斯特恩-盖拉赫实验的历史脉络与基于分子束方法的诺贝尔奖实验研究

Stern-Gerlach experiment is one of the most valuable modern physics experiment in the history of modern physics.As far as the basic principle of quantum mechanics is concerned, it is an example of quantum state preparation and a successful example of some quantum measurement. As far as the experimental method is concerned, the molecular beam method created by this experiment has influenced many important physical experiments. Molecular beam method, pioneered by Crookes William, Goldstein, Dunoyer, transformed by Stern, showed the magical power in the Stern-Gerlach experiment, since then has been spread in the world and is an important method to study the properties of individual particles in modern physics experiments. In 1943, Stern was awarded the Nobel prize in physics for the contribution of the development of the molecular beam method and the discovery of the proton magnetic moment after Stern-Gerlach experiment, based on this experimental method, there were more than 20 Nobel prize. Based on a large number of related literature research and the combination of physical principles and historical materials, the project expect to solve such problems: First, to restore the true historical facts of Stern-Gerlach experiment.; Second, to review the development and evolution of molecular beam method; Third, to comprehensively sort out more than 20 Nobel prize experiments related to molecular beam methods. Taking Stern-Gerlach experiment as the starting point, the molecular beam method as the clue, the Nobel prize experiment based on the molecular beam method as the main research object, the project has certain significance to understand the general rule of the development of the history of physics.

斯特恩-盖拉赫实验是近代物理学史上的里程碑。它是量子态制备的范例，又是量子测量的成功典例。而分子束方法，作为其实验方法的核心，在后世又引导了一系列重要的物理实验. 分子束方法是研究单个粒子性质的一种重要方法，经由丟努瓦耶之开创，斯特恩之重视和改造，在斯特恩-盖拉赫实验当中显示出神奇之力量。1943年，斯特恩因发展分子束方法和测量质子磁矩获得诺贝尔物理学奖。此后，基于分子束方法，产生了20多个诺贝尔奖。本项目将通过文献调研和挖掘，立足于物理原理与物理史料相结合的研究方法，期望解决几个问题：第一、尽量真实还原斯特恩-盖拉赫实验的历史事实；第二、对分子束方法的发展、演变进行系统梳理；第三、全面整理出20多个与分子束方法相关的诺贝尔奖实验的确切信息。以斯特恩-盖拉赫实验为入手点，以分子束方法为线索，以基于分子束方法的诺贝尔奖实验为研究对象，对于理解物理学史发展的一般规律，本项目具有一定意义。

斯特恩-盖拉赫实验是近代物理学史上的里程碑。它是量子态制备的范例，又是量子测量的成功典例。而分子束方法，作为其实验方法的核心，在后世引导了一系列重要的物理实验，产生了20多个诺贝尔奖。斯特恩-盖拉赫实验完美地体现了物理学发展中理论和实验相互支持、相互影响这一学术传统的重要性。深入研究该实验的始末以及其对后世物理学的影响是对近代物理史的再理解。本项目通过文献调研和挖掘，立足于物理原理与物理史料相结合的研究方法，围绕以下三个科学问题进行了研究：第一、研究斯特恩-盖拉赫实验在物理学史上向前的继承和向后的影响。第二、梳理分子束方法的发展史，剖析分子束方法在近代科学史上的作用。第三、着眼于实验装置和实验原理，整理基于分子束方法的诺贝尔奖实验。项目执行期间，共发表学术论文9篇，另有两篇在投稿中，超出项目预期研究成果。而且该项目将所进行的物理学史研究成果融入到课程教学当中去,和本科生课程教学、本科生毕业论文、研究生课程教学、研究生硕士论文紧密的结合为一体。这对于在学术化的物理学史研究基础上，进一步促进物理学史服务教学、服务学科、服务通识教育，扩大物理学史以及科学技术史学科的影响力具有相当重要的意义。另外，在项目执行过程中，多次资助项目成员积极参加国内相关的物理学史和科学技术史会议，为西藏大学物理学史和科学技术史学科的推动也起到一定作用。最后，以物理学史研究促进教学，推进了西藏大学的人才建设和教学水平提高。