(The United States Patent and Trademark Office,现隶属于商务部,其总部设在弗吉尼亚州亚历山大市)。现行美国专利法1952年7月19日由杜鲁门总统签署颁布,翌年元旦起生效;1999年11月29日克林顿总统签署颁布《美国发明人保护法》AIPA(American Inventors Protection Act),其中多项重要条款直接被列入现行专利法;2011年9月16日奥巴马总统签署对专利法进行全面修订的《美国发明法案》AIA(Leahy-Smith America Invents Act,2013年3月16日起全面生效)。美国专利法对专利保护期的规定:(1)发明专利:1995年6月8日(不含)以前申请并授权的专利,自授权日起17年届满,此后则为自申请日起20年届满。(2)设计专利:自授权日起14年届满。专利保护期最多可申请延长5年。

1980年经国务院批准成立中国专利局,1998年更名为国家知识产权局SIPO(China's State Intellectual Property Office)。《中华人民共和国专利法》于1985年4月1日开始实施,最新修订版2008年12月27日由胡锦涛主席签署发布,2009年10月1日起生效实施。中国专利法对专利保护期的规定:自申请日起,发明专利权期为20年,实用新型专利权和外观设计专利权期均为10年。自1994年起,中国加入世界知识产权组织WIPO/法语缩写OMPI(World Intellectual Property Organization,1970年4月26日正式成立,1974年12月17日起成为联合国专门机构,其总部设在日内瓦)的《专利合作条约》PCT(Patent Cooperation Treaty,1970年6月19日签订,1978年1月24日起生效,美国是其缔约创始国)。

1950年代初,尽管微波激射器才刚刚兴起,但已有人开始考虑在比微波波长更短的范围内实现量子放大。1951年6月18日法布里坎特等人曾向前苏联邮电部提交过一份利用汞蒸气放电得到光放大的发明专利申请书(专利编号:123209,发明者证书编号:576749/26,1959年获得批准),其主要内容是“电磁波辐射(紫外光、可见光、红外光和无线电)放大的一种方法,其特点是被放大的辐射通过一种介质,用其他方法和辅助辐射使相当于激发态的高能级上的原子、其他粒子或系统的浓度增大而超过平衡态的浓度。”

1943年古尔德获耶鲁大学物理学(光学和光谱学方向)理学硕士学位,1949年他来到哥伦比亚大学攻读光学和微波波谱学方面的博士学位(1949—1954年在纽约市立大学兼职助教),其博导是物理系主任库什(1955PH22)而不是汤斯,读博期间他在库什手下做铊原子束共振实验(目的是精确测定铊的电子磁矩并和钾的电子磁矩做比较),起初采用热学或放电方法激发铊原子,多年来都未见成效,1955年拉比教授从国外带回了法国光泵浦(当时只限于无线电和微波波段)新进展的消息,古尔德对此产生浓厚兴趣。1957年古尔德产生了用光泵浦法实现粒子数反转的想法并首先完成可见光波段的光泵浦实验,他设计出用法布里—珀罗干涉仪镜片做成的谐振腔,此设想与不久后肖洛和汤斯的构思不谋而合,可以说是异曲同工。古尔德将自己的设想详尽地记录在笔记本上,其设计手稿至少系统地描述了有关光放大器(即后来的激光器)5个方面的内容:(1)激光原理:激光是物质分子受与其频率相同的能量激发而振荡、放大并聚合成短波的光辐射。这部分内容后反映在肖洛和汤斯的专利US2929922中。(2)激光器原理及其内部结构:制作一个长圆筒形光谐振腔,两端设置反射镜,其中一端设有泄光孔(涉及布鲁斯特角窗,其目的在于降低反射损耗)。往谐振腔内放入工作物质,通过光泵浦电子,激发工作物质的原子振荡、放大并聚合,然后物质光粒子从泄光孔射出窄幅强烈光束。谐振腔部分后演化为专利US4746201。(3)最早提出Q开关技术,可使激光超强脉冲聚合,以产生巨脉冲高能激光。即赫尔沃斯的专利US3928815(因古尔德坚持自己的优先权而导致该专利延迟很长时间才被批准)。(4)首倡采用气态物质作为激光介质。这部分内容后反映在专利US4704583中(此时相关专利US3149290的保护期已届满)。(5)设计出光学(气态)加注放大器(又称光学加注振荡器,即光泵浦气体放大器),即专利US4053845(此时相关专利US2929922的保护期刚好已届满)。上述内容构成了激光器的雏形。同年10月汤斯请古尔德到其办公室询问了有关铊原子灯的新进展,从而他意识到汤斯正在进行类似工作而引起警觉。为此11月13日古尔德来到纽约市布朗克斯区住所附近的一家糖果杂货店,请店主作为公证人将其设计手稿(共9页,汤斯及另一位同行此前在此手稿上作为见证人已签字)公证签封(手续费5美元)。库什不同意以激光研究代替原来“原子束共振”的博士论文,1958年3月古尔德愤而离开哥伦比亚大学并放弃攻读博士学位,来到私人TRG公司[古尔德于1967年离开,1967—1973年任布鲁克林理工学院(现纽约大学理工学院)教授,1973—1985年任职于光通信(Optelecom)公司]工作继续从事激光研究。[1~3]1959年4月6日他提出的一系列激光专利申请(包括56项专利要求,其中要点有:(1)提出许多活性材料及其激励方法,详细探讨了钠蒸气激光器,类似于肖洛和汤斯的钾蒸气激光器,但古尔德采用的是以电子放电为基础的新激励方法;(2)详细探讨了原子碰撞激励法并由此提出实现氦氖激光器的可能性;(3)设计出独特的光谐振腔;(4)采用克尔盒作调制器,首倡Q开关技术;(5)详细描述了谐振和非谐振的光放大器结构;(6)设想出激光器将来的多种用途,这部分内容后反映在专利US4161436中。此申请书原文长约140页,1968年才允许公布于世[4])被拒,1962年TRG公司研发出光泵浦氦铯激光器[5],因性能差而没有什么实用价值。

