欧内斯特·劳伦斯（1901年8月8日至1958年8月27日）是一位美国物理学家，他发明了回旋加速器，这是一种借助磁场以螺旋模式加速带电粒子的装置。回旋加速器及其后继者是高能物理领域不可或缺的一部分。劳伦斯因为这项发明获得了1939年的诺贝尔物理学奖。

劳伦斯在曼哈顿计划中也发挥了重要作用，购买了在日本广岛发射的原子弹中使用的大部分铀同位素。此外，他还以倡导政府赞助大型研究项目或“大型科学”而闻名

快速事实：欧内斯特·劳伦斯

• 职业：物理学家
• 因发明回旋加速器而获得1939年诺贝尔物理学奖；在曼哈顿项目上工作
• 出生日期：1901年8月8日，南达科他州坎顿
• 死亡日期：1958年8月27日，加利福尼亚州帕洛阿尔托
• 父母：卡尔和冈达·劳伦斯
• 教育：南达科他州大学（B.A.），明尼苏达大学（M.A.），耶鲁大学（博士）
• 配偶：玛丽·金伯利（莫莉）布鲁默
• 孩子们：埃里克、罗伯特、芭芭拉、玛丽、玛格丽特和苏珊

早期生活和教育

欧内斯特·劳伦斯是卡尔和冈达·劳伦斯的长子，他们都是挪威血统的教育家。他是在后来成为成功科学家的人身边长大的：他的弟弟约翰与他合作研究回旋加速器的医学应用，他儿时最好的朋友梅勒·图夫是一位开拓性的物理学家。

劳伦斯就读于广东高中，然后在明尼苏达州的圣奥拉夫学院学习了一年，然后转学到南达科他大学。在那里，他获得了化学学士学位，于1922年毕业。起初，劳伦斯是一名预科学生，在该大学物理和化学系主任兼教授刘易斯·阿克利（Lewis Akeley）的鼓励下，他转而学习物理。作为劳伦斯生活中有影响力的人物，迪安·阿克利的画后来被挂在劳伦斯办公室的墙上。劳伦斯办公室的画廊里有尼尔斯·波尔和欧内斯特·卢瑟福等著名科学家。

劳伦斯于1923获得了明尼苏达大学物理硕士学位，随后获得博士学位。1925年从耶鲁大学毕业。他在耶鲁大学呆了三年，首先是研究员，后来是助理教授，后来成为加利福尼亚大学的副教授，1928年伯克利。1930年，29岁的劳伦斯成为伯克利大学的“正式教授”，成为有史以来最年轻的教授。

发明回旋加速器

劳伦斯在仔细研究了挪威工程师罗尔夫·威德罗（Rolf Wideroe）的一篇论文中的一张图表后，提出了回旋加速器的想法。Wideroe的论文描述了一种通过在两个线性电极之间来回“推”产生高能粒子的装置。然而，将粒子加速到足够高的能量进行研究需要线性电极，因为线性电极太长，无法容纳在实验室中。劳伦斯意识到，圆形而非直线加速器可以采用类似的方法以螺旋模式加速带电粒子。

劳伦斯和他的一些第一批研究生一起开发了回旋加速器，包括尼尔斯·埃德莱弗森和斯坦利·利文斯顿。Edlefsen帮助开发了回旋加速器的第一个概念验证：一个由青铜、蜡和玻璃制成的10厘米圆形装置。

随后的回旋加速器越来越大，能够将粒子加速到越来越高的能量。一个比第一个大50倍的回旋加速器于1946年完成。它需要一块重4000吨的磁铁和一座直径约160英尺、高100英尺的建筑。

曼哈顿项目

第二次世界大战期间，劳伦斯参与了曼哈顿计划，帮助开发原子弹。原子弹需要铀的“可裂变”同位素铀-235，并且需要与更丰富的同位素铀-238分离。劳伦斯提出，由于两种同位素的质量差异很小，因此可以将它们分开，并开发了一种称为“calutrons”的工作装置，可以通过电磁方式将两种同位素分开。

劳伦斯的calutrons被用来分离铀-235，然后用其他设备进行提纯。摧毁日本广岛的原子弹中的铀-235大部分是用劳伦斯的装置获得的。

晚生与死

第二次世界大战后，劳伦斯为大科学而奔走：政府在大科学项目上投入巨资。他是1958年日内瓦会议美国代表团的一员，该会议旨在暂停原子弹试验。然而，劳伦斯在日内瓦生病，回到伯克利，一个月后于1958年8月27日去世。

劳伦斯去世后，劳伦斯伯克利国家实验室和劳伦斯利弗莫尔国家实验室以他的名字命名。

遗产

劳伦斯最大的贡献是回旋加速器的发展。劳伦斯用回旋加速器产生了自然界中不存在的元素锝和放射性同位素。劳伦斯还探索了回旋加速器在生物医学研究中的应用；例如，回旋加速器可以产生放射性同位素，可用于治疗癌症或作为代谢研究的示踪剂。

回旋加速器的设计后来激发了粒子加速器的灵感，例如同步加速器，它已经被用来在粒子物理学方面取得重大进展。用于发现希格斯玻色子的大型强子对撞机是一台同步加速器。

来源

• 欧内斯特·奥兰多·劳伦斯（1970）：251-294
• 美国物理研究所，《劳伦斯与炸弹》，n.d。
• 罗伯特·M·伯达尔：《劳伦斯遗产》。2001年12月10日。
• 向欧内斯特·劳伦斯教授介绍诺贝尔奖〉《科学》（1940）：323-329。
• 希尔兹克，迈克尔。大科学：欧内斯特·劳伦斯和开创军工综合体的发明。西蒙和舒斯特，2016年。
• 济慈，乔纳森。“发明‘大科学’的人，欧内斯特·劳伦斯”，2015年7月16日。
• 罗森菲尔德，嘉莉。“欧内斯特·劳伦斯（1901-1958）。”。
• 亚里斯，林恩。“实验室悼念欧内斯特·劳伦斯的遗孀莫莉·劳伦斯之死”，2003年1月8日。