La ley de distribución de velocidad de Maxwell muestra que cuando el gas está en equilibrio térmico, el número de moléculas de gas se distribuye de acuerdo con la velocidad y existen ciertas reglas. Esta ley fue deducida teóricamente por J.C. Maxwell en 1859 utilizando estadística matemática. Pero en aquel momento era imposible colocar las mismas moléculas de gas en un espacio determinado para su verificación experimental. Muchas personas han verificado esta regla en una etapa inicial, como O.W Richardson de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido y Ding de China. Después de 1920, cuando la tecnología del vacío se desarrolló hasta cierto nivel, el famoso físico alemán O. Stern utilizó experimentos con haces moleculares de vapor de plata para obtener información de que las moléculas de plata tenían una determinada distribución de velocidades, pero no logró dar resultados cuantitativos. En los años siguientes, muchos miembros del personal [incluido E.E. Hall, jefe del departamento de física de la Universidad de California, I.F. ] ha realizado mejoras técnicas, pero los resultados de la verificación aún no son ideales. Ge Zhengquan pasó por muchas dificultades y fue el primero en obtener resultados de verificación precisos de esta ley.
Después de completar su tesis de maestría en 1930, Ge Zhengquan quería estudiar un doctorado en la Universidad de Berkeley. En ese momento, no era fácil para los estudiantes chinos ingresar a universidades prestigiosas de Estados Unidos porque los académicos occidentales tenían prejuicios contra el pueblo chino. El examinador, el profesor Rob, dijo a Ge Zhengquan: "Los estudiantes chinos sólo pueden estudiar pero no hacer cosas, por lo que no les damos la bienvenida" y enumeró los nombres de seis estudiantes chinos a los que no dio la bienvenida. Ge Zhengquan replicó: "Usted es un experto en cuestiones de China. ¿No hay estudiantes internacionales en China que puedan hacer esto?". El profesor Luo Bo hizo una pausa y admitió que una vez hubo un estudiante internacional de China que obtuvo un doctorado al mismo tiempo que él. a él. Entonces cambió de actitud, sacó dos libros de ciencia y tecnología en alemán y francés y le pidió que hiciera algunas traducciones al inglés en el acto. Ge Zhengquan aprobó con éxito el examen y recibió una beca. Desde entonces dejé todos mis trabajos laborales y me dediqué al estudio y la investigación. El título de su tesis es "Determinación del calor de descomposición del Bi2 mediante el método del haz molecular" y se divide en dos partes. Con base en la medición del calor de descomposición del Bi2, se espera que la ley de distribución de velocidad de Maxwell pueda verificarse mediante datos experimentales medidos.
La Universidad de Berkeley está bien equipada y cuenta con grandes laboratorios. Inicialmente, Ge Zhengquan colaboró con F.F. Coleman para llevar a cabo esta investigación utilizando un analizador de velocidad de haz molecular diseñado por Hall y desarrollado por Kettleman. Después de casi un año de arduo trabajo, los resultados aún no son tan buenos como antes. Durante este período, su colaborador original, F.F. Coleman, se fue porque había recibido una beca Rhodes. Al ver esta situación, su tutor, el profesor Robb, le dijo con cierta simpatía: "Este problema es demasiado difícil. Nadie lo ha logrado antes. Si no quieres perder el tiempo, puedo ayudarte a cambiar de tema". "Ante las dificultades, Ge Zhengquan no se desanimó y pensó: es posible que los chinos no puedan hacer cosas que los extranjeros no han hecho. Tienen una base sólida en física, amplios conocimientos de ingeniería y son expertos en torneado, alicates, fundición y otras tecnologías Creen en sí mismos. Funciona. Resumió cuidadosamente el trabajo del año pasado y descubrió que efectivamente había margen de mejora en el experimento, agradeció al profesor Robb por su amabilidad y rechazó cortésmente la sugerencia. Cambia de tema y se dedica a investigaciones más intensas