格哈德·赫茨贝格（1971年诺贝尔化学奖得主）
| 格哈德·赫茨贝格 Gerhard Herzberg | |
|---|---|
| 出生 | 1904年12月25日 德国汉堡 |
| 逝世 | 1999年3月3日（94岁） 加拿大安大略省渥太华 |
| 国籍 | 加拿大（生于德国，1935年流亡，1945年入籍加拿大） |
| 身份 | 物理学家、光谱学家、加拿大国家研究委员会教授 |
| 获奖年份 | 1971年 |
| 奖项类别 | 诺贝尔化学奖 |
| 获奖理由 | 因其在分子电子结构特别是自由基的电子结构方面的贡献，其研究工作来自对分子光谱学，特别是自由基光谱学的应用 |
生平
格哈德·赫茨贝格1904年12月25日出生于德国汉堡的一个犹太家庭。父亲为建筑师。赫茨贝格自幼对科学感兴趣。他曾在汉堡附近的达姆施塔特工业大学和汉堡大学学习物理学。1928年在汉堡大学获得物理学博士学位，师从詹姆斯·弗兰克（James Franck）和马克斯·玻恩（Max Born）的学生。之后他在哥廷根大学和布里斯托尔大学做博士后研究。1930年返回德国在达姆施塔特工业大学任教。
1933年纳粹上台后，作为犹太人的赫茨贝格在德国大学失去教职。1935年，他在加拿大萨斯喀彻温大学的物理学家约翰·斯彭克斯（John Spinks）帮助下流亡加拿大。1945年加入加拿大国籍。他先后在萨斯喀彻温大学（1935—1945年）和芝加哥大学耶克斯天文台（1945—1948年）工作。1948年，他加入加拿大国家研究委员会（National Research Council Canada）担任纯物理部门的主任，1969年至1971年担任该委员会副主席。1971年退休后继续担任荣誉顾问直至去世。1999年3月3日在渥太华去世，享年94岁。
学术生涯
赫茨贝格早年在德国研究原子和分子光谱学。他师从著名物理学家詹姆斯·弗兰克，对弗兰克—康登原理有深刻理解。他在1930年代初期撰写了《原子光谱和原子结构》一书，这是一部总结当时原子光谱学知识的标准教材。
在加拿大萨斯喀彻温大学期间，赫茨贝格在极为有限的资源下开始系统进行分子光谱研究。他利用棱镜光谱仪和摄影技术记录数百种小分子（包括H₂、N₂、O₂、CO、CN、C₂等）的电子光谱。他通过分析这些分子的振动—转动精细结构，精确测定了化学键的键长、键能和解离能。
1948年加入加拿大国家研究委员会后，赫茨贝格得以拥有世界一流的光谱实验室。他建造了当时世界上最大的凹面光栅光谱仪之一，将光谱分辨率推到了新的高度。
赫茨贝格最卓越的成就集中在对自由基的研究上。自由基是化学反应的活性中间体，在通常条件下寿命极短、浓度极低、极难捕获和表征。赫茨贝格利用闪光光解（诺里什和波特开创的方法）和微波放电等方法产生自由基，然后用高分辨率光谱仪记录它们的电子吸收光谱。他成功地鉴定和表征了甲基自由基（CH₃）、亚甲基（CH₂）、氨基自由基（NH₂）、硅烯（SiH₂）、硝酸根自由基（NO₃）等多种关键自由基的电子结构。
获奖成就
赫茨贝格于1971年获得诺贝尔化学奖。委员会表彰他"因其在分子电子结构特别是自由基的电子结构方面的贡献，其研究工作来自对分子光谱学，特别是自由基光谱学的应用"。
赫茨贝格的主要贡献包括：
自由基光谱学的系统建立。他首次高分辨率地记录并分析了数十种自由基的电子光谱，提供了当时人类能获得的最精确的分子结构数据。
对双原子分子光谱的经典研究。他测定并整理了H₂、HD、D₂、N₂、O₂、CO、NO、CN、C₂等关键双原子分子的光谱常数和分子数据，这些成果成为《分子光谱与分子结构》多卷本巨著的基础。
《分子光谱与分子结构》系列著作（4卷）的撰写。这部百科全书式的丛书（第1卷：双原子分子；第2卷：多原子分子；第3卷：电子光谱；第4卷：多原子分子电子光谱的恒定性），是分子光谱学领域的圣经级参考书，影响了几代物理化学家和天体物理学家。
对天体物理的贡献。赫茨贝格鉴定的自由基（如CH⁺、CN、C₃等）被发现在星际空间中广泛存在，推动了分子天文学的发展。他测定的光谱数据也是大气化学和燃烧化学中辨识自由基物种的关键依据。
对分子解离能的高精度测定。
历史贡献
赫茨贝格使分子光谱学成为研究分子电子结构和化学反应中间体的核心实验手段。自由基光谱学的建立，使化学家第一次能够精确了解化学反应中那些"看不见"的活性物种的几何构型和电子状态。
他的光谱数据是计算化学的黄金标准。即使在量子化学计算方法高度发达的今天，赫茨贝格测定的实验数据仍然是检验和校准计算方法的终极基准。
赫茨贝格为加拿大建立了世界级的分子光谱学研究体系。加拿大国家研究委员会在他的领导下成为国际分子光谱学的重镇，吸引了来自全球的访问学者和学生。
他的《分子光谱与分子结构》丛书的持续影响无法估量—任何从事分子光谱、大气化学、天体物理或量子化学研究的人，都将这套书视为案头必备。
轶事典故
赫茨贝格在德文和英文中都是极其多产的作者。他写作风格以清晰明了著称。他的学生回忆说，他写论文时总是反复推敲句子，"每句话都要改三遍以上"。
二战期间，在萨斯喀彻温大学工作期间，赫茨贝格受到一定的警惕——毕竟他是从敌国德国流亡来的犹太人。他的导师斯彭克斯顶住压力保护了他。这段经历让赫茨贝格终身感激加拿大。
赫茨贝格对天文光谱学有着浓厚的兴趣。他曾说："宇宙本身就是一坐巨大的光谱实验室。"他对星际分子和彗星光谱的研究为分子天体物理学奠定了重要基础。
赫茨贝格在获得诺贝尔奖时已67岁。他的获奖感言谦逊而深情，感谢了加拿大在他最困难的时候接纳了他。此后，加拿大将他的肖像印在了邮票上，并将加拿大国家研究委员会的光谱实验室命名为赫茨贝格实验室。
他活到94岁高龄，直至去世前仍在撰写科学论文。他的最后一篇学术论文发表于1998年，那时他已94岁。
参考文献
1. Herzberg, G. (1971). "The Spectra and Structures of Free Radicals." Nobel Lecture. 2. Herzberg, G. (1939, 1945, 1966, 1979). "Molecular Spectra and Molecular Structure." Vols. I-IV, Van Nostrand/D. Reidel. 3. Ramsay, D. A. (2000). "Gerhard Herzberg." Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 46, 271-288. 4. Herzberg, G. (1971). "The Spectra of Diatomic Molecules." 2nd Ed., Van Nostrand. 5. Stoicheff, B. P. (2002). "Gerhard Herzberg: An Illustrious Life in Science." NRC Press.