激光的专利权之争历时近30年,漫长而曲折,是专利权争夺战中最著名的经典案例。古尔德主要因以下原因而导致其激光专利申请和诉讼屡屡受阻:(1)未正式发表其激光理论。(2)对专利法缺乏了解:他咨询的青年律师很不专业,亦无经验,误导他应将其设想付诸实践才能申请专利,这就为后来的激光专利权之争埋下了导火索。(3)政治和保密方面的原因:1944年3月至1945年1月他为哈曼顿计划工作,因曾加入过美国共产党(1919年9月1日成立,1944年5月解散,另立非党组织共产主义政治协会,1945年重建)而被曼哈顿计划解雇。1959年初TRG公司利用古尔德1958年12月修订后的第二份设计手稿申请到国防部高级研究计划局DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)资助99.9万美元(申请资金只有30万美元)的“激光用于雷达、测距和通信系统”课题,因国防部对此课题研究人员要进行保密政审,古尔德因曾经的美国共产党党员身份而被禁止直接参与该课题的研究,只能当挂名顾问。(4)受早期激光专利拥有者、激光制造商和应用商大机构(如贝尔实验室、休斯研究实验室、西屋电气公司和通用汽车公司等)的阻击。诉讼初期,古尔德(1962首次为国家专利局的“专利抵触程序”出庭作证)阵营处处被动,屡屡败北,1968年才获得其第1个美国激光专利[6],但影响很小。1970年古尔德以1000美元现金外加未来专利收益的10%从对激光业务兴趣不大的控制数据公司手中买回自己的专利权(主要是第二份设计手稿)。因资金窘迫,1974年古尔德与纽约里法克技术发展公司(Refac Technology Development Corp.,即现在所谓的风险投资公司)签署协议(专利费收益对半分配),让里法克全权代理其激光专利申请和诉讼事宜,专利局把他的激光专利申请分拆为6项(表1中的4项和另外2种类型的激光应用)。经不懈努力,1977年古尔德终于获得其第1个有影响的美国激光专利(即US4053845),1979年古尔德及其出资者共同组建Patlex公司(古尔德只占20%的股份),主要进行有关激光发明专利权的诉讼和洽谈专利费的收取事宜。古尔德团队步步为营,以通用光子公司和控制激光公司为突破口,最终在激光发明专利权的争夺战中赢得部分胜利,他总计共获得48项激光发明专利(其中有影响的美国专利4项)。

主要因激光方面的发明而入选美国国家发明家名人堂(NIHF)的美国发明专利见表1。

注1:美国国家发明家名人堂NIHF(National Inventors Hall of Fame):1973年由时任专利法协会全国理事会(National Council of Patent Law Associations,现称National Council of Intellectual Property Law Associations)主席的马修斯先生(H.Hume Mathews)倡议创办,次年由美国专利局(现USPTO)接手,其总部设在俄亥俄州北坎顿市(North Canton),堂址原设在俄亥俄州阿克伦市(Akron),2008年起迁至USPTO总部所在地———弗吉尼亚州亚历山大市(Alexandria city)。入选者不限国籍,已故发明家可入选,但入选者名下必须拥有美国专利(极个别很早就逝世者除外)。1973年首届唯一入选者是著名发明家爱迪生[US0223898,1880.01.27/1879.11.04,电灯(electric lamp)],瑞典工业化学家、国际实业家和诺贝尔奖创始人阿尔弗雷德·诺贝尔[US0078317,1868.05.26,黄色安全炸药(dynamite,即达纳炸药)]于1998年入选。出生最早者是2006年入选的美国钟表匠、工程师和企业家约翰·菲奇(John Fitch,1743.01.21—1798.07.02),他是美国蒸汽轮船(1787.08.22)的发明者。最早入选的女性是1991年入选的美国生物化学家和药理学家伊莱昂(1988PM32,US2884667,1959.05.05/1955.06.20,抗白血病药物2-amino-6-mercaptopurine)。截至2015年年底,获此荣誉者共计516人,其中女性28人。注2:1958年肖洛和汤斯决定将自己的理论分析写成论文(即《红外区和光激射器》)并申请发明专利,贝尔实验室专利办公室负责人竟然认为光对通信不会有什么重要性,也不涉及贝尔实验室的利益,故起初拒绝,后在肖洛和汤斯的坚持下才同意提出申请,该专利的核心内容是采用光谐振腔来实现光放大和光泵浦(当时的一项新兴技术)。注3:该专利的优先权日是1961年4月13日。优先权日是指专利权人首次提出专利申请的日期,包括他/她在其他《专利合作条约》缔约国对同一专利提出的申请。注4:该专利申请公开了光放大器装置及其应用,一种光放大器采用光泵浦实现粒子数反转,另一种光放大器采用与其他粒子碰撞实现粒子数反转。该产品覆盖各种激光的应用,包括制造高温、蒸发材料、机械加工、测距、通信系统、电视、激光影印机、激光核聚变和其他光化学应用,甚至已考虑到用于产生X射线。注5:布鲁斯特角(又称偏振角)是指自然光经电介质界面反射后,反射光为线偏振光所应满足的条件。1815年首先由苏格兰物理学家、数学家、天文学家和历史学家布鲁斯特(Sir David Brewster,KH,PRSE,FRS,FSA,FSSA,MICE,1781.12.11—1868.02.10)发现。注6:为纪念美国国际商业机器公司IBM(International Business Machines,成立于1911年6月16日)创建100周年,美国著名IT网站e Week于2011年评选出IBM公司百年来十大高科技创新发明(均获美国发明专利),该专利(US4784135)名列第五(按时间先后排序),它是日后激光眼科手术的基础。1980年美国籍印度裔化学家和物理学家斯瑞瓦萨利用紫外准分子激光发明光解剥离APD(ablative photo-decomposition)技术,从而成为准分子激光原位角膜磨镶术LASIK(Laser-assisted in situ keratomileusis,俗称激光眼科手术或激光视力矫正)的先驱。LASIK是一种通过准分子激光改变眼角膜的弧度,以校正近视和散光的手术,这种手术方法于1995年获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准。目前LASIK采用的主要是Ar F气体准分子激光(193 nm)。美国Laser Sight公司旅美台湾物理学家林瑞腾(Jui-Teng Lin)在其美国专利中首次提出以213 nm固体激光替代有毒气体Ar F准分子激光:US5520679,采用非接触扫描激光的眼科手术方法(Ophthalmic surgery method using non-contact scanning laser),申请日:1994.03.25,公开日:1996.05.28。

4 激光之父汤斯的主要学术成就与贡献

汤斯教授是Maser的主要发明者和Laser的先驱者之一,高分辨率微波波谱学(可用于详细考察分子和原子核的结构)的创始人和量子电子学的奠基者之一,将Maser/Laser技术应用于天文探测的先驱,因对星际分子方面的开创性研究而成为分子天文学(molecular astronomy,按照国内现在的规范称呼,这门学科被称为分子天体物理学)的开拓者。文中前后已述及的内容在此不赘述。汤斯的研究领域还涉及原子钟、相对论、非线性光学效应和射电天文学(射电天体物理学)等,在应用干涉调频技术进行红外波段的高角度分辨率(high angular resolution)天文学研究方面作出较大贡献。[7~8]晚年醉心于红外天文学(红外天体物理学)的研究以及探索科学与宗教的融合。汤斯的科研原创精神和领导组织能力得到世界科技界的广泛认可和赞赏。

