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摘自X射线衍射50年由P.P.Ewald编辑

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个人回忆

让·怀亚特

1925年,当我还需要学习这门科学的所有知识时,我是怎么来到晶体学的?当然不是出于特殊的意愿。偶然的机会,引领人类命运的偶然环境,使我成为了一名科学家和晶体学家。

生活在法国北部的一个煤矿国家,那里只有一所小学,如果不是1914年10月战争和烧毁我们房子的大火,把我们赶出了村庄,我会在12岁生日时结束学业,成为一名工人,就像我父亲一样。最后,我们来到阿比维尔定居,那里有一所中学。我获得了铁路奖学金,因此学习成为一名铁路工程师。因此,我准备了法国最高学校的竞争性入学考试,除大学外,这些学校在法国发挥着最重要的作用。1923年,我通过了“高等技术学院”和“高等师范学院高级学院”的入学考试,我选择了第二个通向教育事业的考试,从而彻底结束了铁路。“高等师范学院”位于巴黎的拉丁区,学生们免除了对生活必需品的一切担忧,参加了索邦大学的课程和学校的一些额外讲座;最重要的是,他们享有良好的实验室和与教授日常接触的优势。我在那里度过了四年美妙的时光。

在师范学院学习的第三年用于准备一些实验室研究工作,其结论必须是一本名为《双人双修》的回忆录,该回忆录必须在科学学院的口试中保存。在我的第二年结束时,我的物理教授亨利·亚伯拉罕(Henri Abraham)和尤金·布洛赫(Eugène Bloch)邀请我到学校的实验室工作。当尤金·布洛赫邀请我去见巴黎大学矿物学教授查尔斯·莫金时,我已经接受了,他希望有人能帮他进行一些计算。1925年春天的一天,我和一位数学家朋友第一次进入了一个实验室,我将在那里度过我的一生。查尔斯·莫金(Charles Mauguin)想要绘制数字表来解释他的旋转晶体模式。他使用圆柱形相机,并应用球面三角公式,从X射线斑点的位置推断出反射网状平面的指数。查尔斯·莫金(Charles Mauguin)要求的计算是冗长而费力的,一个月后,我回到他的实验室告诉他,我们既没有办法也没有时间完成他的数字表格。然后他告诉我这些桌子已经过时了。他突然想到引入倒格子,这使得X射线模式的图形化解释立即生效。他在1926年初出版的一本详细的回忆录中描述了目前仍在使用的解释X射线模式的方法。我认为,这个想法是他在没有引进埃瓦尔德的作品的情况下想到的。他像大多数晶体学家一样,长期使用布拉维斯在1848年引入的极性晶格,以解决基于测角仪测量的晶体计算。就在他写回忆录的时候,他注意到现在每个学生都熟知的以“埃瓦尔德建筑”为名的建筑实际上出现在埃瓦尔德1921年发表的一篇文章中Zeitschrift für Kistallographie公司以及在他的书中,Kristalle和Röntgenstrahlen1923年在柏林出版。像当时所有其他物理和化学专业的学生一样,我对结晶学的基本知识也一无所知。那天,查尔斯·莫金向我展示了他的X射线设备和X射线旋转晶体图案,但最重要的是,我对劳厄图表感到惊讶。莫金具有无与伦比的魅力,他有一种绝妙的才能,能够把困难的关系弄清楚。他向我解释了晶格和倒易晶格之间的联系,它在解释X射线图案中的应用,以及劳厄图上斑点的玫瑰状排列。那天,我和他呆了三个小时,回到学校后,我对结晶学充满了热情。很难向亨利·亚伯拉罕(Henri Abraham)和尤金·布洛赫(Eugène Bloch)解释,我宁愿在莫金(Mauguin)的指导下从事一年的研究工作。1925年10月,当我到达索邦矿物学实验室时,我首先感到有些困惑。与常态学院的物理和化学实验室相比,这间实验室异常干净和安静。只有弗雷德里克·瓦莱兰特和查尔斯·莫金在那里工作,还有两个把所有时间都花在打扫卫生上的年迈实验室仆人。毛金要求我合成一种刚刚发现的碱性乙酸锌,以便用X射线研究它。我必须在真空下蒸馏醋酸酐;我把一间非常干净的房间弄脏了,仆人们对这种不寻常的麻烦感到不安,一点也不高兴。我赶忙回到常态学院,在那里准备了我那几乎完美的碱性醋酸锌八面体。最重要的是,我在那里找到了我的朋友,那些正在训练我们的年轻教师,他们重新开始了我们的热烈讨论。我读过劳和布拉格夫妇的作品;看到我的朋友们都不相信布拉格提出的原子排列的真实性,我感到非常愤怒。他们认为布拉格的结构只是一个聪明的假设,可以解释X射线衍射,就像存在两种原子一样:化学家的原子和布拉格的原子。大多数化学家都不太重视这种研究,其中一位化学家问我,我是否真的会喜欢玩原子杯足球。

