一、汉斯·贝特简介
汉斯·贝特（Hans Albrecht Bethe），1906年7月2日至2005年3月6日，汉斯·贝特出生于德意志帝国的斯特拉斯堡（今属法国），是一位拥有德国和美国双重国籍的著名物理学家。贝特是量子力学和核物理学的先驱之一，他提出了恒星内部通过核聚变产生能量的详细理论，即著名的贝特循环。
作为诺贝尔物理学奖的获得者，他还是美国国家科学院、美国艺术与科学院、德国国家科学院的院士，以及英国皇家学会的外籍院士。贝特教授在康奈尔大学担任约翰·W·安德森物理学荣休教授，他的一生是对物理学界的巨大贡献。
二、贝特循环
贝特循环（Bethe Cycle），也称为碳氮氧循环（CNO Cycle），是恒星内部产生能量的一种核聚变过程。这一过程由卡尔·冯·魏茨泽克和汉斯·贝特在1938年和1939年独立提出，因此得名。贝特循环是恒星核合成中除了质子-质子链之外的另一种重要的能量产生机制。
贝特循环涉及一系列反应，其中碳、氮和氧作为催化剂参与反应，但最终它们的数量不会减少。这个过程在质量较大的恒星中更为重要，因为这些恒星的核心温度和压力足以支持CNO循环的进行。
CNO循环的主要步骤包括：
- 碳-12捕获一个质子，形成氮-13。
- 氮-13经历β衰变，转变为碳-13，并释放一个正电子和一个中微子。
- 碳-13捕获一个α粒子（氦-4），形成氧-16。
- 氧-16释放一个质子，返回到氮-13，同时释放一个α粒子。这个过程循环进行，最终的净效果是四个质子转化为一个氦-4原子核，同时释放出能量。
三、教育与职业生涯
-1924年，进入法兰克福大学学习化学，之后又改学了物理。
-1926年，转学至慕尼黑大学，成为了阿诺德·索末菲的学生。
-1928年，获得慕尼黑大学理论物理学博士学位。毕业后，先后在法兰克福大学、斯图加特大学担任讲师。
-1930年5月，成为慕尼黑大学的编外讲师；同年，通过洛克菲勒基金会提供的留学奖学金前往剑桥大学卡文迪许实验室深造。
-1931年，前往罗马大学费米实验室深造；同年，回到慕尼黑大学担任物理学讲师。
-1932年，担任图宾根大学的代理助理教授。
-1933年纳粹上台后，由于犹太血统而失去了工作；10月，前往英国曼彻斯特大学担任临时讲师。
-1934年，准备进入布里斯托大学工作，还得到了该大学提供的为期一年的奖学金；同年夏，收到了美国康奈尔大学的职位邀请，于是他于次年前往了这所大学，并在这里度过了余生。
-1935年，担任康奈尔大学助理教授。
-1937年，升为康奈尔大学约翰·W·安德森（John Wendell Anderson）物理学教授。
-1941年2月，加入美国国籍；12月，获得从事机密军事项目的许可。
-1942年至1943年，担任麻省理工学院辐射实验室成员。期间，他加入了由罗伯特·奥本海默在伯克利组织的研究小组。
-1943年至1946年，在“曼哈顿计划”中担任洛斯·阿拉莫斯国家试验室理论部主任，从事第一颗原子弹的组装工作。
-1944年，当选美国国家科学院院士。
-1946年，加入了以爱因斯坦为首的原子能科学家紧急委员会（ECAS），开展了反对核试验与核军备竞赛运动。他参与了对白宫的游说，促使肯尼迪和尼克松政府分别签署了1963年《部分禁止核试验条约》和1972年《反弹道导弹条约》。
-1954年，当选为美国物理学会会长。
-1957年，当选英国皇家学会外籍院士。
-1958年至1959年，作为美国代表团成员前往日内瓦参加停止核武器试验讨论。
-1960年，再度在华盛顿大学访学。
-1962年，当选美国艺术与科学院院士。
-1967年，因“对核反应理论的贡献，特别是关于恒星中能源的产生的研究发现”而获得诺贝尔物理学奖。
-1975年，从康奈尔大学退休，获得约翰·W·安德森物理学荣休教授头衔；同年，被授予美国国家科学奖章。
-1978年，当选德国国家科学院院士。
四、科研成就
汉斯·贝特的科研成就遍及多个物理学领域
粒子物理
-1928年，汉斯·贝特完成了他的博士论文《晶体对电子的衍射》，并继续在1929年研究了晶体中能级的分裂，阐明了晶体中的对称电场对能级的影响。-在20世纪30年代初期，贝特基于他的博士论文工作，深入研究了电子与物质的相互作用以及电磁辐射与物质相互作用之间的相似性。-1930年秋天访问剑桥期间，贝特获得了重要的实验数据，这促使他在1931年将辐射理论扩展到狭义相对论领域。-1933年，与海特勒在英国共同研究了快速粒子在原子核附近辐射能量的情况。-1934年，贝特与海特勒在《皇家学会学报》发表了《关于快速粒子停止及正电子的产生》，提出了贝特-海特勒辐射公式，将量子电动力学应用于宇宙射线与介质的相互作用。-贝特发现他的公式在描述低速宇宙射线的辐射特征时较为全面，但对于高速宇宙射线存在偏差。-1938年，贝特详细研究了宇宙射线，并确信存在μ子这一新的粒子类型，他在战后对μ子质量的精确测量中发挥了关键作用，为高能粒子物理学的发展做出了重要贡献。
核物理
-1934至1935年，贝特与佩尔斯合作，提出了氘核由一个质子和一个中子组成的模型，并对核力进行了精确的数学描述，形成了贝特-萨佩特方程。-贝特在1949年提出了“有效射程”概念，用于计算散射。-1936至1937年，贝特与巴彻、里文斯顿合作，发表了三篇总结性文章，被后人称为“贝特圣经”，为核物理学提供了重要的理论基础。
曼哈顿计划
-在“曼哈顿计划”中，贝特领导洛斯·阿拉莫斯实验室的理论物理学研究小组，负责计算铀235的临界质量。-在洛斯阿拉莫斯期间，贝特提拔了理查德·费曼，并与他共同提出了贝特-费曼公式，用于计算核武器的效率。-20世纪50年代，贝特回到洛斯·阿拉莫斯实验室，参与了氢弹的研制。
天体物理
-1938年，贝特在一次研讨会上了解到太阳的温度、密度、元素成分等信息后，提出了氢—氢链和碳—氮—氧循环两种太阳能量产生的核反应过程。-贝特的计算显示，在太阳温度附近，这两种过程所占比例大致相同，而在不同温度下，各自发挥主导作用。
量子力学
-第二次世界大战结束后，贝特转而研究量子力学，尤其在氢光谱问题上做出了突出工作，并提出了贝特拟设。-1947年，贝特成功完成了氢原子中电子能量兰姆移位的首次“重正化”计算，为量子电动力学解决了无穷大问题。汉斯·贝特的这些科研成就不仅在物理学界产生了深远的影响，也为他赢得了1967年的诺贝尔物理学奖，表彰他对核反应理论的贡献，尤其是关于恒星能源产生机制的发现。
参考链接：
- https://worldscience.cn/qk/2005/4y/kxrw/606280.shtml
- https://baike.sogou.com/v7584433.htm
- https://baike.baidu.com/item/%E6%B1%89%E6%96%AF%C2%B7%E8%B4%9D%E7%89%B9/4723365