06物理學(xué)咬文嚼字之六_半_里乾坤大.pdf

物理學(xué)咬文嚼字 物理學(xué)咬文嚼字之六 半 田 乾坤大 廣千厶一個(gè) 曹則賢 中國(guó)科學(xué)院物理研究所北京1 0 0 0 8 0 將某個(gè)物事 比如天上掉下來(lái)的一塊餡餅 一分 為二 則得到兩半 中文 半 字 從八 從牛 是把牛 分解的意思 這里的 半 比如用在圓的半徑 半斤 八兩等語(yǔ)境中 等于數(shù)學(xué)上的1 2 牛以及其他的高 等動(dòng)物外觀上容易分成較嚴(yán)格意義上相等的兩半 是因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)都具有鏡面對(duì)稱性 這是動(dòng)物生 存在三維空間中 物理學(xué)第零定律 因受重力約束 對(duì)稱性破缺 動(dòng)物的自由發(fā)育空間變?yōu)槎S 從而 只能在二維球面上運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)又將自由發(fā)育的空間 降下一維 的必然結(jié)果 然而 更多的時(shí)候 半 并 不等于1 2 而只表明是某個(gè)整體被分成兩份中的 一份 是部分的 不完全的意思 比如 半壁江山 半 月 半明半暗 半吊子 半瓶子醋等 有時(shí) 半 僅用 來(lái)表示少 比如一星半點(diǎn) 點(diǎn)如何半分 半 不 僅用于具體的帶有劃分痕跡的情景 也被用于許多 抽象的表述中 如徐娘半老 酒至半酣 半仙 婿乃半 子 千萬(wàn)別譯成h a l f s o n 等 半 字可以說(shuō)是中 文最具文學(xué)色彩的字眼 含 半 字的韻文隨處可 見 清幽半掩月迷朦 猶報(bào)琵琶半遮面 莫云 花事總傷神 半為傷春半感春 等 清人李模曾作 半字歌 有 飲酒半酣正好 花開半時(shí)偏妍 等句 簡(jiǎn)直就是對(duì)中庸之道的詩(shī)意詮釋 半 字是非常貼近生活的詞 因此西文中 半 字的用法與中文幾無(wú)二致 然而因了源流眾多 的特點(diǎn) 英文中表示 半 字的詞很多 其在物理學(xué) 中的應(yīng)用也易引起歧義 應(yīng)當(dāng)放到相應(yīng)的物理圖像 中考察 英文中表示 半 字的詞頭包括S e m i d e m i 源自拉丁文 h e m i 源自希臘文 而作為單詞用 的有h a l f 來(lái)自德語(yǔ)H a l b 德語(yǔ)的H a l b 有關(guān)聯(lián)的 動(dòng)詞h a l b i e r e n 一分兩半的意思 英語(yǔ)h a l f 對(duì)應(yīng)的為 h a l v e 但似乎罕用 許多人寧愿用 b i s e c t 或 d i v i d e 3 6 卷 2 0 0 7 年 1 2 期 我們鄙夷文字表達(dá)的輕率不負(fù)責(zé)任 E m s tB l o c hi nC e i s td e rU t o p i e 烏托邦精神 i n t ot w op i e c e s 表示 半 字的詞頭S e m i d e m i 和 h e m i 以我的粗淺理解 并無(wú)本質(zhì)上的不同 但可能 由于歷史的原因 各有習(xí)慣用法 容易混淆 比如半 圓為s e m i c i r c l e 常見 h e m i c y c l e 罕見 而半球則是 h e m i s p h e r e 常見 s e m i s p h e r e 罕見 W e b s t e r 字典就 沒(méi)有 d e m i 用于半神 d e m i g o d 希臘神話中父母 中一方為神的一類存在 中國(guó)神話里也有 如劈山救 母的沉香 悲慘世界的人 d e m i m o n d e 來(lái)自法文的 半個(gè)世界 等少數(shù)幾個(gè)詞 而鮮用于科學(xué)詞匯 也 有 比如半群 英文s e m i g r o u p 法文就用d e m i g r o u p e 英文 半 字有三個(gè)不同詞頭也有好處 比 方要表示半分后又半分時(shí) 就可以用不同的詞頭堆 垛來(lái)構(gòu)詞 如s e m i d e m ip r i m a la l g e b r a d e m i s e m i q u a 一 1l1 v e