y arduas. A menudo compra suficiente pan y trabaja en el laboratorio día y noche, experimentando, observando, calculando, fallando y resumiendo, y luego comienza de nuevo día y noche, historias sobre. Los esfuerzos de los antiguos, como colgar vigas, espinas, atrapar luciérnagas y Yingxue, a menudo lo inspiraron y estimularon a trabajar incansablemente. Después de repetidos experimentos, gradualmente descubrió la clave del problema y comenzó una serie de mejoras: modificar Ketman o adoptar algunos. métodos fundamentalmente diferentes, y hacemos arreglos cuidadosos, meticulosos e inteligentes en términos de selección de materiales, modificación y adición de componentes, control de temperatura experimental, velocidad del motor, etc. Después de muchos experimentos repetidos, finalmente logramos el éxito en el tercer año. Se obtuvieron: en términos de medición del calor de descomposición de Bi2, se corrigieron las negligencias y errores de los predecesores y, utilizando sus instrumentos y métodos experimentales cuidadosamente modificados, los resultados fueron mucho más precisos que los de los predecesores, lo que es más importante, utilizando mediciones reales Los datos son cuantitativos; verificó la ley de distribución de velocidad de Maxwell. Fue reconocido internacionalmente que fue el primero en probar esta ley con datos experimentales precisos. Por lo tanto, la Sociedad Estadounidense de Física y la Sociedad Matemática le otorgaron la Llave de Oro y recibió un doctorado en filosofía. p>
Ge Zhengquan también analizó los errores que aún existían en su artículo y creía que la verificación de la ley de distribución logró el propósito esperado, pero no fue ideal.
Parte de la dificultad radica en la tecnología, que puede eliminarse en el futuro; otra parte de la dificultad radica en el hecho de que, además de Bi y Bi2, hay otra molécula Bi8 en el haz molecular a baja temperatura. Para verificar la ley de distribución, se pueden utilizar haces de un solo átomo para obtener resultados de verificación más precisos. En las décadas siguientes, la gente verificó repetidamente la ley de distribución de diversas maneras, y el experimento de Ge Zhengquan fue considerado un clásico y registrado en la historia de la física.
La verificación exitosa de Ge Zhengquan de la ley de distribución de velocidad de Maxwell fue informada por la prensa y se hizo famosa en Europa y Estados Unidos en ese momento. Cambió enormemente el estatus de los académicos chinos a los ojos de los extranjeros y tuvo una gran influencia. e inspiró a los estudiantes chinos que estudiaban en el extranjero en ese momento. En 1953, cuando el profesor Lu Hefu estaba enseñando la Ley de distribución de tasas de Maxwell en la Universidad de Fudan, dijo que cuando estaba estudiando en los Estados Unidos, vio los artículos de Ge Zhengquan de China en la biblioteca y se sintió extremadamente emocionado y orgulloso.
Después del éxito del experimento de Ge Zhengquan, sus experimentos fueron citados continuamente en libros profesionales relevantes en el país y en el extranjero. El profesor Robb de Estados Unidos citó su artículo en el capítulo 3 de "Gas Dynamics" en 1934. Ge Zhengquan y Kettleman son igualmente famosos por sus trabajos clásicos sobre la teoría cinética molecular de los gases. El primer capítulo de "El desarrollo de experimentos con haces moleculares", publicado en el Reino Unido, describe su investigación en detalle. Cada vez más libros de texto universitarios de física nacionales y extranjeros citan sus métodos experimentales. Por ejemplo, "Universi-tyPhysics" escrito por F.W. Schiers (la traducción al chino es University Physics, traducida por Guo Taiyun y otros, People's Education Press) (People's Education Press, cuarta edición, edición de "Thermal Science"); por Li Chun et al. (Libro de texto de prueba para colegios y universidades, People's Education Press); Algunos libros tienen descripciones especiales bajo el título "El experimento de Ge Zhengquan".
