Gerhard Herzberg，德裔加拿大化学家和天文学家，诺贝尔奖获得者（生于 1904 年）

格哈德·海因里希·弗里德里希·奥托·朱利叶斯·赫茨伯格（Gerhard Heinrich Friedrich Otto Julius Herzberg，德语发音：[ˈɡeːɐ̯.haʁt ˈhɛʁt͡sˌbɛʁk]）是一位享誉世界的德裔加拿大物理学家和物理化学家，其一生致力于揭示原子与分子的奥秘。他于1904年12月25日诞生，并于1999年3月3日辞世，为科学界留下了宝贵的遗产。赫茨伯格因其在分子光谱学领域的开创性研究而闻名，这项工作彻底改变了我们对分子，特别是那些难以捉摸的自由基的电子结构和几何形态的理解。

科学贡献：分子世界的光谱探秘

诺贝尔化学奖的荣耀

1971年，赫茨伯格教授荣获诺贝尔化学奖，以表彰他“对分子，特别是自由基的电子结构和几何学知识的贡献”。这一崇高荣誉肯定了他对基础化学理解的深远影响，他的研究成果为预测分子的反应性、稳定性以及它们在各种环境中的行为提供了关键依据。光谱学：揭示分子奥秘的关键工具

赫茨伯格的主要研究工具是原子和分子光谱学。简而言之，光谱学是一门通过分析物质吸收或发射的光（电磁辐射）来研究其结构和性质的科学。每种原子和分子都有其独特的“光谱指纹”，就像人类的指纹一样。赫茨伯格精通此道，利用这些“指纹”来精确测定双原子和多原子分子的结构，包括它们的键长、键角和振动模式。他的实验方法和理论解释为理解分子如何运动和相互作用奠定了坚实基础。

自由基研究的突破

在赫茨伯格的研究中，对自由基的深入探索尤为引人注目。自由基是含有不成对电子的原子或分子，它们通常具有极高的反应活性，寿命短暂，这使得它们在常规条件下极难被研究。然而，自由基在许多重要过程中扮演着核心角色，例如燃烧、大气化学、聚合物合成，甚至生物体内的新陈代谢和疾病发展。赫茨伯格凭借其精湛的光谱学技术，成功地解析了这些难以捉摸的自由基的结构和性质，极大地推进了我们对这些关键中间体的理解，为后续的化学和生物学研究开辟了新途径。

宇宙化学的先驱

不仅如此，赫茨伯格的研究影响力还远超地球实验室。他将光谱学应用于天文物理和天体化学领域，通过分析来自遥远星体和星际空间的光谱数据，帮助科学家识别出宇宙中存在的多种分子。他的工作使得人类能够更深入地了解行星大气、彗星以及星际云的化学组成，从而揭示了宇宙形成和演化过程中所涉及的复杂化学反应。

生平与职业生涯

格哈德·赫茨伯格的学术生涯始于德国，他在达姆施塔特工业大学获得了工程物理博士学位。然而，由于二战前的政治环境，他于1935年移居加拿大，并在萨斯喀彻温大学开始了他的新篇章。他在加拿大皇家学会、国家研究委员会（NRC）等机构持续进行卓有成效的研究。在他的职业生涯后期，赫茨伯格还为加拿大的高等教育做出了贡献，于1973年至1980年期间担任安大略省渥太华卡尔顿大学的校长一职，为该校的发展奠定了坚实基础。他的一生是致力于科学探索和知识传播的典范，其深远影响至今仍在激励着无数科学家。

常见问题解答 (FAQs)

格哈德·赫茨伯格是谁？

格哈德·赫茨伯格是一位杰出的德裔加拿大物理学家和物理化学家，他因对分子电子结构和几何学的开创性研究，特别是对自由基的贡献，于1971年获得了诺贝尔化学奖。

他为何获得诺贝尔化学奖？

他因“他对分子，特别是自由基的电子结构和几何学知识的贡献”而获得诺贝尔化学奖。他的工作使得科学家能够精确确定分子的结构和性质，尤其是在研究极不稳定的自由基方面取得了重大突破。

什么是原子和分子光谱学？

原子和分子光谱学是利用物质与光（电磁辐射）相互作用来研究其组成和结构的一门科学。通过分析物质吸收或发射的光的波长和强度，科学家可以推断出原子的能级或分子的键长、键角等信息。

赫茨伯格对自由基的研究有何重要性？

赫茨伯格的研究使得科学家首次能够详细地分析和理解自由基的结构和行为。自由基在许多自然和工业过程中至关重要，如燃烧、大气污染和生物化学反应。他的工作为理解和控制这些过程提供了基础。

赫茨伯格与加拿大有何关联？

赫茨伯格是德裔，但因纳粹崛起于1935年移居加拿大，并在那里度过了他的大部分职业生涯，成为一位杰出的加拿大科学家。他长期在加拿大国家研究委员会工作，并担任过卡尔顿大学的校长。

他是否在卡尔顿大学担任过其他职务？

除了作为一名杰出的科学家，格哈德·赫茨伯格还在1973年至1980年期间担任加拿大安大略省渥太华卡尔顿大学的校长，为该校的学术发展和管理做出了贡献。