r 三十二分音符 亡 h e m i d e m i s e m i q u a 0O 1111 v e r 六十四分音符 X 二二二O 英文科學(xué)名詞中 半 字用 s e m i 詞頭的居多 數(shù)學(xué)上有S e m i a n a l y t i c a l 半解析的 s e m i l o gg r a p h 半對(duì)數(shù)繪圖 即一個(gè)數(shù)軸用對(duì)數(shù)標(biāo)度 而另一個(gè)數(shù) 軸用線性標(biāo)度 s e m i e m p i r i c a lc a l c u l a t i o n 半經(jīng)驗(yàn) 計(jì)算 等等 對(duì)學(xué)物理的人來(lái)說(shuō) 重要的含 半 的 概念當(dāng)數(shù)半導(dǎo)體 s e m i c o n d u c t o r 半導(dǎo)體是這樣一 類材料 從能帶的角度來(lái)看 它和絕緣體具有同樣的 特征 即在絕對(duì)零度時(shí)價(jià)帶全被電子占據(jù)而導(dǎo)帶全 空 圖1 在有限溫度下 比如室溫下 如果材料的 能隙較小 通過(guò)熱激發(fā)或摻雜可以實(shí)現(xiàn)較高的載流 子濃度 材料有較好的導(dǎo)電性 則被稱為半導(dǎo)體 重 要的半導(dǎo)體有硅 鍺等 它們是信息時(shí)代的材料基 礎(chǔ) 反過(guò)來(lái) 若能隙較大 無(wú)法實(shí)現(xiàn)較高的載流子濃 度 則材料導(dǎo)電性很差 這樣的材料被稱為絕緣體 h t t p I w w w w u l i a c c n 9 5 9 萬(wàn)方數(shù)據(jù) 物理學(xué)咬文嚼字 圖1 依據(jù)能帶結(jié)構(gòu)分材料 a 絕緣體 導(dǎo)帶全空 電子占滿價(jià)帶 且導(dǎo)帶 價(jià)帶間的帶隙較大 b 半導(dǎo)體 電子占據(jù)態(tài)同 a 但帶隙 較小 c 導(dǎo)體 價(jià)帶和導(dǎo)帶交疊在一起 整體效果為一個(gè)部分占據(jù) 的能帶 如果交疊非常少 則是半金屬 s e m i m e t a l 由上述定義可見 半導(dǎo)體和絕緣體之間并沒(méi)有清晰 的邊界 而最近 似乎界定一個(gè)材料是半導(dǎo)體還是絕 緣體更多的是看實(shí)際的目的 比如 金剛石是典型的 絕緣體 帶寬達(dá)5 5e V 但人們?cè)谘芯科鋼诫s可 能性和導(dǎo)電行為時(shí) 常常稱其為寬帶半導(dǎo)體或極限 半導(dǎo)體 而砷化鎵 G a A s 是常見的半導(dǎo)體 帶寬僅 為1 4 3e V 但若摻入的雜質(zhì)形成深能級(jí)使得其導(dǎo) 電率很小時(shí) 它可以作為絕緣層使用 因此又被稱為 半絕緣體 S e m i i n s u l a t o r 有趣的是 英文s e m i c o n d u c t o r 僅從字面上可理解為s e m i c o n d u c t o r 半吊 子樂(lè)隊(duì)指揮 于鑫和C a r d o n a 合著的F u n d a m e n t a l s o fS e m i c o n d u c t o r s 半導(dǎo)體基礎(chǔ) 國(guó)內(nèi)有原版翻印 一書中就有一幅調(diào)侃的插圖As e m i c o n d u c t o r 見 圖2 我們談到了半導(dǎo)體和半絕緣體 這些概念的基 礎(chǔ)都是以導(dǎo)電性能對(duì)材料加以分類的 因此就不可 避免地要談到半金屬 注意 此時(shí)我們所說(shuō)的半金 屬 英文為s e m i m e t a l 它指的是這樣的一類固體 其 能帶結(jié)構(gòu)同半導(dǎo)體 絕緣體類似 見圖1 但其導(dǎo) 帶和價(jià)帶有非常小的 一般是在不同的k 點(diǎn)上的交 疊 這樣就有很少的一部分電子是處于導(dǎo)帶中的 即 使沒(méi)有摻雜 材料也會(huì)表現(xiàn)出很高的導(dǎo)電率 但同良 導(dǎo)體如c u z n 相比 其電導(dǎo)率又很低 所以稱為半 金屬 典型的半金屬有石墨和鉍 石墨的價(jià)帶和導(dǎo)帶 有約0 0 4e V 的交疊 有的文獻(xiàn)就寫成E 一0 0 4 e V 即帶寬為負(fù)的0 0 4e V 好的石墨晶體有 金屬光澤 人們印象中的石墨是黑乎乎的 這是因?yàn)?