你不知道他是谁?宇宙中一半的粒子都服从他!
Satyendra Nath Bose是一位印度数学家和物理学家,专门从事理论物理学研究。他因在1920年代早期从事量子力学工作、与Albert Einstein合作开发Bose–Einstein统计学基础和Bose–Einstein凝聚态理论而闻名。作为皇家学会会员,他获得了印度第二高的平民奖项——Padma Vibhushan,由印度政府在1954年颁发。
服从Bose–Einstein统计学的粒子类别——玻色子,是由Paul Dirac以Bose的名字命名的。
作为一位博学者,他对物理学、数学、化学、生物学、矿物学、哲学、艺术、文学和音乐等多个领域有着广泛的兴趣。他在独立后的印度担任过许多研究和发展委员会的职务。
早年生活
Bose出生于加尔各答,现在的Kolkata,是一个孟加拉Kayastha家庭中七个孩子中的长子。他是唯一的男孩,有六个妹妹。他的祖居在Bengal Presidency时期Nadia地区的Bara Jagulia村。他的学校教育始于五岁,地点靠近他的家。当他的家人搬到Goabagan时,他被录入New Indian School。在学校最后一年,他被录入Hindu School。他在1909年通过了入学考试(中学毕业考试),成绩排名第五。他随后加入了Presidency College, Calcutta的中级理科课程,他的教师包括Jagadish Chandra Bose、Sarada Prasanna Das和Prafulla Chandra Ray。Bose选择了混合应用数学作为他的理学士课程,并在1913年以第一名的成绩通过了考试。他随后加入了Sir Ashutosh Mukherjee新成立的科学学院,在1915年的混合数学硕士考试中再次获得第一名。他在硕士考试中的成绩在Calcutta大学的历史上创造了一项新纪录,至今仍未被打破。

完成硕士学位后,Bose在1916年作为研究学者加入Calcutta大学的科学学院,开始了他对相对论的研究。这是科学进步历史上一个令人兴奋的时代。量子论刚刚出现在地平线上,重要成果开始涌现。
他的父亲Surendranath Bose在东印度铁路公司的工程部工作。1914年,20岁的Satyendra Nath Bose与11岁的Ushabati Ghosh结婚,后者是一位著名加尔各答医生的女儿。他们有九个孩子,其中两个在幼年时期去世。他在1974年去世时,留下了妻子、两个儿子和五个女儿。
作为一位多语言使用者,Bose精通孟加拉语、英语、法语、德语和梵语等多种语言,以及Lord Tennyson、Rabindranath Tagore和Kalidasa的诗歌。他会演奏esraj,一种类似于小提琴的印度乐器。他积极参与运营后来被称为Working Men's Institute的夜校。
研究生涯
Bose在Calcutta的Hindu School就读,后来进入同样位于Calcutta的Presidency College就读,在每个机构都获得了最高分,而同学和未来的天体物理学家Meghnad Saha排名第二。他接触了Jagadish Chandra Bose、Prafulla Chandra Ray和Naman Sharma等教师,他们激励他在生活中追求更高的目标。从1916年到1921年,他是Calcutta大学Rajabazar科学学院物理系的讲师。Bose与Saha一起在1919年根据德文和法文翻译的原始论文编写了第一本关于Einstein相对论的英文书籍。1921年,他作为物理系读者加入了最近成立的Dhaka大学(现在位于孟加拉国)。Bose建立了整个新系,包括实验室,以教授硕士和理学士荣誉课程的高级课程,并教授热力学以及James Clerk Maxwell的电磁理论。

Satyendra Nath Bose与Saha一起从1918年起在理论物理和纯数学方面发表了多篇论文。1924年,当在Dhaka大学物理系担任无椅读者教授时,Bose撰写了一篇论文,通过使用一种计算具有相同粒子的状态的新颖方式,无需参考经典物理学就推导出Planck的量子辐射定律。这篇论文在创建非常重要的量子统计学领域中起了开创性作用。虽然最初未被接受发表,但他直接将文章发送给了在德国的Albert Einstein。Einstein认识到了该论文的重要性,亲自将其翻译成德文,并代表Bose将其提交给享有声望的Zeitschrift für Physik。由于这一认可,Bose能够在欧洲X射线和晶体学实验室工作两年,期间他与Louis de Broglie、Marie Curie和Einstein合作。
Bose–Einstein统计学
在Dhaka大学进行关于辐射理论和紫外灾难的讲座时,Bose打算向学生展示当代理论是不充分的,因为它预测的结果与实验结果不符。
在描述这种矛盾的过程中,Bose首次提出了Maxwell–Boltzmann分布对于微观粒子不真实的观点,其中由Heisenberg不确定性原理引起的波动将是显著的。因此他强调了在相空间中找到粒子的概率,每个状态具有h3的体积,并舍弃了粒子的不同位置和动量。
Bose将这个讲座改编成一篇名为"Planck定律和光子假说"的短文章,并将其发送给Albert Einstein,随附以下信件:
尊敬的先生,我大胆地将附随的文章发送给您供阅读和意见。我很想知道您对它的看法。您将看到我试图独立于经典电动力学推导Planck定律中的系数8π ν2/c3,仅假设相空间中的最终基本区域具有含量h3。我的德语不足以翻译该论文。如果您认为该论文值得发表,如果您安排在Zeitschrift für Physik中发表,我将不胜感激。虽然对您来说是完全陌生人,但我在提出这样的请求时毫不犹豫。因为我们都是您的学生,尽管只能通过您的著作获益。我不知道您是否还记得来自Calcutta的某人要求您允许翻译您关于相对论的论文成英文。您同意了这个请求。这本书自那以后已出版。我就是翻译您关于广义相对论论文的人。
Einstein同意了他的意见,将Bose的论文"Planck定律和光子假说"翻译成德文,并在1924年以Bose的名义在Zeitschrift für Physik上发表。
翻转两枚硬币的可能结果 两枚正面 两枚反面 一枚正面一枚反面 1 有三种结果。产生两枚正面的概率是多少? 结果概率 硬币1 正面 反面 硬币2 正面 HH HT 反面 TH TT 2 由于硬币是不同的,有两种结果产生一枚正面和一枚反面。两枚正面的概率是四分之一。