Sentar las bases de la industria del oxígeno en China.
Ge Zhengquan estaba estudiando en los Estados Unidos durante el Incidente del 18 de septiembre de 1931. En aquella época, cuando los extranjeros hablaban de la situación actual de China, siempre decían sarcásticamente: China era tan popular que entregó las tres provincias del noreste a Japón en una semana. Impulsado por un fuerte orgullo nacional, después de que Ge Zhengquan completara su trabajo de investigación y obtuviera su doctorado, rechazó las invitaciones de los círculos de física de algunos países e inmediatamente regresó a China para realizar su anhelado deseo de "salvar el país a través de la educación". Después de regresar a China, fue contratado como profesor en el Departamento de Física de la Universidad de Wuhan en 1933 durante cinco años. En 1938, el ejército invasor japonés llegó a Hubei. Después de que los aviones japoneses bombardearan Wuchang, Ge Zhengquan vio con sus propios ojos los miembros amputados ensangrentados salpicados sobre los escombros y quedó desconsolado. Sintió profundamente que el problema de la supervivencia nacional era enorme. ¡Sin patria no habría "educación" ni "salvación nacional"! Así que se unió resueltamente al ejército y corrió al frente de la Guerra Antijaponesa.
En ese momento, había algo de la Fuerza Aérea Soviética y nuestros propios aviones en Wuhan. La ventaja táctica en el combate aéreo radica en lograr una mayor superioridad aérea. Es imposible que los pilotos de gran altitud ejerzan plenamente su eficacia en combate sin oxígeno. En ese momento, China no tenía su propia industria de producción de oxígeno. El oxígeno que necesitaba la Fuerza Aérea era importado de lugares lejanos o suministrado temporalmente por dos o tres fábricas nacionales dirigidas por inversores extranjeros. provocando reveses para la Fuerza Aérea China. Ge Zhengquan creía que China debía tener su propia planta de producción de oxígeno, por lo que tomó la iniciativa de proponer al gobierno la tarea de producir oxígeno. Qian Changzuo, que está a cargo de los mecánicos de la Comisión Aeronáutica, dijo: "Puede venir con nosotros, pero el salario es limitado, sólo 180 yuanes por mes, que es mucho menos que los 300 yuanes que gana como profesor en el océano. El trabajo militar es duro y peligroso...". Antes de que Qian Changzuo terminara de hablar, Ge Zhengquan dijo con firmeza: "Vine a la Guerra Antijaponesa, no por dinero. En una batalla decisiva, solo me preocupo por la seguridad y la comodidad personales, lo cual es una vergüenza para el país". Se quitó el traje y se puso el uniforme militar, se convirtió en director de la Primera Estación de Producción de Gas de la Comisión de Aviación. Debido a la guerra, era imposible importar equipos generadores de oxígeno del extranjero. Para satisfacer su urgente necesidad, compró todo el equipo de la planta de oxígeno administrada por inversores extranjeros en Hankou, lo transportó a Hengyang antes de la caída de Wuhan, lo transportó a Guilin a través del ferrocarril Guixiang y luego lo transportó a Guiyang por camiones grandes. Las dificultades del transporte de larga distancia son difíciles de describir. Los ataques aéreos de aviones japoneses pusieron en peligro a Ge Zhengquan varias veces. El incidente más peligroso fue cuando aviones japoneses bombardearon indiscriminadamente la ciudad de Guiyang. Las tejas y fragmentos de vidrio de la casa en la que vivía fueron derribados uno tras otro. Sobrevivió escondiéndose debajo de una mesa con su hijo. Afortunadamente, una bomba lanzada por un avión japonés sobre la pared exterior de la casa no detonó. Se han instalado equipos generadores de oxígeno en Huludong, cerca de la ciudad de Waisanqiao, Guiyang. En mayo de 1939, comenzó oficialmente la producción de oxígeno, resolviendo el problema del uso de oxígeno para las operaciones a gran altitud de la Fuerza Aérea. En ese momento, un forastero se ofreció a pagar una gran suma de dinero para comprar oxígeno, pero él se negó rotundamente.