通过强调这一点,我想强调1925年我们实验室盛行的心态。我国受到战争的严重蹂躏(1911年至1915年期间,就读于师范学院的几乎所有年轻科学家都被杀害),在这一领域远远落后于其他国家。毛更几乎是法国唯一一个想用X射线进行化学瞄准的人。与此同时,在师范学院的学生中,Ponte刚刚从伦敦皇家学院回来,他在那里与William Bragg爵士共度了一年;我的朋友马塞尔·马修(Marcel Mathieu)跟踪了他,那年他还在那里。

1926年1月,当我回到巴黎大学时,我拍摄了第一张振荡晶体的照片。我为这个复杂的化合物选择了一个太宽的振荡角度,我仍然记得胶片上的数千个衍射点。

Wallerant和Mauguin邀请我参加矿物学讲座。我对自然科学毫无准备,但我非常喜欢听这两位杰出的老师讲课,他们主要强调矿物学的晶体学方面。我们当时只有大约三十名学生,其中大多数是地质学家或化学家;然而,这是巴黎唯一的结晶学教学。难怪几乎所有法国学生都完全不知道劳厄和布拉格夫妇发现的重要性。

在矿物学实验室度过的这几个月决定了我的科学生涯。我是唯一的研究生,查尔斯·莫金给了我很多时间。我很快学会了结晶学和X射线技术的所有要素;莫金学识渊博,还向我解释了当时他脑子里的原子物理学。1926年7月,我离开他时,为了准备明年的物理科学“学位”竞争性考试,并在那之后服兵役,我下定决心要回来和他一起工作。早在1928年10月,我就这样做了。我回到了索邦大学的这个实验室,从那以后我就再也没有离开过。第二年,斯坦尼斯拉斯·戈德斯托布(Stanislas Goldsztaub)和让·拉瓦尔(Jean Laval)也在莫金(Mauguin)的指导下工作。正是弗雷德里克·沃勒朗向我提议,作为我博士论文的主题,研究沸石。他是一个身材矮小、瘦骨嶙峋、一瘸一拐的老人;他面色严肃,但心地善良,我很喜欢他。就在他早上九点到达的时候,我常常听到他拐杖的声音。Wallerant先生要进来和我谈几分钟。这常常涉及到他内心深处的一些事情。他告诉我,Laue的发现给他留下了多么深刻的印象,他是如何试图和他的朋友,著名的物理学家维拉德重复这一发现的,但没有成功。他给我看了功率不足的管子,主要是孔径太小的隔膜,不适合发出足够强度的X射线束。他过去常常很痛苦地说,他在结晶学上花了很多精力,但已经来了,或者已经太迟了,或者太早了,因为主要的发现已经由哈维、布拉维斯、索尼克、肖恩弗利斯、费多罗夫做出。他深信X射线将彻底改变这门科学;但他不相信原子结构。他在X射线中只看到一个特别强大的测角仪,它通过一种统计效应揭示了晶格。他敦促我不要坚持幼稚地试图确定辉铜矿的原子结构,而应使用X射线作为一种方便的测角仪,研究钙原子被其他阳离子取代以及沸石水在温度作用下扩散所引起的晶格变化。