Bose的解释产生准确结果的原因是,由于光子彼此难以区分,人们不能将任何两个能量相等的光子视为两个不同的可识别光子。类比地,如果在另一个宇宙中硬币的行为像光子和其他玻色子一样,产生两枚正面的概率确实是三分之一——反面正面=正面反面。
Bose的解释现在被称为Bose–Einstein统计学。这个由Bose推导的结果奠定了量子统计学的基础,特别是粒子不可区分性的革命性新哲学概念,正如Einstein和Dirac所承认的那样。当Einstein与Bose面对面相见时,他问他是否意识到他发明了一种新型统计学,他非常坦率地说,不,他对Boltzmann统计学不太熟悉,没有意识到他进行计算的方式不同。他对任何提问的人都同样坦率。
Bose–Einstein凝聚态
Einstein最初也没有意识到Bose的出发是多么激进,在他在Bose之后的第一篇论文中,他像Bose一样被新方法给出了正确答案这一事实所引导。但在Einstein的第二篇使用Bose方法的论文中,Einstein预测了Bose–Einstein凝聚态(如左所示),他开始意识到它有多激进,并将其与波粒二象性进行比较,说某些粒子的行为并不完全像粒子。Bose在将其发送给Einstein之前已将他的文章提交给了British Journal Philosophical Magazine,该期刊拒绝了它。不知道为什么它被拒绝了。

Einstein采纳了这个想法并将其扩展到原子。这导致了预测存在被称为Bose–Einstein凝聚态的现象,这是具有整数自旋的玻色子的密集集合,以Bose命名,在1995年通过实验证实了其存在。
Dhaka
在他的欧洲逗留后,Bose在1926年返回Dhaka。他没有博士学位,因此按照当时的规定,他通常不符合他申请的教授职位的资格,但Einstein为他推荐了。他随后被任命为Dhaka大学物理系系主任。他继续在Dhaka大学进行指导和教学。
Bose自己设计了X射线晶体学实验室的设备。他建立了实验室和图书馆,使该系成为X射线光谱学、X射线衍射、物质磁性、光学光谱学、无线电和统一场论研究的中心。他还与Meghnad Saha出版了实际气体的状态方程。他也是Dhaka大学科学学院的院长,直到1945年。
Calcutta
当印度分割迫在眉睫的1947年时,他返回Calcutta并在那里教书直到1956年。他坚持每个学生用当地材料和当地技术人员设计自己的设备。他在退休时被任命为荣誉教授。他随后成为Santiniketan的Visva–Bharati大学副校长。他回到Calcutta大学继续核物理研究并完成早期有机化学工作。随后几年,他从事应用研究,如从Bakreshwar热泉提取氦。
其他领域
除物理学外,他还进行了生物技术和文学孟加拉语和英语的研究。他对化学、地质学、动物学、人类学、工程学和其他科学进行了深入研究。作为孟加拉人,他花费了大量时间促进孟加拉语作为教学语言,将科学论文翻译成孟加拉语,并促进该地区的发展。
荣誉
1937年,Rabindranath Tagore将他唯一的科学著作Visva–Parichay献给了Satyendra Nath Bose。Bose在1954年被印度政府授予Padma Vibhushan荣誉。1959年,他被任命为国家教授,这是该国对学者的最高荣誉,他担任了15年。1986年,S.N. Bose基础科学国家中心通过印度议会法案成立,位于Calcutta的Salt Lake。

Bose成为了当时新成立的科学与工业研究委员会的顾问。他是印度物理学会和国家科学研究所的主席。他被选为印度科学大会的总主席。他是印度统计研究所的副主席,后来成为主席。1958年,他成为皇家学会会员。他被提名为Rajya Sabha的成员。
Partha Ghose表示
诺贝尔奖提名
S.N. Bose在1956年被K. Banerji、1959年被D.S. Kothari、1962年被S.N. Bagchi和1962年被A.K. Dutta提名为诺贝尔物理学奖候选人,以表彰他对Bose–Einstein统计学和统一场论的贡献。例如,Allahabad大学物理系主任Kedareswar Banerjee在1956年1月12日写给诺贝尔委员会的信中写道:"1. 他Bose通过开发以他名字命名的统计学Bose统计学为物理学做出了非常杰出的贡献。近年来,这种统计学被发现



