佩蘭

佩蘭(Jean Baptiste Perrin，1870年9月30日-1942年4月17日)，法國巴黎索本大學教授。法國物理學家、化學家。以實驗證實布朗運動力一程，並求得阿佛伽德羅常數。1926年獲諾貝爾物理學獎，以表彰他在物質不連續結構方面的工作，特別是對沉積平衡的發現.。佩蘭關於物質不連續結構的工作，主要是他是對布郎運動的研究。

佩蘭的父親是一位軍官，在法國-普魯士戰爭中陣亡。佩蘭和兩個姊妹在艱難困苦的環境中由母親撫養成人。中學階段，佩蘭在巴黎路易中學和詹森-沙利中學學習。他在部隊服役一年之後，即在1895年，成為高等師範學校合格的預備生，兩年後獲得了博士學位。佩蘭在師範學校求學期間受他老師布里勞茵的影響特別深。布里勞茵是一位玻爾茲曼“統計力學”的擁護者，也是奧斯特瓦爾德和馬赫“唯能論”的公開反對者。1896年，佩蘭由於做了陰極射線實驗和對倫琴當時發現的X射線進行初步研究而獲得英國皇家學會的焦耳獎金，他在這方面的研究為後一年的博士學位論文打下了基礎。

在取得學位後不久，佩蘭結了婚，並在索邦大學擔任物理化學課程的教學工作，在這裏，他寫了物理化學原理的專著（1903年）。他所研究的課題包括陰極射線（他從實驗中證明陰極射線不是當時物理學家所想像的輻射波，而是帶負電的粒子。這些實驗為1897年湯姆遜對這些粒子的荷質比的實驗作了準備）、X射線以及普遍關心的原子假設(例如，1901年他提出了原子類似於微型的太陽系)、離子遷移的實驗、電解溶液如何轉移它的電荷到容器壁(由於接觸而帶電)等。1903年， “狹縫超級顯微鏡”的發明，使得佩蘭對膠體粒子行為的研究，特別是布朗運動問題的研究感到興趣。當時，科學思想戰線上爭論最激烈的是原子和分子究竟是否存在的問題。1905年4月5日，愛因斯坦發表了兩篇關於液體中懸浮粒子運動的論文，不僅在理論上完全解決了1827年發現的布朗運動，而且也提出了測定分子大小的新方法。在這篇文章的末尾，愛因斯坦寄希望於某些探索者承擔這一理論預言的實驗檢驗。1908年，這個問題引起了佩蘭注意，1908年他對這一課題開始進行一系列的經典實驗。使佩蘭受到啓發的是實驗時布朗運動的膠體懸浮粒子在處於平衡狀態中應於一定的方向上垂直地分佈這些粒子。當實驗上發現它們的數目隨高度增加而指數地減少時，以及當證明這種變化(因此阿伏加德羅常數有一定數值)之後，根據動力學理論和1905至1906年間朗之萬、愛因斯坦等人關於布朗運動的理論文章，佩蘭知道自己的工作跟他們的結果是相一致的。

在附加的實驗中，佩蘭證明了斯托克斯定律對於0.1微米的粒子是有效的。1909年，佩蘭的學生也證明了愛因斯坦所預言的經受布朗運動的繪定粒子的平均位移同觀測時間的平方根成正比的正確性。同年間，佩蘭還繼續完善並推廣了他原來的實驗(例如，他證明了愛因斯坦關於旋轉布朗運動的公式)。佩蘭發現，當膠體溶液中引力場與分子運動之間呈現平衡時，在某種情況下，可以從密度的分佈準確地計算出原子的實際大小，這使他的聲譽大為提高。佩蘭這一重要的發現，終於以無可辯駁的實驗數據證明了原子是確實存在的，從而迫使最頑固的原子論反對者奧斯特瓦爾德和馬赫等人不得不認輸。這樣，一時甚囂塵上的反原子論的唯心論終於宣告徹底破產，人們普遍接受了原子論的觀點。1913年發表的《原子》是佩蘭最有名的著作。該書出版多次，並被譯為各種文字。

在這些年代中，佩蘭的傑出工作受到科學界極大重視和賞識，並獲得了各種榮譽。1909年他被授予加斯頓·普蘭特金；1912年被授予波洛尼亞的瓦勞利獎金；1914年被授予巴黎科學院的拉卡茲獎金。索邦大學還特別任命他為物理化學的領導，他保持這一職位長達30年之（1910—1940）；1911年和1921年，他先後兩次被邀出席非常有影響的索爾維會議；1923年被選為法國科學院院士（1938年成為科學院院長）。他還獲得了八種榮譽學位和七個國外科學院院士。1926年，他以物質結構不連續性的研究成果，特別是澱積平衡的發現榮獲諾貝爾物理學獎金。

第一次世界大戰期間，佩蘭作為一位軍官對潛艇和其他軍用設施的傳聲檢測設備作過研究，1918年和1921年間，研究了熒光現象以及光與物質之間的相互作用，同時，還對當時所流行的原子核問題闡述了他的見解，並推測了太陽能的起源以及關於核反應的性質等。在隨後的年代中，作為一個社會主義的信仰者，佩蘭逐漸地參與發展法國科學的社會化。1930年底，他負責建立國立科學研究中心並在巴黎建立公開的法院。1940年，他由於公開地反對納粹，被迫離開法國。他來到美國後，幫助創辦了紐約的法文大學。這時他的兒子在美國哥倫比亞大學任教，早在1913年佩蘭自己曾經是那裏的一位交換教授。

1942年4月17日，佩蘭在美國紐約逝世。戰後，他的遺體移到家鄉埋葬。 ^[1]