有据可查的汤斯最早发表的学术论文是1938年的《无油脂真空管》。[9]1940年代末,核四极矩NQM(nuclear quadrupole moment)研究是当时的一个热门课题,汤斯报道了大量的核四极矩耦合常数并以分子光谱理论予以解释。1948年初他和贝尔实验室同事巴丁合作发表分子中核四极矩效应计算方面的论文[10],1949年他和哥伦比亚大学化学系同事戴利(Benjamin P.Dailey)首创NQR方面的汤斯—戴利理论(Townes-Dailey theory),给出了分子超精细效应的解释。[11]同年美国物理学家沃尔特·奈特(Walter David Knight,1919.10.14—2000.06.28)发现了金属磁共振中的奈特位移(Knight shift)机制[12],汤斯指出该位移可能是来自导电电子的顺磁影响,根据其理论计算出来的顺磁效应果然与实验结果相吻合。[13]

雷达技术涉及微波的发射和接收,其核心部件是微波振荡器。1940年代雷达技术的发展促进了微波技术应用于微波与分子相互作用的研究。“二战”期间汤斯在贝尔实验室从事雷达方面的设计研究,战后不久他就决定从工程界(雷达系统工程师)转向自己早已心仪的实验和理论物理学研究,对利用微波波谱学和分子共振法来探测气体分子能谱深感兴趣。由拉比教授推荐到知名的哥伦比亚大学物理系执教,期间应军方邀请开始致力于提高雷达工作频率的研究,因此他很快就成为微波波谱学方面的权威专家。

1952年汤斯小组发表《毫米波磁控管谐波》一文[14],这是非线性光学方面的早期论文。首台Maser实验成功前3个月,拉比和库什教授曾试图劝阻汤斯的进一步研究,他俩说这个方案行不通,不必在这方面浪费时间和金钱,汤斯不为所动且倍加努力地工作,坚持自己的研究方向而最终取得巨大成功。1959年庞德及其博士生瑞贝卡(Glen Anderson Rebka,Jr.,1931—)利用刚发现不久的穆斯堡尔效应[15]首次在地面上定量地验证了广义相对论所预言的引力红移。[16]1958年(首次完成近代版的迈克耳孙—莫雷实验)和1964年汤斯小组利用Maser的相干性,2次以10-7的相对误差绝对值(1973年时已优于10-10,2009年时已优于10-17)验证了迈克耳孙(1907PH)—莫雷实验(MichelsonMorley experiment,1887年于俄亥俄州克利夫兰,企图验证以太存在的著名光学实验,由此发现了极为重要的狭义相对论的基本原理———光速不变原理)。[17~18]这两个方面的实验从不同角度验证了爱因斯坦的相对论。

美国通信工程师和科幻小说家皮尔斯(John Robinson Pierce,1910.03.37—2002.04.02)从1954年起就开始研究卫星通信系统,1955年他在美国火箭协会主办的《喷气推进》杂志发表论文《轨道无线电中继系统》,论证卫星通信所需要的功率,故被誉为“卫星通信之父”,他还是“晶体管”(transistor)的命名者。1960年8月12日美国“回声I号”(Echo I)卫星发射升空,这是人类发射的首颗试验型无源通信卫星(既无电源,又无任何电子设备和仪器,实际上是一个直径30 m的气球式卫星)。时任贝尔实验室通信研究室主任的皮尔斯是这颗通信卫星的主要设计者之一,他利用固体Maser放大了“回声I号”卫星发射到金星后又反射回来的几乎消失殆尽的微弱信号,这是宇宙通信的开端。

星际物质ISM(interstellar matter)是指银河系和其他星系内恒星之间的物质,包括星际气体、星际尘埃和各种各样的星际云(interstellar cloud,分子云是其中的一种),有时还包括星际磁场和宇宙射线。星际分子(interstellar molecule)是指自然存在于星际空间气体尘埃云(即星际云)内的无机分子或有机分子。星际分子谱线通常产生于转动能级之间的跃迁,波长处于毫米波或亚毫米波段,主要通过这些射电波段特定波长的发射谱线和吸收谱线来探测。利用光谱学方法,星际分子甲川基(CH,1937年)、氰基(CN,1939年)和甲川正离子(CH+,1939年)首先被发现,但限于当时的观测条件,这些发现并未受到重视。汤斯在微波波谱学方面的造诣很深,1950年代中后期他将目光转向天文学方面的研究,提出利用微波波谱检测法可以探测到星际介质中的分子,预言星际空间存在着大量稳定的星际分子,并计算出这些分子跃迁的射电频率。1954年他就提出可以寻找羟基自由基(OH)的微波谱线,哥伦比亚大学汤斯小组在地面实验室测得OH的2条主吸收谱线是1665.46 MHz和1667.34 MHz。1957年汤斯根据理论计算列出17种可能观测到的星际分子及其频率并提出探测它们的方法[19],不久后大多被陆续证实。1963年10月15日MIT博士生韦雷伯(Sander Weinreb,1936.12.09—)和美国射电天体物理学家巴雷特(Alan HildrethBarrett,1927.06.07—1991.07.03)等人利用射电望远镜果然在来自仙后座A射电源的辐射里找到了羟基的2条主吸收谱线[20],这是首次在射电波段探测到星际分子的微波波谱,标志着分子天体物理学(微波波谱学则是孕育其诞生的“母科学”之一)的诞生,揭开了陆续发现星际分子的序幕。1968年和1969年华裔科学家张炽堂(Albert Chi-Tong Cheung,后供职于香港城市大学)和汤斯等人在银河系中心首先分别探测到稳定的氨(NH3)和水(H2O)星际分子[21~22],1969年首个星际有机分子甲醛(H2CO)被发现,因构成生命物质基础的蛋白质(其主要成分是氨基酸分子)就是一种有机分子,故其意义十分重大。[23]迄今科学家们已发现确认的星际分子共有150余种(不包括同位素)。星际分子的发现有助于帮助人类了解星云(nebula)和恒星的演变过程,是当今天文学分支———星际化学的基础,星际分子的研究是天体演化、生命起源和物质结构三大基础理论研究的一个重要交叉点。