Luego produjo diversos suministros militares, como hidrógeno y gas de ácido carbónico, y fabricó gasolina, diésel, soda cáustica, pintura para aviones y otros suministros militares que eran extremadamente escasos en la zona en ese momento. Justo cuando estaba logrando un gran éxito en todos los aspectos, publicó un pareado escrito por él mismo en la pared de su casa: "No hables de la longitud de una persona, ¿cómo puedes atribuirte el mérito? Su familia vivió una vida frugal". y normalmente comía más verduras. El aceite está delicioso. Ge Zhengquan es muy concienzudo, respetuoso de la ley, diligente y sencillo. Vivió y murió con el pueblo de todo el país e hizo grandes contribuciones a la victoria de la Guerra Antijaponesa en el momento crítico de la supervivencia nacional. Después de la rendición incondicional de los invasores japoneses en 1945, se le ordenó enviar técnicos para hacerse cargo de las fábricas de concentradores de oxígeno abandonadas por el ejército japonés en todo el país. La planta de oxígeno de Guiyang regresó a Hankou y pasó a llamarse Planta de oxígeno de la Comisión de Aviación. Una fábrica absorbida por otra ubicación se llama fábrica filial. Ge Zhengquan fue nombrado director de la fábrica principal.
Pionero en la investigación y aplicación de radares en China
Poco después de que Ge Zhengquan fuera nombrado director de la Fábrica de Oxígeno de la Fuerza Aérea, creyó que la Guerra de Resistencia contra Japón había terminado y Era mejor regresar a la Universidad de Wuhan para retomar su antigua carrera y contribuir al Cuartel General de la Fuerza Aérea presentó su renuncia. Esto coincidió con el establecimiento del Sexto Departamento del Ministerio de Defensa Nacional, que se denominó Departamento de Investigación y Desarrollo Científico de la Defensa Nacional. Qian Changzuo, quien fue nombrado director, lo invitó a desempeñarse como primer director del ministerio y presidir la investigación y el diseño de la ciencia de defensa nacional. Ge Zhengquan estaba muy interesado en algunas armas nuevas que aparecieron en la Segunda Guerra Mundial y aceptó fácilmente la invitación. Mientras se desempeñaba como director del departamento de diseño, se le ordenó ir a Shanghai, Qingdao y otros lugares para hacerse cargo del exceso de suministros militares del ejército estadounidense. Mientras algunas personas estaban deslumbradas por la victoria de la Guerra Antijaponesa y se dedicaban a "robar y ganar dinero", él era honesto, respetuoso de sí mismo y respetuoso de la ley. Se dedicó a la investigación científica de la defensa nacional y se encaprichó con los más de 400 vehículos de radar militares y más de 3.000 toneladas de equipos de radar que dejó el ejército estadounidense. Armado con este equipo y el conocimiento de onda corta que aprendió en los Estados Unidos, él solo superó numerosos obstáculos y superó diversas dificultades. Primero, estableció un taller de reparación de radares en Denglongxiang, Nanjing, y luego estableció el primer instituto de investigación de radares de China en Miaoershan, Nanjing, y escribió el artículo "El desarrollo del radar y su papel en la Segunda Guerra Mundial". Pronto fue nombrado director del Instituto de Investigación Radar. Desde entonces, China ha tenido su propia industria de investigación y producción de radares.
Durante 1948, se llevó a cabo un ejercicio de detección por radar en Miaoershan. La pantalla mostraba la distancia, dirección, altura o escena del objeto detectado. Los funcionarios del gobierno de Nanjing se dieron cuenta de la importancia del radar en la defensa nacional. Para controlar el instituto, colocaron algunos agentes militares entre el subdirector y el personal técnico. Ge Zhengquan se dio cuenta de que la situación era complicada, pensó en el pasado del Kuomintang y en algunas políticas impopulares de la época y perdió la confianza en el Kuomintang.
