纸币上的物理大师(上)

纸币上的物理大师(上)

余建刚

(广东省佛山市南海区石门中学，广东佛山528248)

纸币作为国家强制发行、使用的货币符号，有着其无容置疑的权威性、精美绝伦的图案设计和印刷质量.目前，世界上约有80%国家在纸币图案设计上采用特定的人物肖像，其中政治家已不再独领风骚，科学家、文学家、音乐家、思想家等名人纷纷上榜.在韩国，甚至由国民投票决定那位名人上钞票.

将科学家的头像印在流通货币上，体现了一个国家或民族对他们的极大尊重.普通百姓在日常生活中几乎每天都要接触到钱币，我们会在不经意间留意纸币上的图案，自然而然会对钱币上的头像、相应图案甚至其背后的故事产生浓厚的兴趣.从这个层面上讲，印有科学家图案的纸币除了具有一般货币的流通功能、支付功能、贮藏功能外，还具有重要的教育、科学启蒙功能，对引导青少年认识科学家和热爱科学探索有积极意义，对提升全民科学素养也有重大的推动作用.

笔者特地在国内外一些网站[1]收集含有物理学家头像的各国纸币，并作整理和介绍说明，让我们一起来欣赏这一张张设计精美、主题鲜明，实用性、艺术性、科学性完美融合的的纸币吧！

1波兰币——哥白尼

国家：波兰

币值：1000兹罗提

发行年份：1982年

纸币描述：纸币正面右侧是哥白尼头像，背面是哥白尼在“日心说”中所描述的太阳系运行示意图(图1).

图1

科学家介绍：尼古拉·哥白尼(1473—1543)是文艺复兴时期波兰数学家、天文学家，现代天文学开创人，日心说的创立者，其经典论著《天体运行论》成为科学的“独立宣言”.1496年23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉对哥白尼影响极大，在那里哥白尼学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论.40岁时他提出了“日心说”，经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》.哥白尼的“日心说”沉重地打击了天主教会的宇宙观，使天文学从宗教神学的束缚下解放出来，自然科学从此获得了新生，在近代科学的发展上具有划时代的意义.

2意大利币——伽利略

国家：意大利

币值：2000里拉

发行年份：1973年

纸币描述：纸币正面中央为伽利略头像、右侧为比萨大教堂和比萨斜塔，代表伽利略的主要实验和科学成就.其中一个是摆的等时性原理，另一个是著名的自由落体实验.背面为17世纪古典星图和天文台，以纪念伽利略在天文上的巨大成就(图2).

图2

科学家介绍：伽利略·伽利莱(1564—1642)是意大利物理学家、数学家、天文学家.伽利略改进了望远镜，以确凿的天文观测反驳了托勒密的地心体系，有力地支持了哥白尼的日心学说.他创立了把科学受控实验与数学、逻辑推理结合起来的科学研究方法，爱因斯坦对此进行了高度的评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端.”伽利略从实验中总结出自由落体定律、初步的惯性定律和伽利略相对性原理等，从而推翻了亚里士多德物理学的许多臆断，奠定了经典力学的基础.

3英国币——牛顿

国家：英国

币值：1英镑

发行年份：1970年

纸币描述：纸币正面是英国女王伊丽莎白二世，背面是大名鼎鼎的物理学家艾萨克·牛顿.牛顿身后是一根开花的苹果树枝，身边的桌上是他制作的反射式望远镜.背面左半部分的主要图案，是各种各样的椭圆——万有引力支配下天体的运行轨道，以纪念牛顿在力学、天文学、光学等领域上的卓越贡献.(见图3)

图3

科学家介绍：艾萨克·牛顿(1643—1727)为英国物理学家、数学家和哲学家.他在伽利略等人工作的基础上提出了三大运动定律，发现了万有引力定律，完成了科学史上的巨著――《自然哲学的数学原理》，创立了经典力学.在光学上，他通过色散实验，提出了颜色理论，发明了反射望远镜.在数学上，牛顿与莱布尼茨分享了建立微积分学的荣誉，他证明了二项式定理.

4荷兰币——惠更斯

国家：荷兰

币值：25盾

发行年份：1955年

纸币描述：纸币正面印有惠更斯的肖像，肖像左侧是发光的太阳，背景中出现三颗球状星体，左侧两颗分别为土星及其卫星——土卫六，土卫六带有“光环”，该光环正是惠更斯用自制望远镜发现的土星光环，右侧一颗为火星极冠.正面设计突出表现了惠更斯在天文学领域的成就.而纸币背面是各种各样的曲线，则旨在表现他在数学上的成就，一个个包络面象征着惠更斯所创立的光的波动说(如图4).