1985年汤斯小组首先观测并阐明了银河系中心的质量分布[24],其实质是发现了一个黑洞(black hole)。银河系中心人马座A、天鹅座X-1和超新星SN 1979C等是著名的黑洞候选者。汤斯还是1990年4月24日发射升空的哈勃空间望远镜HST(Hubble Space Telescope)设计制造的关键人物之一。

汤斯教授作为发明家共获得13项美国发明专利,见表2。

注1:美国电气工程师达林顿(Sidney Darlington,1906.07.18—1997.10.31)以1953年发明达林顿晶体管(美国专利US2663806)而闻名,1945年获总统自由勋章;伍德里奇(Dean Everett Wooldridge,1913.05.30—2006.09.20)是美国航天航空业界的杰出工程师。注2:美国女物理学家加迈尔(Elsa M.Garmire,1939.11.09—)于1993年出任美国光学学会会长;斯托依切夫(Boris Peter Stoicheff,1924.06.01马其顿比托拉—2010.04.15多伦多)是加拿大物理学家。

汤斯教授作为知名教育家,他指导的著名博士生主要有:(1)美国籍伊朗裔物理学家贾范:赴美前他完全不懂英语,在已移居纽约的姐姐帮助下,1948年来到美国,奋发自学,1949年被特许入学(当时美国绝大多数高等院校需要拥有本科及以上毕业文凭才能攻读博士学位,但哥伦比亚大学并无此规定,只要通过其严格的入学考试即可),1954年获哥伦比亚大学物理学Ph D(像他这样既无学士又无硕士学位者,直接就获得世界一流大学的博士学位,比较罕见,李政道的经历和他类似),1960年发明世界上首台可连续输出激光束的氦氖激光器,1964年晋升为MIT物理学教授。(2)美国物理学家詹姆斯·戈登:1955年获哥伦比亚大学物理学Ph D,以Maser的研究作为博士学位论文,Maser的主要发明者之一。(3)美国籍德国裔射电天体物理学家彭齐亚斯(1978PH32):1962年(前一年写完论文)获哥伦比亚大学物理学Ph D[25],其博士论文涉及为射电天文实验室研制一种Maser,以观测星际中最丰富的中性氢原子的一条波长为21 cm的谱线。1964年彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊(1978PH33)利用Maser作为放大器在7.35 cm的波长上偶然观察到宇宙空间的各向同性辐射,即约3 K宇宙微波背景CMB(cosmic microwave background,旧称宇宙微波背景辐射CMBR=CMB radiation,如今的准确值是2.72548±0.00057K)[26],从而证实了现代宇宙学关于宇宙起源的大爆炸理论(Big Bang theory)[27],大爆炸宇宙模型现称标准宇宙模型。美国天体物理学家和宇宙学家斯穆特(2006PH22)将CMB说成是“上帝的手迹”。(4)美籍华裔量子物理学家赵雷蒙(Raymond Y.Chiao,1940.10.09香港—):1947年移居美国,1965年获MIT物理学Ph D,其博士论文是关于受激布里渊散射方面的研究,1993年和拉姆齐分享爱因斯坦激光科学奖(Einstein Prize for Laser Science)[28],该奖由原光学和量子电子学会(Society for Optical and Quantum Electronics)创设并得到柯达公司赞助,1988—1996年在激光与应用国际会议(Lasers’88~Lasers’96)上颁发,每年颁奖一次(1994年未颁奖),每届获奖者2人(1989年只有1人),共计15人(文献[29]中的13人有误)获奖[30],其中诺物奖得主7人:阿罗什(1988年)、约翰·霍尔和拉姆(1992年)、拉姆齐(1993年)、亨施和卡尔·维曼(1995年)、维因兰德(1996年)。(5)美国物理学家罗伯特·博伊德(Robert William Boyd,1948.03.08—):1977年获UCB物理学Ph D,其博士论文是关于非线性光学技术在天文学红外探测方面的应用。

汤斯一生共发表过400余篇学术论文,其主要著作有权威专著(教科书)《微波波谱学》(与肖洛合著,Microwave Spectroscopy,1955年,纽约市Mc Graw-Hill)、《维纳斯:探测的战略》(Venus:Strategy for Exploration,1970年,华盛顿美国国家科学院)以及2本回忆录《创造波浪》[31](Making Waves,1995年,纽约州Woodbury:美国物理联合会出版社)和《激光如何偶然发现:一名科学家的探险历程》[32](How the Laser Happened:Adventures of a Scientist,1999.04.08,纽约市:牛津大学出版社)等。

5 激光技术与诺贝尔自然科学奖

诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖与和平奖始颁于1901年,由瑞典国家银行出资增设的纪念阿尔弗雷德·诺贝尔经济学奖则始颁于1969年。截至2015年年底,共有870人874人次赢得诺奖(其中诺物奖得主是200人201人次),另有23个组织机构在24个年度内26次荣获诺和奖。[33~34]诺贝尔自然科学奖中与激光技术密切相关(LED并非激光器,但它是伴随着对LD的研究而发明的)的有关情况见表3。激光技术、X射线和磁共振技术是获得诺贝尔自然科学奖最多的几个科学专题。[35~37]

点燃美国的公关之父 篇5

第一次世界大战中,美国烟草大亨所获得的胜利,就和美国部队的胜利同样的让人惊喜。在美国刚加入战争初期,香烟即使被视为不够男子气概,也被认为是无味的东西;大多数男人比较喜欢雪茄、烟斗、或是嚼烟草。但是战争显示香烟在壕沟里使用比较方便,烟商也开发出新的配方,让香烟比较温和且味道也比较好,美国政府也开始把香烟加入军人的配给品里面,使得许多小伙子改变了他们抽烟斗的习惯。香烟现在变成有男人味的东西了。是属于战士的商品。随着男人越来越喜欢使用这个产品,制造商的利润也就越爬越高。形势让烟商相信,开创第二个市场的时机已经成熟。这一回,他们的目标是女性。

战事和变迁中的社会习俗,似乎已经在帮着烟草商希尔挖掘这个金矿了。许多取代男人在工厂里或是在海外服务的女性,已经染上了吸烟的习惯,并且反抗着女性不得吸烟的传统。大学女生也致力铲除不让女子在公开场合抽烟的障碍。1923年到1929年间,女性的香烟消耗量几乎增加了一倍。不过,这仍然只占了整个市场的12%,远远低于烟草商的期望。

这位烟商相信,要让更多女子注意到他所鼓吹的吸烟理念最快的方法,就要从她们的腰身下手。他的原理很简单:瘦身观念已经越来越流行,而香烟可以被当成能够满足饥饿感,又没有脂肪的产品,向大众,尤其是女性来推销。