当我的论文完成后,我给斯特拉斯堡的教授乔治·弗里德尔(Georges Friedel)发了一份副本,几年前他在沸石方面做了出色的工作。他给我写了一封长信,里面有一些赞扬和批评。他祝贺我的一点,我认为这是次要的,也不太重要。我已经证明,由于酸侵蚀赫拉芒硝而留下的二氧化硅骨架,尽管它保留了一些光学各向异性,但它是无定形的,并不像一些化学家和矿物学家声称的那样,完全不是赫拉芒岩的硅酸特征。关于菱铁矿中原子的排列,这让我付出了巨大的努力,他让我明白了这种努力的徒劳。乔治·弗里德尔(Georges Friedel)和E.Mallard一样,认为晶体更复杂,晶体对称性仅具有统计意义,并且是由非常小个体的双胞胎产生的,大多数是三斜对称性。

当我写论文的时候,我第一次在一家国际结晶学企业中合作。Charles Mauguin是晶体学家委员会的成员,在von Laue和William Bragg爵士的主持下,该委员会受委托起草国际晶体结构测定表出版于1935年。毛金委托我绘制对称群,而不是利兹阿斯伯里(Astbury)接管的二次群。这对我来说是一次极好的锻炼;晚上,晚饭后,我常常在一位设计师的帮助下,在一家安静无声的索邦大学工作。一切都很好地符合立方体组,同样的图纸,几乎没有修改,仍然可以在新版的国际餐桌立方群的表示更困难。毛金与我进行了长时间的讨论,最后我放弃了这项工作,这项工作给了我在埃瓦尔德、伯纳尔和C·赫尔曼实验室会面的机会。

弗雷德里克·沃勒兰于1933年退休,我成为了莫金主持的讲师。由于喜欢教学,我很遗憾看到我们的讲座很少有人参加;因此,在每个学年开始时,我们开始给所有物理和化学老师写信,提醒他们注意结晶学的物理化学重要性,并请他们建议学生参加我们的讲座。这种宣传很快就见效了,我们的学生人数开始稳步增加。

 

我想在1937年巴黎国际展览上谈谈结晶学。让·佩林(Jean Perrin)想到了创建一个“德古韦特宫”(Palais de la Découverte)的想法,以便向公众展示科学的巨大进步。有一个专门的结晶学室;我们承诺会在代表其原子结构的大模型和相应的X射线照片旁边展示一些精细矿物;我们还提供了一些关于液晶的精细实验。我们迟到了,尤其是对于大型模型。我记得我花了很多晚上监督来自内陆水运的士兵的工作,以便用数千个黄铜球制作氯化钠模型、左右石英模型、云母模型、长石模型等。由于“德雷库瓦特宫”仍然存在,人们仍然可以看看这些给我带来了很多麻烦的模型。

1940年至1945年的战争年代,索邦大学非常困难。实验室没有加热,唯一的电加热是用于我们高压上的汞弧整流器。我们开展工作的唯一途径是组织一个机械车间,在那里我们自己建造了大部分设备、X射线管、水热合成用高压釜等。

在巴黎,我们实际上与世界其他地方隔绝了,人们一定经历过这样的孤立,才能意识到研究工作中最起码的信息是多么必要。法国南部更受欢迎,一些科学期刊也来到了那里。我们组织了这些期刊的秘密传递,我在国家科学研究中心(CNRS)负责创建和运营一个文档中心,该中心发布了收到期刊的摘要公告,并向索取这些期刊的科学家提供了文章的缩微胶片;从那时起,文档中心已经扩展到相当大的程度,它花费了我很大一部分时间。

战争一结束,最大的事件就是1946年7月在伦敦皇家学会举行的物理研究所X射线分析小组会议。晶体学家组成了一个大家庭,我们很高兴再次见面。劳伦斯·布拉格爵士是主席,劳厄出席了会议。在这一次,国际结晶学联合会奠定了基础,我是这个小组的一员,后来在卡文迪什实验室进行了几次会面,以制定第一部法规。自那时以来,该联盟的规模大大扩大,参加大会的人数不断增加。1948年莫金退休时,我担任了索邦大学矿物学实验室的主任。在索邦大学的矿物学实验室里,研究人员的数量变得太多了。我们已经远远超出了要求同事派学生去听讲座的阶段。其中六百多人定期参加我们的教学,并于1960年通过考试。Laue和Braggs夫妇使晶体学成为一门蓬勃发展的科学。


荷兰乌得勒支N.V.A.Oosthoek的Uitgeversmatschappij于1962年首次为国际结晶学联合会出版
1999年苏格兰格拉斯哥IUCr第十八届大会数字化
©19621999国际结晶学联合会