結(jié)晶不好的緣故 如果用中文半金屬談?wù)搒 e m i m e t a t s 就會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí) 常會(huì)同一類稱為h a l f m e t a l 中文譯法想當(dāng)然的也是 半金屬 的材料混淆 H a l f m e t a l s 是一類鐵磁體 多 圖2As e m i c o n d u c t o r 一個(gè)半吊子樂(lè)隊(duì)指揮 為金屬氧化物或H e u s l e r 合金 傳導(dǎo)電子占據(jù)的費(fèi) 米能級(jí)以下的部分只是某個(gè)自旋極化 向上或向 下 的子帶 典型的h a l f m e t a l 有C r 0 2 F e 3 0 4 N i M n S b 和C o M n S i 等 自H a l f m e t a l 材料發(fā)射的 電子有1 0 0 的極化率 可以表現(xiàn)出巨磁阻效應(yīng) 因 此是當(dāng)前固體物理 材料科學(xué)的重要研究對(duì)象 如上所見 s e m i m e t a l 和h a l fm e t a l 指的是用截 然不同的兩種物理性質(zhì)作標(biāo)簽的材料 但中文語(yǔ)境 下的討論一概稱之為 半金屬 這為相關(guān)問(wèn)題的討 論帶來(lái)諸多不便 其實(shí) 添亂的還有d e m i m e t a l 的說(shuō) 法 好像是與重金屬樂(lè)隊(duì)相區(qū)別的樂(lè)隊(duì)的名稱 商業(yè) 領(lǐng)域經(jīng)常把帶金屬飾品較多的商品冠以d e m i m e t a l 此外 配位化學(xué)里還有h e m i m e t a l 的說(shuō)法 這樣的 混淆總不能任其發(fā)展下去吧 筆者斗膽建議 不妨 把s e m i m e t a l 稱為半電導(dǎo)金屬 把h a l fm e t a l 稱為半 極性金屬 或干脆稱為極性金屬 不知方家以為然 否 但愿能引起專家的討論 以 半 字對(duì)應(yīng)的另一個(gè)英文詞頭 h e m i 構(gòu)成 的生物學(xué)詞匯很多 此處不論 用于物理方面的較 少 象h e m i h e d r a l 半面體 指晶體的外形只出現(xiàn)其 對(duì)稱性要求的一半的晶面 和h e m i m o r p h i c 半形 異極的 指晶體的兩端具有不同的形狀 等詞 一般 物理學(xué)文獻(xiàn)中也是少見 但這絲毫無(wú)損于含 半 字 的科學(xué)詞匯眾多的事實(shí) 那么多紛亂的詞匯以s e m i d e m i h e m i 開頭或加h a l f 予以修飾 到底選用哪種 形式 對(duì)西洋人來(lái)說(shuō) 也許只是習(xí)慣問(wèn)題吧 只是苦 了我們用中文學(xué)習(xí)這些概念的人 當(dāng)有一天需要用 英文確切表述那個(gè) 半 字時(shí) 不免又得一通忙亂 讀者諸君以后遇到此類概念 不妨加點(diǎn)小心 唉 一知半解 苦啊 h t t p w w w w u l i a c c n物理 自 萬(wàn)方數(shù)據(jù) 物理學(xué)咬文嚼字 后記 此文寫成不久 有幸接復(fù)旦大學(xué)的王迅院 士來(lái)信討論半金屬的翻譯問(wèn)題 王迅老師認(rèn)為 將 s e m i m e t a l 稱為半電導(dǎo)金屬 把h a l fm e t a l 稱為半極 性金屬 或干脆稱為極性金屬 確實(shí)是一種辦法 但 考慮到人們習(xí)慣用兩個(gè)字的詞語(yǔ) 也許用半導(dǎo)金屬 和半極金屬較好 茲轉(zhuǎn)錄于此 供方家討論 訂正 咬文嚼字 到目前已經(jīng)刊登了六期 雖然不少同事都 給予了還算正面的評(píng)價(jià) 但也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題 這正如我在 前言里所說(shuō)的那樣 學(xué)問(wèn)如身上穿著的衣服 抖落起來(lái)就難 免出乖露丑 好在 