这个选择很明智。伯奈斯虽然不是发明“追求细腰”这个观念的人,但是他正被公认为强化这种趋势的大师,而且他也帮客户在这道潮流中获取最大利益。这种过程他称之为“用水晶球看民意”。在他与这位烟草大亨未来8年的合作关系里,他将确立自己不论使用如何滑稽或是欺瞒的手段,来取得这种预见大众意志的结果。这些手段包括动摇吸烟可能与致命疾病有关的研究,使之变得不可相信。

伯奈斯展开他与甜食的对抗,从他已经实验并且证实可行的方式下手的,亦即寻求“专家”协助。在这个案子上,他说服一位摄影师朋友慕瑞鼓动其他摄影师与艺术家,一同赞美纤瘦的身材。慕瑞在一封信中写道:“我的结论是,身材修长的女子,配合上柔软度与优雅的线条,正创造了一种可爱女性的新标准。这些人如同广告中所说的,不吃甜食与点心,选择香烟……我想知道我的意见是否与其他人相同,也很希望得知你们在这方面的看法。”谁能说纤瘦的身材比不过肥胖的体型?几乎没有人反对。而这些征询的结果也送到了报社发表,类似的“调查”报告,也针对演员、运动家、漂亮的女子、社交圈名媛以及男性舞蹈者做成征询结果。

杂志与报社也收到了关于最近流行瘦身的报告。时装杂志编辑不断收到身穿高级服饰的纤瘦巴黎模特儿的相片,而报社编辑则是收到诸如前任英国健康医学中心协会主席的证词,警告大众甜食会侵蚀牙齿,并且劝告大家“正确的餐后食品,应该是水果、咖啡和一根香烟”。巴肯医师继续写道:“水果帮助强化牙龈,并且清洁牙齿;咖啡则会刺激唾液分泌,形同漱口;而最后来一根香烟,则能消毒口腔,还能放松神经。”

媒体报导的影响,不能让他满足,伯奈斯还开始设法直接改变人们吃的习惯。呼吁饭店要把香烟增加到餐后点心的菜单里,而伯奈斯的办公室还广泛发布由《房屋与花园》杂志编辑精心设计的系列菜单,目的是“拯救你过量进食”。这些菜单中建议午晚两餐应该吃适量的蔬菜、肉类和碳水化合物,接着的建议则是“伸手拿香烟,不要拿甜点”。

制糖公司与其他企业可不觉得这些笑话好玩。希尔接到的愤怒信件,来自可可进口商、花生酱制造商、咸味花生厂商和糖果商,其中一间厂商还指责美国烟草公司对甜食的打击是“不公平,没有运动员精神,而且是绝对贪婪的。”来自大量生产甜菜糖的犹他州参议员史姆特也从参议院发炮,抨击这间烟草公司的行销手段是“只会讨好大众的空谈,无稽之至,从头到尾就是个骗局”。

伯奈斯处理这些争议的方法,就是反而加以利用,转化成正面的效果,他并将之称为“新式竞争”。在一封将由受人尊崇的经济学家签名,而送达各商学院教授的信件草稿中,伯奈斯写道:“像现在这样进行中的一场笔战,能够让大众见到具讨论价值话题的两面说辞,也把自由竞争根本上的民主原则摊开来谈论。”

他知道争议能够带来曝光,而这对他的客户几乎永远都是件好事。他也发现,如果要发动笔战或是口水战,最好从社会上层开始;这个观点由回应他“新式竞争”论点的信件中,包含银行总裁、著名律师、还有由诸如塔虎脱大学和犹他农业学院等大相径庭的学校中经济系主任所写来的正面回应,就可以得到证实。这似乎让希尔感到颇为开心,他在给伯奈斯的信中写道:“我想记录已经显示,我们让反对人士都‘住口’了!”

希尔对于伯奈斯一项签下华丽的齐格飞马戏团女郎的建议,非常喜爱。六名舞者就此组成了“齐格飞外形、曲线和迷人俱乐部”,并且签署了声明,表示她们“拒绝来自餐桌的虚伪欢乐,也就是令人发胖的食物、饮料,和让人饱而生厌的甜食。但是我不必牺牲:我只要抽烟就可以”。

自信 兴趣——学好数学之父 篇6

首先表现在教材知识的衔接上,前面所学的知识往往是后边学习的基础;其次还表现在掌握数学知识的技能技巧上,新的技能技巧形成都必须借助于已有的技能技巧.因此,如果学生对前面所学的知识达不到规定的要求,不能及时掌握知识,形成技能,就造成了连续学习过程中的薄弱环节,跟不上集体学习的进程,久而久之,便使他们放弃对数学的学习.

其次是缺乏学习兴趣.兴趣是最好的老师,学习兴趣是学习活动的重要动力.孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”从现代心理学的角度来看,学习兴趣与学习的关系主要表现在:当学生对某门学科产生学习兴趣时,他就会产生力求掌握知识的理智感,集中自己的注意力,采取积极主动的意志行动,使心理活动处于积极状态,从而提高自己的学习效率.在浓厚兴趣推动下的学习活动,一旦达到成功,取得一定的成绩时,就会诱发学生产生掌握知识、技能的灵感,使他们越学越轻松,越学越爱学.如果总是培养不起学生的学习兴趣,他们就只能混着过日子.

笔者认为,若要让学生爱学数学,就必须从以下几个方面着手.

一、关心后进生,增强他们的自信心

从心理学角度讲,十几岁的青少年都有强烈的好胜心理,而且他们在成功时,由于心理上得到欣慰和满足,很容易接受别人的引导和鼓励.因此,要使学生对数学产生浓厚的兴趣,除了注重情感教育外,还要破除学生对成功的神秘感,并处理好许多的“第一次”,充分发挥“首次效应”的积极作用,同时要在教学中告诉学生,并不是每次考试都要满分才算成功.比如能够圆满地回答老师的一次提问,能正确地解出一道习题,都算是小有所成.打破神秘感的关键是要每一位学生正确对待自我,学会自我竞赛,自觉地记住以往学习数学的成绩和表现,下一次超过上一次.目前比过去进步就是胜利,就是自己在数学上的一次成功.另外,教师在教育中应多表扬鼓励,少批评、少讽刺、不歧视、多引导,不断地发现学生身上的长处和闪光点,鼓励他们扬长避短,不断进步.让学生树立自信心,鼓励他们走向成功之路.教师在教学中还应有的放矢地安排教学计划,适当选择方法,使每个学生都能够听懂、学会、记牢,使每一位学生经常感受到成功的喜悦.所以,教师在教学中应坚持“宜浅不宜深,宜慢不宜快”的原则.精讲多练做好个别辅导,做好分类指导,对基础好的学生提出更高的要求.这样可以使班里的后进生跟得上,使基础好的学生又“吃得饱”,从而使学生都尝到学习数学“成功”的甜头,进一步激发学习数学的兴趣.另外,在每次班会上,教师可以多讲优秀学生的事迹,讲他们优秀的品质,学习方面的经验,以增强其他学生的自信心,为实现目标而努力拼搏.