摘自X射线衍射50年由P.P.Ewald编辑

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个人回忆

让·怀亚特

1925年,当我还需要学习这门科学的所有知识时,我是怎么来到晶体学的?当然不是出于特殊的意愿。偶然的机会,引领人类命运的偶然环境,使我成为了一名科学家和晶体学家。

我住在法国北部的一个煤矿区,那里只有一所小学,如果不是1914年10月战争和烧毁房屋的大火把我们赶出了村庄,我会在我十二岁生日时就结束学业,像我父亲一样成为一名工人。最后我们来到阿贝维尔定居,那里有一所中学。我获得了铁路奖学金,因此学习成为一名铁路工程师。因此,我准备了法国最高学校的竞争性入学考试,除大学外,这些学校在法国发挥着最重要的作用。1923年,我通过了“高等技术学院”和“高等师范学院高级学院”的入学考试,我选择了第二个通向教育事业的考试,从而彻底结束了铁路。“高等师范学校”位于巴黎的拉丁区,学生们不用担心生活必需品,可以参加索邦大学的课程和学校的一些附加讲座;最重要的是,他们享有良好的实验室和与教授日常接触的优势。我在那里度过了四年美妙的时光。

在师范学院学习的第三年用于准备一些实验室研究工作,其结论必须是一本名为《双人双修》的回忆录,该回忆录必须在科学学院的口试中保存。在我的第二年结束时,我的物理教授亨利·亚伯拉罕(Henri Abraham)和尤金·布洛赫(Eugène Bloch)邀请我到学校的实验室工作。当尤金·布洛赫邀请我去见巴黎大学矿物学教授查尔斯·莫金时,我已经接受了,他希望有人能帮他进行一些计算。1925年春天的一天,我和一位数学家朋友第一次进入了一个实验室,我将在那里度过我的一生。查尔斯·莫金(Charles Mauguin)想要绘制数字表来解释他的旋转晶体模式。他使用圆柱形相机,并应用球面三角公式,从X射线斑点的位置推断出反射网状平面的指数。查尔斯·莫金(Charles Mauguin)要求的计算是冗长而费力的,一个月后,我回到他的实验室告诉他,我们既没有办法也没有时间完成他的数字表格。然后他告诉我这些桌子已经过时了。他突然想到引入倒格子,这使得X射线模式的图形化解释立即生效。他在1926年初出版的一本详细的回忆录中描述了目前仍在使用的解释X射线模式的方法。我认为,这个想法是他在没有引进埃瓦尔德的作品的情况下想到的。他像大多数晶体学家一样,长期使用布拉维斯在1848年引入的极性晶格,以解决基于测角仪测量的晶体计算。就在他写回忆录的时候,他注意到现在每个学生都熟知的以“埃瓦尔德建筑”为名的建筑实际上出现在埃瓦尔德1921年发表的一篇文章中Zeitschrift für Kistallographie公司以及在他的书中,Kristalle和Röntgenstrahlen1923年在柏林出版。像当时所有其他物理和化学专业的学生一样,我对结晶学的基本知识也一无所知。那天,查尔斯·莫金向我展示了他的X射线设备和X射线旋转晶体图案,但最重要的是,我对劳厄图表感到惊讶。莫金具有无与伦比的魅力,他有一种绝妙的才能,能够把困难的关系弄清楚。他向我解释了晶格和互易晶格之间的联系,它在解释X射线图案中的应用,以及劳厄图上斑点的玫瑰状排列。那天,我和他呆了三个小时,回到学校后,我对结晶学充满了热情。很难向亨利·亚伯拉罕(Henri Abraham)和尤金·布洛赫(Eugène Bloch)解释,我宁愿在莫金(Mauguin)的指导下从事一年的研究工作。1925年10月,当我到达索邦矿物学实验室时,我首先有些困惑。与常态学院的物理和化学实验室相比,这间实验室异常干净和安静。只有弗雷德里克·瓦莱兰特和查尔斯·莫金在那里工作,还有两个把所有时间都花在打扫卫生上的年迈实验室仆人。毛金要求我合成一种刚刚发现的碱性乙酸锌,以便用X射线研究它。我不得不在真空下蒸馏醋酸酐;我把一间非常干净的房间弄脏了,仆人们对这种不寻常的麻烦感到不安,一点也不高兴。我赶忙回到常态学院,在那里准备了我那几乎完美的碱性醋酸锌八面体。最重要的是,我在那里找到了我的朋友,那些正在训练我们的年轻教师,他们重新开始了我们的热烈讨论。我读过劳厄和布拉格夫妇的作品;看到我的朋友们都不相信Braggs提出的原子排列的真实性,我很生气。他们认为Bragg的结构只是解释X射线衍射的一个聪明的假设,就好像存在两种原子一样:化学家的原子和Braggs的原子。大多数化学家都不太重视这种研究,其中一位化学家问我,我是否真的会喜欢玩原子杯足球。