图4

科学家介绍：克里斯蒂安·惠更斯(1629—1695)为荷兰物理学家、天文学家、数学家，对力学和光学的发展都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者.他提出了向心力公式和动量守恒原理，改进了计时器.惠更斯在《光论》中提出了光的波动说，提出了著名的惠更斯原理.惠更斯提出的光的波动说，长期与牛顿的微粒说分庭抗礼.

惠更斯把大量的精力放在了研制和改进光学仪器上.成功改良了开普勒望远镜.惠更斯利用自己研制的望远镜进行了大量的天文观测.因此，他还解开了一个由来已久的天文学之谜.伽利略曾通过望远镜观察过土星，他发现了“土星有耳朵”，后来又发现了土星的“耳朵”消失了.伽利略以后的科学家对此问题也进行过研究，但都未得要领.“土星怪现象”成为了天文学上的一个谜.当惠更斯将自己改良的望远镜对准这颗行星时，他发现了在土星的旁边有一个薄而平的圆环，而且它很倾向地球公转的轨道平面.伽利略发现的“土星耳朵”消失，是由于土星的环有时候看上去呈现线状.纸币上的带有“光环”土卫六图案便是对惠更斯这一天文成就的纪念.

5英国币——开尔文

国家：英国

币值：100英镑

发行年份：1996年

纸币描述：纸币正面印着的人物肖像是英国著名物理学家开尔文工作时的形象，背面是英国著名的威斯敏斯特教堂(如图5).

图5

科学家介绍：开尔文(1824—1907)原名叫威廉·汤姆孙，是英国杰出的理论物理和实验物理学家.开尔文的研究范围相当广泛，他在数学物理、热力学、电磁学、弹性力学和地球科学等方面都有重大的贡献.在电磁学方面，他用莱顿瓶的振荡实验推导出了电磁振荡频率的公式，设计、制造了很多非常有价值的电磁学测量仪器，如静电计、镜式电流计、双肩电桥等，这些仪器为电磁学的科学实验提供了条件.

在热力学方面，开尔文创立了热力学温标，是热力学第二定律的奠基人之一，他提出的“不可能从单一热源取热使之完全变成有用功而不产生其它影响”的说法，被认为是热力学第二定律的标准说法.他在热电效应方面也取得了很大的成就，他和焦耳合作研究气体通过多孔塞后温度发生变化，提出了“焦耳—汤姆孙效应”，这一成果成为以后制造液态空气的理论根据.

开尔文还主持修建了大西洋海底电缆，历经9年建立欧美之间永久大西洋海底电缆，他也因这一伟大的工程而声名远扬，他也由此获得“开尔文勋爵”的贵族称号.

6意大利币——伏特

国家：意大利

币值：10000里拉

发行年份：1984年

纸币描述：纸币正面印着意大利物理学家亚历山德拉·伏打的肖像，伏特左侧是他于1800年的著名发明——伏特电堆.背面为伏打位于意大利科莫市的陵墓(如图6).

图6

科学家介绍：伏打(1745—1827)是意大利物理学家.1775年伏打发明了用来产生静电的仪器(起电盘).1778年发现并分离了甲烷气体，一年后被任命为帕维亚大学物理学教授.1780年他的朋友伽伐尼发现两种不同的金属与蛙的肌肉接触就产生电流.伏打重复伽伐尼的实验时发现，只要有两种不同金属互相接触，中间隔以湿的硬纸、皮革或其他海绵状的东西，不管有没有蛙腿，都有电流产生，两种不同金属的接触才是电流现象的真正原因，从而否定了动物电的观点.1800年他发明了伏打电堆，为纪念他在经典电学中上的突出贡献，物理学上把电压的单位以他的名字命名.

7英国币——法拉第

国家：英国

币值：20英镑

发行年份：1993年

纸币描述：纸币正面是英国女王伊丽莎白二世.背面右侧是法拉第肖像，左侧是法拉第在英国皇家研究院作科学演讲的场景，

在讲台旁边摆放的是他自己发明的发电机，以此纪念他在电磁学上的杰出成就(如图7).

图7

科学家介绍：迈克尔·法拉第(1791—1867)为英国实验物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家.法拉第生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学.1821年法拉第完成了电磁旋转实验，发明了电动机，于1831年发现了电磁感应定律，据此制作了最原始的发电机.他在理论上最先提出场和力线概念.为了纪念法拉第，在国际单位制里电容的单位是法拉.

法拉第在化学方面也做出了巨大贡献.他发明了使气体液化的方法，发现了多种化学物质，其中包括苯，更主要的是他在电化学方面所做出的贡献.经过多年精心实验，法拉第总结出了两条电解定律.

参考文献：

[1] http://www-personal.umich.edu/~jbourj/money1.htm

[2] http://www.math.uni-bielefeld.de/~souyang/expos_article/WWW-banknote/WWW-banknote.html#mathematician