2020年十大科学纪念日：X射线、原子弹、预测中子、天文界世纪大辩论……

展望未来，2020年是一个科学周年纪念的好年份，有许多机会来表彰过去对人类集体知识作出贡献的一些伟大科学家，或纪念一些伟大的科学成就和发现。

2020年十大科学纪念日如下：

10. 罗吉尔·培根(Roger Bacon) 800岁生日

没有人确切地知道培根是什么时候出生的，但他的著作中有一段话表明他是在1220年左右出生的。他是当时最杰出的自然哲学家之一;他先在牛津大学学习，然后在巴黎大学讲学。

培根是最早倡导实验在研究自然中的重要性的人之一。他特别强调了光学作为一门基础科学的地位。

培根也明白在解释自然现象时应用数学的必要性。他写道:“数学的力量能够揭示所有事物的原因，并对人和神的现象给出充分的解释。”

培根认为他那个时代的许多著名哲学家都是傻瓜，但他尊敬哲学家兼神学家罗伯特·格罗斯泰斯特(Robert Grosseteste)，并更全面地发展了他的一些思想，包括数学的作用和“自然法则”支配自然现象的概念。

9. 玻色-爱因斯坦凝聚 25周年纪念

爱因斯坦(Albert Einstein)去世后，没有哪个科学家比他创造了更多的新闻。从激光到黑洞再到引力波，许多重大的现代发现只不过是验证了几十年前源于爱因斯坦想象的预言。

1995年，物理学家们发现了一种新的奇怪的波状物质，叫做玻色-爱因斯坦凝聚。这是爱因斯坦在多年前预言的一种新物态。

1924年，玻色给爱因斯坦寄去一篇论文，从数学角度描述了光是一种粒子气体(我们现在称之为光子)。

大约在那个时候，爱因斯坦读了另一篇论文，他认为物质粒子(如电子)可以被理解为波。爱因斯坦结合多种理论，最后用玻色的数学来描述物质。

爱因斯坦将玻色对光子(粒子数不守恒)的统计方法推广到原子(粒子数守恒)，预言当这类原子的温度足够低时，会有相变-新的物质状态产生，所有的原子会突然聚集在一种尽可能低的能量状态，这就玻色-爱因斯坦凝聚。

制造这样的玻色-爱因斯坦凝聚需要特殊的条件(比如，必须非常冷)，物理学家花了70年时间才克服了技术上的挑战，再次证明爱因斯坦是正确的。

8. 天文界世纪大辩论 百年纪念

20世纪最伟大的辩论发生在1920年4月26日，当时天文学家Harlow Shapley和Heber Curtis在华盛顿特区的史密森尼自然历史博物馆进行辩论。这个辩论包括三个主题：银河系到底有多大?宇宙和银河系的关系?漩涡星云到底是什么?

辩论双方都是大名鼎鼎的科学家。Curtis坚信太阳处于接近银河系中心的地方，而Shapley则认为太阳远离银河系中心; Curtis认为银河系直径只有4万光年，仙女座星云是银河系外的独立漩涡星系，就像宇宙中的岛屿，Shapley则认为仙女座星云是银河系中一种星云形状的“天体”。

这场世纪大辩论的获胜者直到1924年才宣布，当时埃德温·哈勃证明Curtis是对的。

7. 电磁学的发现 两百周年

电的发现对人类文明的发展具有不可忽视的重要性。但是两个世纪以前，科学家们对电知之甚少。

第一步是亚历山德罗·沃尔特在1800年发明的原始电池。它掀起了一场电气实验的狂潮。

在接下来的20年里，许多研究人员研究了电和磁之间可能存在的联系。哥本哈根大学的汉斯·克里斯蒂安·奥斯特(Hans Christian Oersted)就是其中之一。

奥斯特早就怀疑电和磁是紧密联系在一起的。在1820年春天的一次演讲中，他注意到一股电流使附近的指南针指针移动。

到7月，奥斯特已经进行了彻底的实验，这使他能够宣布发现了电磁学——即在一根输送电流的电线外面产生磁场的现象。

大约十年后，迈克尔·法拉第(Michael Faraday)展示了相反的结果，即绕着导线移动磁铁会产生电流。这为后来的大规模发电技术奠定了基础。

6. X射线的发现 125周年纪念

当威廉·伦琴在1895年发现x射线时，x射线几乎立即被用于医疗实践。但它们在科学上的意义和它们在医学上的革命性意义一样重大。

首先，他们支持了一个相对较新的理论，即光只是电磁辐射的几种形式之一。

(就在几年前，海因里希·赫兹证明了无线电波的存在，从而证实了詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔关于光不是电磁波的唯一形式的怀疑。)

具有讽刺意味的是，后来的X射线实验表明，电磁“波”有时表现为粒子。

最终，X射线不仅改变了医学，也改变了天文学甚至生物学，因为它提供了揭示生命分子结构的工具。

5. 罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin) 100岁生日

富兰克林于1920年7月25日出生于伦敦，她很早就对科学产生了兴趣，并接受了化学家的训练，成为了煤炭和其他碳基材料方面的专家。1945年，她在剑桥大学获得了博士学位。随后，她在巴黎工作，在伦敦国王学院(King’s College London)学习使用X射线晶体学研究晶体结构的技能。