二、创设情境,激发学生的学习兴趣

数学概念多为抽象、枯燥的概念,学生学习起来感觉无味.教师在教学中可以尽量将书本上的知识加以研究,使之变为形象、生动、有趣的问题.再举生活中的实例,或者让学生亲自动手操作,使他们身临其境.这样枯燥的内容就变得生动有趣,从而达到理想的效果.

另外,还可利用学生“好奇”的心理特点激发他们的学习兴趣,初中生正处于对任何事物都倍感好奇的年龄阶段,教师可以抓住这一心理特征,大胆创设他们好奇的问题情境.例如,在讲相似三角形中,教师可以直接指着学校的任意一幢楼说:“在没有攀高工具的情况下我能得出这幢楼的较准确的高度,你们知道怎么测吗?”然后告诉学生学习了今天的内容后你也能测出楼的较准确的高度.这样利用学生好奇的心理有效地激发了学生学习的兴趣.

从铁路工人之子到Zara之父 篇7

把时尚带给普通人

1936年西班牙内战前夕,阿曼西奥·奥尔特加出生在一个父亲是铁路工人,母亲做帮佣的家庭,没有接受过正规高等教育的他,13岁开始在服装店、内衣店打工,在贫穷的纺织业中心拉科鲁尼亚,他萌发了要把时尚快速的、便宜的带给每个普通人的念头——这也几乎成为了他商业模式的永恒主题。创业伊始,奥尔特加仿制女性晨衣(女士晨起梳洗时所穿,类似睡袍),1963年开了自己的第一家工厂,随后逐步从生产垂直扩张至零售,1975年,著名的Zara品牌创立,这个最初叫Zorbas的零售店因为和几个街区之外的酒吧重名,担心混淆而更名,但是很快全西班牙就没有人不知道这个名字了。英迪德集团后来的一份报告中写道:“Zara的目的是让时装民主化。与时装特权化不同,受现代男女品位、追求和生活方式的激励,我们提供穿得起的时装。”

1985年,奥尔特加建立了母公司英迪德集团,以囊括Zara在内的多个服装品牌,1988年Zara第一家海外店面在葡萄牙开张,2001年盈迪德集团股票上市,如今这家服装巨头每年生产8.4亿件成衣、在85个国家拥有5900家店,并且以每天一家店铺的速度扩张,其中包括中国的289家店和美国的45家。

“快时尚”模式的创造者

不打广告,几乎没有市场营销部门,奥尔特加是“快时尚”模式的先驱:他把生产基地放在附近一—至今为止英迪德集团50%的产能还在西班牙、葡萄牙、摩洛哥和土耳其,衣服越是潮流,生产基地离总部越近。每当欧美时尚新品发布,Zara的设计师团队即以最快的速度修改、仿制,并在2～3周之内把这些货品一一往往数目很少——送到世界各地的零售店,在听取顾客的反馈之后,总部再将受欢迎的产品加量发货至商店。货物以极快的速度流动,每周英迪思所有门店的商品都会收到两次新的货品。奥尔特加倚重的电脑专家何塞·玛丽亚·卡斯特利亚诺为他改造了公司的供应链,把“快时尚”付诸实践。直至今天,顾客的消费习惯已被Zara改变了,他们看到的价钱便宜、款式时尚的Zara衣服几乎都是稀缺的,今天不买,可能很快就售罄。

传统服饰品牌,每年发布两次新品,冒着库存的风险希望“教育”消费者,到Zara突破这一模式迎合消费者,再到消费者最终被“快时尚”改造,今天在西班牙,奥尔特加的名字和“终结者”联系在一起,而在世界各地,奥尔特加的模式被许多无力和大品牌抗衡的服装厂商竞相模仿。

奥尔特加的另一个秘密是选址,在西班牙国内发展阶段,Zara总能选到人流密集的黄金地段,走向全球后,Zara则不惜血本尽可能的在最黄金的地段建立商店,离大品牌越近越好:在巴黎,Zara的商店在昂贵的巴黎歌剧院地区,在纽约,标牌被树立在第五大道666号——可能是曼哈顿卖出过的最昂贵的建筑。

低调的亿万富豪

奥尔特加掌握着公司接近6成的股权,这带给了他公司的决策权和亿万财富,不过生性低调的欧洲首富,和妻子至今居住在拉科鲁尼亚市内一座隐秘的公寓楼里,每天穿着同样的休闲西装,在员工餐厅里吃饭,花费巨资保证家庭的隐私。他信奉洛克菲勒:“一生只需要有三件事情出现在报纸上”的信条,几乎没有接受过媒体采访。1999年底,在英迪德集团筹备上市时,公众才得以知道这位西班牙首富的长相。

奥尔特加躲避上流社会和富人阶层,甚至西班牙王室也难见他一面,更不喜欢和西装革履的银行家们打交道。2011年,他将辞去了公司董事长的职务,提议巴勃罗·伊斯拉担任,此时,这家低价服装公司在经济危机深重的欧美正享受最美好景气时光。1986年和共同创业的第一任妻子罗萨莉亚(因为5.1%的英迪思股份,她成为西班牙最富有的女性)离婚后,奥尔特加2001年与第二任妻子弗洛拉,其公司的一位职员结婚。他和第一任妻子有两个孩子,小女儿28岁的玛塔是他的掌上明珠,也是服装帝国的潜在接班人。她嫁给了西班牙马术师塞尔吉奥·莫亚。(文章来自福布斯中文网)

查尔斯·汉迪:管理哲学之父 篇8

文化合宜论

查尔斯·汉迪在英国上完大学后, 在东南亚和伦敦的壳牌公司工作, 并担任高级管理人员。后进入美国麻省理工学院斯隆管理学院学习, 开始对组织管理及其运作原理产生了兴趣。