曲有誤 周郎顧 咬文嚼字 的讀者有 許多學(xué)識(shí)淵博而且古道熱腸的專家 他們及時(shí)向 物理 編 輯部和我本人指出了文章中的錯(cuò)誤及欠妥之處 現(xiàn)逐一說(shuō)明 訂正 署名D J 的網(wǎng)友在李淼教授的博客留言中指出 1 古 德語(yǔ)應(yīng)為P r o t o G e r m a n i c 而非P r o g e r m a n i c 這確實(shí)是我的 錯(cuò) P r o g e r m a n i c 是 親德的 的意思 2 P h y s i c a l 對(duì)應(yīng)的希臘 文應(yīng)為q 7 1 J O L K O 而非 p I l X T L K O 是這樣 我提交的原文也是 這樣 這是編輯部的輸入錯(cuò)誤 3 忘掉凱爾特語(yǔ) 今日法 語(yǔ)詞中來(lái)自凱爾特語(yǔ)的詞匯不足2 0 0 大意 筆者對(duì)此觀 點(diǎn)不敢茍同 就算源自凱爾特語(yǔ)的詞 r 少 似也不應(yīng)忘記 我 一位同事的妻子 其外文名字G w e n d o l i n e 就是凱爾特語(yǔ) 可 見此道不孤 4 拉丁語(yǔ)自然哲學(xué)博士全稱為D o c t o rI e l u m n a t u r a l i u m 而非D r 1 e r u mn a t u r 是這樣 5 Q u o ds c r i p s i s c f i p s i s e r i p s im e 鋤 l f l lh a v ew r i t t e n 是這樣 但 Q u o d s c r i p f i s c f i p t i 的寫法也能見到 拉丁語(yǔ) 還有古希臘語(yǔ) 的 語(yǔ)法太復(fù)雜 筆者目前尚無(wú)辨析能力 憾甚 中山大學(xué)的關(guān)洪教授來(lái)信指出 量子力學(xué) 這一名詞 首次出現(xiàn)在B o r n 和H e i s e n b e r g 合著的 1 9 2 4 年發(fā)表的 分子 的量子理論 一文中 A n n P h y s 1 9 2 4 7 4 4 1 3 1 我 覺(jué)得這是一個(gè)缺乏根據(jù)的結(jié)論 關(guān)洪老師的說(shuō)法是對(duì)的 在上述文章中 量子力學(xué) q u a n t e n m e e h a n i k 一詞確實(shí)未出 現(xiàn) 但在該文中 量子力學(xué)的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)像量子理論 q u a n t e n t h e o 如 量子數(shù) q u a n t e n z a h l e n 量子躍遷 q a u n t e n s p r i l n g e 和量 子化條件 q u a n t e n b e d i n g u n g e n 都已經(jīng)出現(xiàn) 如果用該文標(biāo) 志量子力學(xué)的誕生 似也說(shuō)得過(guò)去 令筆者深為愧疚的是未 能對(duì)關(guān)洪老師的批評(píng)早作回復(fù) 日前聆訊 謂關(guān)洪教授已于 不久前駕鶴西歸了 他 以及復(fù)旦大學(xué)的倪光炯教授 是對(duì)量 子力學(xué)有深刻見解的物理學(xué)家 關(guān)洪教授的逝世 讓中國(guó)物 理學(xué)界少了一位嚴(yán)肅求真的學(xué)者 我輩后進(jìn)少了一位良師益 友 復(fù)旦大學(xué)的周魯衛(wèi)教授一直對(duì)本專欄給予了熱情的關(guān) 注 周老師指出 J a m e sJ o y c e 是愛爾蘭作家而非英國(guó)作家 確實(shí)是這樣 本欄目的審稿人為中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所的劉寄 星研究員 如果沒(méi)有他的事先挑剔過(guò)濾 這些文章里的謬誤 之多可能要奪人大牙了 感謝上述幾位老師的指點(diǎn) 讀者朋友今后如對(duì)本專欄的 內(nèi)容有指正或者補(bǔ)充意見 萬(wàn)望不吝賜教 請(qǐng)發(fā)送至z x c a o a p h y i p h y c a 謝謝 3 6 卷 2 0 0 7 年