卡文迪什实验室

　　卡文迪什实验室（汉语拼音：Kawendishi Shiyanshi；英语：Cavendish Laboratory），卡文迪什物理实验室的简称。为英国剑桥大学的系级实验室，20世纪70年代正式定其名为物理系。创建于1871年。为纪念在科学上曾经作出重大贡献的H.卡文迪什，他的家族中时任剑桥大学校长、第七代德文郡公爵卡文迪什捐资兴建该实验室。1874年建成后，又经过多次扩建。1933年在原址院内建立了蒙德实验室。1974年搬迁到剑桥西郊新址。1990年后在新址建立微电子楼和交叉学科研究中心，再加上西郊的穆拉德射电天文台，形成规模很大的综合的实验物理研究机构。

　　卡文迪什实验室是世界上最著名的科研和教学机构之一，也是最早建立实验教学体制和培养实验物理研究生的科学机构，在现代科学革命和科学发展中发挥了长期的核心作用。历任卡文迪什教授或物理系主任及其任期分别是：J.C.麦克斯韦，1871～1879；瑞利，1879～1884 ；J.J.汤姆孙，1884～1919；E.卢瑟福，1919～1937；W.L.布拉格，1938～1953；N.F.莫脱，1954～1971；A.B.皮帕德，1971～1983；S.爱德华，1983～1995；R.H.弗伦德，1995～　。爱德华从1989年起任剑桥大学副校长之后，不再兼任物理系主任，而由A.霍伊继任系主任，1998年又由M.S.郎盖尔担任至今。

　　在该室闻名于世的大量成就中，有麦克斯韦的电磁理论（1873），汤姆孙发现电子（1904），卢瑟福等发现α、β、γ射线（1898）和人工打破原子核及人工元素嬗变（1917～1930），J.查德威克发现中子（1932），M.L.奥利芬特和卢瑟福等验证质能等当定律（1933），J.D.考克饶夫和E.T.S.瓦尔顿发明高压倍加器（1928～1930），F.H.C.克里克和J.D.沃森发现DNA双螺旋结构（1953），M.赖尔发现射电天体（1950～1965），A.休伊什和J.贝尔发现脉冲星（1967），莫特发现非晶半导体等。原子的电子结构模型、原子核的质子和中子结构模型、X射线晶体结构和布拉格定律、DNA双螺旋结构模型、约瑟夫森超导体隧道效应理论、非晶半导体理论、超导电流密度方程、胶体流动方程等，也是这个实验室取得的重大成果。

　　分子生物学的巨大发展，是从该室在1953年发现的DNA双螺旋结构和马的血红蛋白质与肌红蛋白质的大分子结构引发的。1962年分子生物学组从该室分离出去，并建立了剑桥MRC分子生物实验室。

　　卡文迪什实验室曾经以“培养人才的苗圃”和“世界物理学家的圣地”闻名于世。仅由于主要在该室的工作而获得诺贝尔奖的科学家就达25人之多。“自己去做”是该室的重要传统。实验者本人最了解需要什么样的仪器。自己构思、设计和制作仪器、自做实验，对于取得大量的原创性成果和培养出诸多杰出的物理人才起了很大作用。例如，发现电子、中子、放射性辐射和元素嬗变等用的装置和仪器，手动和自动的云室、质谱仪、高压倍加器、各种加速器、气泡室、X射线分光镜和衍射仪、多种光和射电干涉仪、X射线显微镜、射电望远镜、光学天文望远镜等都是该实验室自己设计和制造的。培植新想法、独立选题和开拓新领域是该室长期具有的特色和传统，几乎所有重要的和带有方向性的课题都是在此基础上择优培植起来的。该室的A.H.威耳孙在1931年提出的能带理论，莫特在20世纪三四十年代藉以对固体物理理论作出重要建树，1965～1968年间莫特在理论和实验上又开拓了非晶半导体新领域。弗伦德等从分子–电子器件设计着眼，研究导电有机聚合物的光电子性质，在90年代初开发出PPV（聚–对亚乙烯基苯）半导体发光材料，并用它制成发光二极管和开发出可折叠的彩色薄平面电视等。该室在半导体物理和应用的研究上，获得了70多年可持续的原创性发展。

　　迁入新址后，该室适应固体物理和凝聚态物理大发展的需要，半导体、超导体、多体、胶体、超流体等的研究力度大大加强。20世纪80年代初以后凝聚态的理论与实验研究规模日益壮大，达到该室的实力和人员的四分之三左右。在射电天文学方面，建成5千米射电天线阵和光干涉仪系统，观测范围已超出射电区域，并转向天体物理的观测和研究。超导体研究中心现已发展成交叉学科研究中心。此外，尚有微结构、低温物理、高能物理、电子显微镜、微电子等11个学科组。

　　在科学管理上，该室建立过研究小组和研究团队。第二次世界大战后，由于研究生和教职人员数目大量增加，设立行政秘书和秘书体制以负责行政工作。此外，在室或系主任之下建立以专业区分的，从研究到设备制造均相对独立的研究集团。这些科研管理方法，已经被各国科研机构广泛采用。