1967年查尔斯·汉迪返回英国创办了英国首家管理研究生院——伦敦商学院, 并成为该学院的全职教授。他以“组织与个人的关系”“未来工作形态”的新观念而闻名于世, 成为继彼得·德鲁克之后在世界上拥有读者最多的管理学权威。查尔斯·汉迪获得13所英国大学名誉博士学位或名誉研究员, 并于2000年被授予英帝国司令勋章。

查尔斯·汉迪对管理界的贡献颇丰。他以“组织与个人的关系”“未来工作形态”的新观念而闻名于世。查尔斯·汉迪管理思想的一大特色, 就是注重不同管理文化的有机融合, 他自己称之为“文化合宜论”。以文化带动管理, 以管理发展文化, 组织与个体并重、利润与道义共存, 这些是非常富有现实指导意义的。

在当今时代, 人越来越成为组织、机器、电脑和工资的奴隶, 查尔斯·汉迪这种以人为本、文化共融的管理思想理论, 无疑具有振聋发聩的时代意义。他不仅具有严谨的逻辑思维能力, 同时还具有非凡的想象力, 这使他成为新秩序的预言家。他提出了各种管理思想, 描述组织与个人工作方法变革的一些主要发展方向, 并以“四种管理文化”“组织与人的关系”及“未来工作形态”的新观念而闻名于世。因其在理论方面的思想主要是通过推理和自己的实践得来, 他也因此获得了“艺术管理大师”的称号。

查尔斯·汉迪有“管理哲学家”之称。他把世界上的问题分为两种, 一种是“收敛性问题”, 即可以找到“唯一答案”的问题;一种是“发散性问题”, 即无法找到唯一答案的问题。平庸的商人通常为了寻找固定答案而奔波, 然而, 真正的商业问题都是发散性的, 没有固定的答案, 这正是商业的困难之所在, 也是其魅力之所在。

查尔斯·汉迪早期的学术生涯是常规性的。但随着《非理性的年代》的出版, 他的思想发生了巨大飞跃。他认为, 今天的社会是非理性的, 未来将是“不连贯的变化”时代, 要想雕塑未来, 就必须大胆地设想那些“不可能的事”。他指出, 只有那些打破传统思维模式, 进行“非理性”思维的人才对20世纪的生活产生了最深远的影响。

汉迪预言, 在实践过程中, 有三类最容易接触服务业的组织类型将最终胜出。第一类, 一种以重要管理人员为核心建立起来的组织形式, 其外围是公司外的承包商和兼职人员, 他取名为“三叶草组织”。以这种组织形式组建的未来公司将类似于现在的咨询公司、广告商和专业合伙人;第二类是联邦式结构, 中心部门只考虑长期战略问题, 单位和部门在保持共同团结的前提下各自独立;第三种组织类型将是“3I”型, “3I”指信息、智慧和想法。他认为, “棋高一着的组织已经认识到不能简单地把他们头脑聪明的员工定位为员工或经理, 而是把他们定位为个人、专家、专业人员、管理人员或领导。所有这些人以及组织如果想不落伍, 必须全身心地坚持学习。”

汉迪对政治和社会的兴趣跟管理一样大, 属通识型学者。他晚年的著述是糅合了市场经济、企业文化与人道观点, 低声地在提倡营利, 大声地在鼓吹对人的尊重。近年来他一直在探讨:什么样的工作方式与生活方式是最适合21世纪的社会?汉迪在西方社会一生的体验使他相信:个人的自由与独立, 要与财富的分享、社会的正义相互平衡。汉迪不仅是管理大师, 更是人道主义者。

企业发展的根本

从1976年出版《通晓组织》一书开始到目前为止, 汉迪已经出版了十几部在大西洋两岸乃至全世界都颇有影响的著作。这些著作包括《管理之神》《非理性的年代》《觉醒的年代》《变动的年代》《疯狂世纪》《组织寓言》《空雨衣》《突破常规》等等。在这些著作中, 他不仅提出了管理哲学和永续生存的企业观, 还论述了在变革的社会中更为广泛的工作问题、行动问题和创造问题。

查尔斯·汉迪有一本书广为流传, 名字叫做《大象与跳蚤》。在书中, 查尔斯·汉迪极富哲理地揭示了自由个体与大企业的共存之道。他极富创造性的将庞大的组织比作“大象”, 而自由独立的自由职业者则是灵活的“跳蚤”。前者必须向后者学习创新和生存, 21世纪将会是“跳蚤”的天下。那么, 如何成为一只快乐而充实的跳蚤?如何与“大象”共存?找到工作与生活的意义?查尔斯·汉迪通过自己的亲身经历向读者指出:在现在及末来这个更具弹性的世界里, 每个人都会经历成为跳蚤的转变。可是, 我们该如何学习推销自己并自我定价?如何安排自己的学习发展?如何平衡自己的生活与婚姻, 并找到自己生命与工作的意义?如何重组组合式生活?在《大象与跳蚤》中, 查尔斯·汉迪为人们揭示了答案。

他指出, 大象就相当于一个大的企业的一个核心部分。大象是一个很巧妙的动物, 生活在丛林里, 吃很多的东西, 大象虽然很强壮, 但是大象并不是很有创造力, 而且大象产下一头小象要花很长的时间。所以一个组织像一头大象就不好了, 也正因为这样, 我们就需要跳蚤, 这些跳蚤就是在大象身上来来回回跳的小动物, 而且他们也是新的理念的来源。

通过这本书, 我们不但可以一览管理大师的成长历程与思想精华, 还可以从他富有哲学的思想中反思我们的价值观, 组织的发展以及什么是我们的工作生活的核心, 怎样才能觉得满足。

现在, 人们有了全新的沟通、获取和交流信息的方式。这将给人们的生活和工作带来深远的影响, 并改变他们工作的方式。未来, 我们会看到更多的独立工作者, 或者是独立创业的成功人士——那些能够白手起家的炼金士。虽然一开始我们的世界充满了大象这样的公司, 但是, 令人惊奇的是, 最终获胜的也许是小小的跳蚤。

马克斯·韦伯:组织理论之父 篇9

1864年韦伯出生在德国爱尔福特的一个中产阶级家庭, 他是家中的长子, 父亲是一位知名的政治家和公务员。父亲的职业使家里充满了政治气氛, 许多著名的学者和公众人物经常造访家中。

1882年韦伯进入了海德堡大学的法律系就读。如同父亲一样, 韦伯选择以法律作为主要学习领域, 并且还加入了他父亲就读大学时的同样社团。除了法律学习外, 年轻的韦伯也学习了经济学、中世纪历史、神学。他还在斯特拉斯堡加入德国国防军服役了一小段时间。