在那之前，莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins)一直在伦敦国王学院研究DNA的分子结构。富兰克林与威尔金斯一起从事DNA研究，并制作了非凡的X射线图像。她差点测定出了DNA的双螺旋结构，但结果并不完全正确。

与此同时，詹姆斯·沃森从威尔金斯那里要到了富兰克林用X射线晶体衍射技术拍下的DNA照片，这使沃森和弗朗西斯·克里克能够推断出正确的DNA结构。

富兰克林发现沃森克里克模型与她的工作相符合,但没有立即接受,模型最终将被证明是正确的。

她于1958年去世,所以没有资格获得诺贝尔奖, 四年后奖项被授予沃森和克里克。

威尔金斯也分享了奖项,但毫无疑问,如果富兰克林仍然活着,她应得的比较多。

4. John Graunt 400岁生日

Graunt于1620年4月24日出生于伦敦，在继承了父亲的衣饰生意后，成为一名成功而有影响力的商人。

大约在40岁的时候，出于某种原因，他开始对每周一次的“死亡账单”(bill of death)感兴趣，这些账单列举了该市的死亡人数。

他还想到收集出生和疾病的记录，以创建显示趋势或模式的表格。

他对数据进行了数学分析，揭示了诸如女性(平均)寿命比男性长，城市死亡率高于农村地区等现象。

Graunt的工作为他赢得了进入皇家学会的机会，但是1666年的伦敦大火烧毁了他的房子，毁掉了他的生意，使他陷入贫困。

Graunt后来被公认为从统计信息分析中得出科学结论的先驱;他的工作被认为是现代统计学和人口学基础的基石。

3.弗洛伦斯·南丁格尔(Florence Nightingale) 200岁生日

1820年5月12日，南丁格尔出生于意大利佛罗伦萨的一个英国家庭。当她还是个婴儿的时候，她的家人搬回了英国。

她的护士身份最广为人知，她在夜里提灯巡查战地医院内的伤员的形象被称为“提灯女神”。

但她也是应用统计学的创新实践者;她发展了复杂的统计分析来支持她在卫生和健康方面的观点。

她在德国的护理学校学习，在1854年，她带领一组护士帮助在克里米亚战争中受伤的英国士兵。她发现了不卫生条件的存在，并制定了清洁制度，降低了住院士兵的死亡率，这使她回到英国后广受赞誉。

她单枪匹马提升了护理行业的社会地位，很快她就开办了自己的护理学校。

她成为了解释卫生统计的专家，她的方法影响了流行病学的发展。她以图形的形式展示了有关适当健康标准的好处的大量统计证据，为她赢得了数据可视化先驱的声誉。

(她在传达统计数据方面的技巧，对政策制定者采纳她的建议起到了帮助作用。)

不幸的是，在38岁的时候，她因为在克里米亚战争期间染上的一种使人衰弱的疾病，几乎卧床不起。

但数十年来，她一直在家工作，就如何最好地实施卫生和其他卫生相关政策与各国政府进行咨询。

2. 预测中子 百年纪念

欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)于1911年发现原子核后，科学家们花了数年时间试图了解原子核是如何组合在一起的。

它显然需要带正电荷的组分。卢瑟福从后来的实验中推断，携带正电荷的基本核粒子与氢原子的原子核是相同的，他把它命名为质子。

较重的原子含有多个质子。

但是，考虑到一个原子的质量所需要的质子数，使原子核的正电荷比原子轨道上(几乎没有质量)的电子的负电荷多。

由于原子是电中性的，原子核似乎必须包含一些电子来抵消多余的正电荷。

卢瑟福推测，原子核中的一些电子与质子结合，形成了一种新的粒子，他后来称之为中子。他认为它是一种新的原子，电荷为零。

他在1920年6月3日的一次演讲中说:“因此，它应该能够在物质中自由移动。”20年后，物理学家意识到，这使得它能够引发核裂变链式反应。

1932年，英国物理学家詹姆斯·查德威克(James Chadwick)的实验证实了中子的存在，这让许多不相信卢瑟福的物理学家感到惊讶。

但美国化学家威廉·哈金斯(William Harkins)对此并不感到意外，他也提出了类似的建议，而且实际上是在1921年首次在出版物中使用“中子”一词。

1. 原子弹 75周年纪念

75年前7月，新墨西哥州阿拉莫戈多(Alamogordo)首次发生原子弹爆炸，它对科学、对整个历史的重要性怎么说都不为过。

原子弹对社会的主要影响是它作为一种武器的存在，随时可能引发世界末日。

但它仍然是科学力量的象征:物理学家利用以前无法想象的破坏能力探索原子内部的未知领域。核能也能被用于发电。

原文出处：

https://www.sciencenews.org/article/top-10-science-anniversaries-2020，Top 10 science anniversaries in 2020，作者：Tom Siegfried