Cuando el gobierno de Nanjing huyó de Nanjing en 1949, el Ministerio de Defensa Nacional ordenó a Ge Zhengquan trasladar el Instituto de Investigación de Radar a la provincia de Taiwán. El comité de reubicación también asignó especialmente 50 vagones de carga y lanchas de desembarco. Odiaba las acciones del Kuomintang de iniciar una guerra civil, involucrarse en la corrupción, elevar los precios y poner a la gente en peligro. ¿Cómo pudo enviar esta vital instalación de defensa, en la que había trabajado duro durante muchos años, a un lugar tan pequeño como la provincia de Taiwán? Después de algunos esfuerzos, en vísperas de que el Ejército Popular de Liberación cruzara el río, para evitar que la guerra dañara el radar, se transportaron 50 camiones con radar completos a Hangzhou para un refugio temporal a través de la autopista Beijing-Hangzhou. El Ministerio de Defensa Nacional también utilizó 30.000 dólares de plata como cebo para permitirle conducir el camión radar hasta Ningbo y navegar hasta Taiwán. No hizo nada por inducirlo. En ese momento, los espías instalados en el instituto instigaron a algunos empleados del instituto a escoltarlo por la fuerza al gimnasio de Hangzhou en un intento de asesinarlo. Unió a los empleados del instituto, expuso la conspiración de los agentes secretos, protegió todos los equipos de radar y marcó el comienzo de la liberación de Hangzhou. En junio de 1949, el radar se trasladó de nuevo a Nanjing, se capacitó a 180 técnicos de radar y se estableció oficialmente la Fuerza de Radar del Ejército Popular de Liberación de China. A principios de 1950, se ordenó a las tropas que participaran en la liberación de las islas Zhoushan. Al pasar por Shanghai, el radar contribuyó por primera vez a la seguridad de Shanghai. En mayo de 1950, se le ordenó resistir la agresión estadounidense y ayudar a Corea, y desplegó tropas de radar desde Shenyang hasta el río Yalu para proteger estrictamente el puente del río Yalu.
Debido al estrés prolongado, Ge Zhengquan se enfermó debido al exceso de trabajo y necesitó tratamiento y descanso prolongado. Renunció como director del Instituto de Investigación de Radar y fue al Hospital Afiliado de la Segunda Universidad Médica Militar de Shanghai para recibir tratamiento. Tras recuperarse de la enfermedad, trabajó como profesor de primer nivel y director de la Sección de Docencia e Investigación en Matemáticas, Física y Química de la Segunda Universidad Médico Militar. En sus últimos años se dedicó activamente a la docencia y la investigación científica. Una vez editó el libro de texto de física de la Universidad Médica Militar del Ejército Popular de Liberación; dirigió el desarrollo del primer amplificador de CC de ondas cerebrales en China para observar las ondas de respuesta del cerebro humano a las cosas; utilizó un generador de alto voltaje de Van de Graaff para ensamblar un; Microscopio electrónico de emisión de campo con un aumento de 500.000 veces. Se puede observar directamente la disposición atómica de la ftalocianina biológica.
A la edad de 85 años, presidió la traducción del libro "Fundamentos de la física moderna y su aplicación" del estadounidense P.A Tipler, publicado por Shanghai Science and Technology Press en enero de 1981.
En 1984, Ge Zhengquan finalmente cumplió su deseo y se unió al Partido Comunista Chino.
El 22 de marzo de 1988, Ge Zhengquan, que se había dedicado a la enseñanza de la física y a la investigación científica durante más de 60 años, murió de una enfermedad en el Hospital Changhai afiliado a la Segunda Universidad Médica Militar de Shanghai.