通过强调这一点,我想强调1925年我们实验室盛行的心态。我国受到战争的严重蹂躏(1911年至1915年期间,就读于师范学院的几乎所有年轻科学家都被杀害),在这一领域远远落后于其他国家。莫金几乎是法国唯一一个想用X射线进行化学目的的人。与此同时,在师范学院的学生中,庞特刚刚从伦敦皇家学院回来,他在那里与威廉·布拉格爵士共度了一年;我的朋友马塞尔·马修(Marcel Mathieu)跟踪了他,那年他还在那里。

1926年1月,当我回到索邦大学时,我拍摄了第一张振荡晶体的照片。我为这个复杂的化合物选择了一个太宽的振荡角度,我仍然记得胶片上的数千个衍射点。

Wallerant和Mauguin邀请我参加矿物学讲座。我对自然科学毫无准备,但我非常喜欢听这两位杰出的老师讲课,他们主要强调矿物学的晶体学方面。我们当时只有大约三十名学生,其中大多数是地质学家或化学家;然而,这是巴黎唯一的结晶学教学。难怪几乎所有法国学生都完全不知道劳厄和布拉格夫妇发现的重要性。

在矿物学实验室度过的这几个月决定了我的科学生涯。我是唯一的研究生,查尔斯·莫金给了我很多时间。我很快学会了结晶学和X射线技术的所有要素;毛金学识渊博,还向我解释了当时他脑子里的原子物理学。1926年7月,我离开他时,为了准备明年的物理科学“学位”竞争性考试,并在那之后服兵役,我下定决心要回来和他一起工作。早在1928年10月,我就这样做了。我回到了索邦大学的这个实验室,从那以后我就再也没有离开过。第二年,斯坦尼斯拉斯·戈德斯托布(Stanislas Goldsztaub)和让·拉瓦尔(Jean Laval)也在莫金(Mauguin)的指导下工作。正是弗雷德里克·沃勒朗向我提议,作为我博士论文的主题,研究沸石。他是一个身材矮小、骨瘦如柴、一瘸一拐的老人;他面色严肃,但心地善良,我很喜欢他。就在他早上九点到达的时候,我常常听到他拐杖的声音。Wallerant先生要进来和我谈几分钟。这常常涉及到他内心深处的一些事情。他告诉我,劳厄的发现给他留下了多么深刻的印象,他是如何试图与他的朋友、著名物理学家维拉德重复这一发现的,但没有成功。他给我看了功率不足的管子,主要是孔径太小的隔膜,不适合发出足够强度的X射线束。他过去常常很痛苦地说,他在结晶学上花了很多精力,但已经来了,或者已经太迟了,或者太早了,因为主要的发现已经由哈维、布拉维斯、索尼克、肖恩弗利斯、费多罗夫做出。他深信X射线将彻底改变这门科学;但他不相信原子结构。他在X射线中只看到一个特别强大的测角仪,它通过一种统计效应揭示了晶格。他敦促我不要坚持幼稚地试图确定辉铜矿的原子结构,而应使用X射线作为一种方便的测角仪,研究钙原子被其他阳离子取代以及沸石水在温度作用下扩散所引起的晶格变化。

