韦恩的生活
1896去亚琛接替菲利普·莱纳德后,在那里建立了一个实验室,研究真空中的静电放电,1897开始研究阴极射线。借助带伦纳德窗的高真空管,他证实了让·巴普蒂斯特·佩兰两年前的发现,即阴极射线是由高速运动的带负电的粒子(电子)组成的。几乎在约瑟夫·汤姆逊在剑桥发现电子的同时,韦恩用与汤姆逊不同的方法测量了这些粒子的电荷与质量的关系,得到了与汤姆逊相同的结果,即它们的质量只有氢原子的千分之一。
1898年,韦恩研究了欧根·戈尔茨坦发现的阳极射线,指出它们的正电荷与阴极射线的负电荷相等。他测量了它们在磁场和电场影响下的偏差,得出结论:阳极射线是由带正电的粒子组成的,它们并不比电子重。
韦恩使用的方法在大约20年后形成了质谱学,实现了对各种原子及其同位素质量的精确测量和对核反应释放能量的计算。1900年,韦恩发表了一篇关于力学电磁基础的理论论文,之后他继续研究阳极射线。在1912中,他发现阳极射线在高真空以外的环境中与残余气体的原子碰撞时,会失去和重新获得它们的电荷量。1918年,他再次发表了阳极射线的研究成果。他测量了射线离开阴极后亮度的累积下降过程。通过这些实验,他推导出经典物理中原子光度的衰减对应于量子物理中原子活跃的有限时间。
韦恩在概率论和逻辑学方面做出了巨大贡献。他的《1866中的机会逻辑》和《1881中的符号逻辑》在19年末和20世纪初享有很高的声誉。他修正了德·莫伊弗尔概率论的一个经典定义,即“如果你在m次试验中成功了n次,成功的概率为n/m”,改为“如果你在m次试验中成功了n次(其中m为大数),成功的概率为m趋于无穷大时n/m的极限值”,但这个定义仍有不足之处。与这个定义相关,他还研究了著名的“圣彼得堡悖论”。在逻辑学中,韦恩在1854中澄清了布尔关于思维规律的研究中的一些模糊概念。但它的主要成就是系统地解释和发展了几何表示法。他做了一系列简单的闭环(圆或更复杂的形式),把平面分成许多区间。利用这张图表,韦恩阐述了演绎推理的基本原理。为了进一步阐明,他还引入了一些数学问题作为例子。虽然莱布尼茨在韦恩之前就已经系统地使用了这种逻辑图,但它今天仍被称为“维恩图”。
除了数学,韦恩还有一个特别的兴趣或技能,就是制造机器。他曾经做了一个板球动机。澳大利亚板球队在1909访问剑桥时,韦恩的板球动机还在正常运转,他们的一名队员四次击中空中。