瓦爾特·博特（德國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和化學(xué)家）

瓦爾特·威廉·格奧爾格·博特（Walther Wilhelm Georg Bothe，1891年1月8日－1957年2月8日），德國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和化學(xué)家。瓦爾特·博特畢業(yè)于洪堡大學(xué)，師從著名物理學(xué)家、量子力學(xué)創(chuàng)始人馬克斯·普朗克。瓦爾特·博特在1954年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

人物生平

早年

瓦爾特·博特于1891年1月8日出生在德國柏林附近的奧拉寧堡。1908年至1912年在柏林洪堡大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)，導(dǎo)師是馬克斯·普朗克，第一次世界大戰(zhàn)前夕獲得博士學(xué)位。第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，他作為囚犯被俄國囚禁在西伯利亞歷時(shí)一年，這一年，他致力于數(shù)學(xué)和俄語的學(xué)習(xí)，1920年被送回德國，此后一直在柏林洪堡大學(xué)任教，同時(shí)在柏林的國家物理工程研究所（Physikalisch-Technische Reichsanstalt）工作，直到1930年被任命為吉森大學(xué)物理學(xué)教授和物理研究所主任。

研究

博特的科研工作從原子核物理學(xué)的廣泛領(lǐng)域，他的研究結(jié)果帶來了新的應(yīng)用前景和方法。

一戰(zhàn)后博特在柏林的國家物理工程研究所與漢斯·蓋格爾（Hans Geiger）合作，他最重要的發(fā)現(xiàn)就是在那里完成的。他發(fā)現(xiàn)如果單個(gè)粒子被兩個(gè)或多個(gè)蓋格爾計(jì)數(shù)器探測到，這些探測到的脈沖在實(shí)踐中將是同時(shí)發(fā)生的。利用這種現(xiàn)象，他在1924年發(fā)明了“符合方法”，并設(shè)計(jì)了符合電路，每個(gè)蓋格爾計(jì)數(shù)器發(fā)出脈沖，而符合電路可以指示出同時(shí)到達(dá)的脈沖，這種電子設(shè)備有一個(gè)輸出和兩個(gè)或多個(gè)輸入，只有當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)輸入同時(shí)接收到信號(hào)時(shí)，輸出才被激活，它是最早的與邏輯門電路之一。這種電子設(shè)備可以用來確定粒子的角動(dòng)量，被廣泛應(yīng)用在粒子物理學(xué)實(shí)驗(yàn)和其他科技領(lǐng)域。利用符合方法，博特緊接著得到了許多重要發(fā)現(xiàn)。比如他用符合方法研究康普頓散射，和蓋格爾一起提出輕金屬射線的小角度散射概念，并在1926年和1933年發(fā)表文章總結(jié)了他們的研究工作，建立起了分析散射過程的新方法。

1923年至1926年，博特致力于光的微粒子理論的實(shí)驗(yàn)和理論研究，他在康普頓散射效應(yīng)發(fā)現(xiàn)前幾個(gè)月，在充滿氫的云室中觀察到X射線反沖電子的軌道，并朝著光電輻射的方向繼續(xù)研究，他和蓋格爾一起將康普頓散射效應(yīng)和玻爾理論聯(lián)系在了一起，他們的研究成果很大地支持了光的粒子性理論。

1920年代，博特用符合方法發(fā)現(xiàn)了來自上層大氣層的穿透射線，這種射線被稱為宇宙射線。博特的數(shù)據(jù)指出，這種射線并非只包含伽馬射線，而是也含有高能粒子（大部分是介子）。1927年，博特開始用α粒子轟擊輕金屬元素，雖然轟擊后分裂的產(chǎn)物用肉眼看到的只是火花，但玻爾用符合方法制作了探針計(jì)數(shù)器，使得對(duì)其的計(jì)數(shù)成為可能。1929年他又提出一種新的研究方法，讓宇宙射線和紫外線通過蓋格爾計(jì)數(shù)器，證明了射線中存在強(qiáng)穿透力的帶電粒子，由此奠定了原子核光譜學(xué)的基礎(chǔ)。

1930年代，他發(fā)現(xiàn)用α粒子轟擊鈹所產(chǎn)生的射線，是一種全新的，比伽馬射線具有很強(qiáng)穿透力的高能射線，這直接導(dǎo)致了1932年被詹姆斯·查德威克發(fā)現(xiàn)是中子。

1941年，博特和Peter Jensen發(fā)表了對(duì)石墨的中子吸收實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然而由于他們得出的結(jié)論錯(cuò)誤，阻止了德國在二戰(zhàn)中的核計(jì)劃的進(jìn)展。博特一直認(rèn)為自己是個(gè)愛國主義者，并且認(rèn)為他不需要因?yàn)樵诙?zhàn)中幫助德國研發(fā)武器而道歉。二戰(zhàn)期間的1943年，博特完成了德國的第一臺(tái)粒子回旋加速器，1953年被授予馬克斯·普朗克獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

辭世

1932年接替菲利普·萊納德任海德堡大學(xué)物理研究所主任，同時(shí)開始在馬克斯-普朗克學(xué)會(huì)工作，1934年成為海德堡的馬克斯-普朗克醫(yī)學(xué)研究所主任。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，回到海德堡大學(xué)物理系任教，直到患病迫使他減少工作強(qiáng)度，但他仍繼續(xù)指導(dǎo)馬克斯·普朗克物理研究所的工作，直到1957年2月8日在海德堡逝世。

獲得榮譽(yù)

博特是海德堡科學(xué)學(xué)會(huì)、哥廷根科學(xué)學(xué)會(huì)、萊比錫薩克森科學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員，被授予馬克斯·普朗克獎(jiǎng)?wù)?、?lián)邦十字勛章和騎士勛章。