在1884年的秋天, 韦伯回到老家以就读柏林大学, 在接下来8年里除了曾至哥廷根大学就读一个学期并且又服了短期的兵役外, 韦伯都一直待在柏林研究深造。韦伯与双亲住在一起, 除了继续学业外, 韦伯也担任实习律师, 最后则在柏林大学担任讲师。韦伯在1886年通过了律师“实习阶段”的测验, 成为实习法官。在1880年的后期, 韦伯继续他对历史的研究。他在1889年完成了一篇标题为“中世纪商业组织的历史”的博士论文, 取得了他的法律博士学位。两年后, 韦伯写下了一本名为“罗马的农业历史和其对公共法及私法的重要性”的书, 完成了他的教授资格测验, 韦伯也因此成为正式的大学教授。

在韦伯即将完成博士论文的那一年里, 韦伯开始对当时的社会政策产生兴趣。在1888年他加入了一个名为“社会政治联盟”的团体, 这个专业团体成员大多是当时隶属经济历史学派的德国经济学家, 他们将经济视为解决当时广泛社会问题的主要方法, 并且对当时的德国经济展开大规模的统计研究。在1890年联盟成立了一个专门的研究计划, 以检验当时日趋严重的东部移民问题:由于当时德国劳工逐渐迁往快速工业化的德国城市, 大量外国劳工迁徙至德国东部的农村地区。韦伯负责这次研究, 并且写下了许多调查结果。最后的报告得到良好评价, 被广泛认为是一篇杰出的观察研究, 这也因此巩固了韦伯身为农业经济专家的名声。

在1890年初期著作频繁的几年后, 韦伯在1898年直至1902年年底都没有再发表任何著作, 最后竟然还在1903年秋季辞去了教授的职位。在摆脱了学校的束缚后, 韦伯在那一年与他的同事维尔纳·松巴特创办了一本名为“社会学和社会福利档案”的社会学期刊, 由韦伯担任副编辑。在1904年, 韦伯开始在这本期刊发表一些他最重要的文章, 尤其是一系列名为《新教伦理与资本主义精神》的论文, 这后来成为他毕生最知名的著作, 并且也替他后来许多针对文化和宗教对经济体系的影响的研究奠定根基。这篇论文是唯一一篇他在世时便已出版成书的著作。也是在那年, 韦伯前往美国旅游, 并且参与了当时在圣路易斯所举行的社会和科学大会——那也是世界博览会相关的大会之一。尽管韦伯表现的越来越成功, 他仍觉得自己无法再胜任固定的教学工作, 因此继续维持着私人学者的身份。1907年韦伯获得一笔可观的遗产, 也使他得以继续专心研究无须担忧经济问题。在1912年, 韦伯试着组织一个左翼的政党以结合社会民主主义者和自由主义者, 最后并没有成功, 主要是因为当时的自由主义者仍担忧社会民主主义的革命理念。

韦伯是一位现代社会学的奠基人, 他在组织管理方面有关行政组织的观点对社会学家和政治学家都有着深远的影响。他不仅考察了组织的行政管理, 而且广泛地分析了社会、经济和政治结构, 深入地研究了工业化对组织结构的影响。他提出了所谓理想的行政组织体系理论, 其核心是组织活动要通过职务或职位而不是通过个人或世袭地位来管理。他的理论是对泰勒和法约尔理论的一种补充, 对后世的管理学家, 尤其是组织理论学家有重大影响, 因而在管理思想发展史上被人们称之为“组织理论之父”。

理论思想精要

韦伯认为, 管理就意味着以知识和事实为依据来进行控制。“领导者应在能力上胜任, 应该依据事实而不是随意来领导。”他指出:最纯粹的应用法定权力的形态是应用于一个行政组织管理机构的。只有这个组织的最高领导由于占有、被选或被指定而接任权力职位, 才能真正发挥其领导作用, 每一个官员都应按一定的准则被任命和行使职能。

这种类型的组织, 在盈利经济的企业里, 或者在慈善机构或者任何其他追随个人的思想目的或者物质目的的企事业里以及在政治的或者僧侣统治的团体里, 都同样可以应用。例如, 在私人诊所以及在修道院医院和教会医院里, 其官僚体制在原则上是相同的。也就是说, 典型地把“职务”工作和“私人”活动区分开来, 都是典型的官僚体制的现象。同样, 大的资本主义企业, 而且企业越大情况越是如此, 政党和官僚体制的军队的运作, 也毫不逊色。

韦伯认为, 在所有的领域里 (国家、教会、军队、政党、经济企业、利益集团、协会、基金会等) , “现代的”团体形式的发展一般是与官僚体制的行政管理的发展和不断增强相一致的。尽管有形形色色的表面上看来是对立的机构, 会议制的利益代表机构也好, 议会的委员会也好, “苏维埃”也好, 名誉官员或陪审员也好, 或者不管什么机构也好, 所有持续的工作都是由官员们在办公机关里完成的。我们的整个日常生活都纳入这个框架之内。人们只能在行政管理的“官僚体制化”和“外行化”之间进行选择, 而官僚体制化的行政管理优越性的强大手段是:专业知识, 这是它所固有的特别合理的基本性质。

实践应用

韦伯提出的官僚组织结构其实是一种效率很高的组织形式, 因为它能在技能和效率的基础上, 使组织内人们的行为理性化, 具有一致性和可预测性。

今天各种各样的组织, 不管是工厂、学校、机关、医院或是军队, 或多或少地具有官僚集权组织的某些特征。尽管官僚组织结构有较多的缺陷, 但从纯技术的角度看, 官僚制强调知识化、专业化、制度化、标准化、正式化和权力集中化, 确实能给组织带来高的效率。

但是, 今天的人们却经常批评官僚组织结构理论。人们把官僚制度、官僚主义、官僚作风作为组织效率低下的代名词。诸多假设的有效性问题, 比如说, 官僚组织结构理论强调建立等级系统, 认为它有助于促进纪律和加强统一指挥原则, 而且官僚组织结构理论是以技术为根据来选择候选人的。在这里, 官僚组织结构理论就隐含着这样一个假设前提:当上级与下级之间出现不协调时, 上级的判断必然比下级的判断正确。显然, 这个假设存在着明显的缺陷, 因为上级并不可能总是比下级正确。又比如说, 官僚组织结构理论强调人际关系的非人格化, 决策者决策时考虑的只能是规章和程序、合理性和效率。在这里, 隐含着的一个假设前提是:组织中只存在正式组织的框架, 否认人的感情等非正式组织方面的因素对管理者决策的影响, 显然, 这个假设前提也是不能完全成立的。