当我的论文完成后,我给斯特拉斯堡的教授Georges Friedel发了一份副本,他几年前在沸石方面做了出色的工作。他给我写了一封长信,里面有一些赞扬和批评。他祝贺我的一点,我认为这是次要的,也不太重要。我已经证明,由于酸侵蚀赫拉芒硝而留下的二氧化硅骨架,尽管它保留了一些光学各向异性,但它是无定形的,并不像一些化学家和矿物学家声称的那样,完全不是赫拉芒岩的硅酸特征。关于花了我大量精力的chabazite中原子的排列,他让我明白了这样做的无用性。Georges Friedel和E.Mallard一样,认为晶体更复杂,晶体对称性只有统计学意义,是由非常小的双胞胎产生的,大多数是三斜对称。

当我写论文的时候,我第一次在一家国际结晶学企业中合作。Charles Mauguin是晶体学家委员会的成员,在von Laue和William Bragg爵士的主持下,该委员会受委托起草国际晶体结构测定表1935年出版。毛金委托我绘制对称群,而不是利兹阿斯伯里(Astbury)接管的二次群。这对我来说是一次极好的锻炼;晚上,晚饭后,我常常在一位设计师的帮助下,在一家安静无声的索邦大学工作。一切都很好地符合立方体组,同样的图纸,几乎没有修改,仍然可以在新版的国际餐桌立方群的表示更困难。毛金与我进行了长时间的讨论,最后我放弃了这项工作,这项工作给了我在埃瓦尔德、伯纳尔和C·赫尔曼实验室会面的机会。

弗雷德里克·沃勒兰于1933年退休,我成为了莫金主持的讲师。由于喜欢教学,我很遗憾看到我们的讲座很少有人参加;因此,在每个学年开始时,我们开始给所有物理和化学老师写信,提醒他们注意结晶学的物理化学重要性,并请他们建议学生参加我们的讲座。这种宣传很快就见效了,我们的学生人数开始稳步增加。

 

我想在1937年巴黎国际展览上谈谈结晶学。让·佩林(Jean Perrin)想到了创建一个“德古韦特宫”(Palais de la Découverte)的想法,以便向公众展示科学的巨大进步。有一个专门的结晶学室;我们承诺会在代表其原子结构的大模型和相应的X射线照片旁边展示一些精细矿物;我们还提供了一些关于液晶的精细实验。我们迟到了,尤其是对于大型模型。我记得我花了很多晚上监督来自内陆水运的士兵的工作,以便用数千个黄铜球制作氯化钠模型、左右石英模型、云母模型、长石模型等。由于“Découverte宫”仍然存在,人们仍然可以看看这些给我带来很多麻烦的模型。

1940年至1945年的战争年代,索邦大学非常困难。实验室没有加热,唯一的电加热是用于我们高压上的汞弧整流器。我们开展工作的唯一途径是组织一个机械车间,在那里我们自己建造了大部分设备、X射线管、水热合成用高压釜等。

在巴黎,我们实际上与世界其他地方隔绝了,人们一定经历过这样的隔绝,才意识到研究工作的必要性是信息最少的。法国南部更受欢迎,一些科学期刊也来到了那里。我们组织了这些期刊的秘密传递,我在国家科学研究中心(CNRS)负责创建和运营一个文档中心,该中心发布了收到期刊的摘要公告,并向索取这些期刊的科学家提供了文章的缩微胶片;从那时起,文档中心已经扩展到相当大的程度,它花费了我很大一部分时间。

战争一结束,最大的事件就是1946年7月在伦敦皇家学会举行的物理研究所X射线分析小组会议。晶体学家组成了一个大家庭,我们很高兴再次见面。劳伦斯·布拉格爵士是主席,劳厄出席了会议。在这一次,国际晶体学联合会的成立奠定了基础,我是这个小组的一员,后来在卡文迪许实验室会面,制定了第一批法规。自那时以来,该联盟的规模大大扩大,参加大会的人数不断增加。1948年莫金退休时,我担任了索邦大学矿物学实验室的主任。在索邦大学的矿物学实验室里,研究人员的数量变得太多了。我们已经远远超出了要求同事派学生去听讲座的阶段。其中六百多人定期参加我们的教学,并于1960年通过考试。劳厄和布拉格夫妇使结晶学成为一门繁荣的科学。


荷兰乌得勒支N.V.A.Oosthoek的Uitgeversmatschappij于1962年首次为国际结晶学联合会出版
1999年苏格兰格拉斯哥IUCr第十八届大会数字化
©19621999国际结晶学联合会