量子力学怎样形成的(谁才是量子力学的缔造者)
作者 | 厚宇德
一
引言
2017年《科学文化评论》发表了笔者回忆戈革先生的文章 [1]。
其后范岱年先生撰文指出:“我想,戈革如还在世,看了厚宇德的文章,必然会勃然大怒,甚至同他绝交。对玻尔的评价,我比较赞同戈革的观点。”[2]
范先生这样说,是因为戈革先生以研究玻尔(Niels Bohr)而著名,但是如范先生文中所引述,笔者却认为:“戈革研究玻尔,堪比牛刀杀鸡,实在令人惋惜。”
与戈革先生的见解不同,笔者断言:“玻尔与量子力学的建立几乎没有关系。”([2],页 119)范先生在文中说:厚宇德做此结论,却“没有提出任何根据”([2],页 120)。
这样说既对又不对。
说对是因为笔者多年来发表的相关文章和书籍已对结论做过一些深入的解释说明,因此在那篇文章中就没有更进一步详细说明;另外在那篇纪念文章中,这一念头只是顺便一提(甚至在文章定稿时还犹豫要不要保留),因此没有过多着墨。
说不对是因为为了论证、说明这个结论,在过去不止十年的时间里,笔者撰写发表了数十篇相关文章和多部涉及这一话题的书籍,其中有几篇关键文章就发表于近年的《科学文化评论》,而在范先生批判的这篇文章中,对这一结论也有接近一页篇幅的说明。
因此说笔者对这一观点“没提出任何根据”,是不准确的。
玻恩(Max Born)于笔者无恩,玻尔于笔者无仇;笔者所言并非故弄玄虚编瞎话骗人;恰恰相反,很多不明就里者不负责任撰写的一些涉及量子力学发展史的著述,已经混淆是非近乎一个世纪。
世界上很多事就怕认真,而做学术却就是要较这个劲、认这个真。
范先生的文章对笔者而言是个好的提醒:很有必要摆事实、讲道理,进一步全面论证为什么说玻尔与量子力学的建立无关。
请范先生以及其他关注量子力学发展史的读者基于笔者提供的文献资料再做判断,看看玻恩与玻尔究竟谁才是量子力学的真正领袖、缔造者。
二、
玻恩学派与玻尔学派有什么不同?
如果对玻恩学派以及玻尔学派有些了解,就不难认识到:量子力学不可能诞生于玻尔的学派,而只能诞生在玻恩的学派。
一个科学学派的学术氛围、研究作风与研究纲领,主要是由学派领袖的性格、学术积淀、学术视野与学术追求所决定的。
要了解这两个学派的区别,首先就要对比一下玻恩与玻尔的不同。
1. 玻恩其人其事
对玻恩的性格,多位学者有过大体相似的描述。
1970年马丁·克莱因(Martin J. Klein)曾将玻恩与其他几位著名物理学家做过对比:“爱因斯坦当然是独一无二的,玻尔无论在哪里‘理论物理之父’的名号都非他莫属,狄拉克的独特方式与出众天赋,泡利的深刻而伤人,这些已经成为45年来物理学家故事的基础。但是很明显玻恩缺乏这些五花八门个人魅力中的任何一个。”[3]
海耳布朗(J. L. Heilbron)阅读玻恩的回忆录后,认为玻恩是“胆怯、暗淡多病,并对自己的判断不自信的”[4]。海耳布朗还认为,玻恩是一个“正直、努力工作但缺乏幽默感 的人”([4],页 741)。
海森伯传记作者大卫·卡西第(David C. Cassidy)说:“安静的、克制的玻恩”,常常“显得是苍白的” [5]。
控制论创始人、玻恩曾经的合作者维纳(Norbert Wiener)说:“玻恩总是镇定自若,温文尔雅,……在所有的学者中,他是最谦恭不过的了。”[6]
日本理论物理学家汤川秀树(H. Yukawa)对玻恩性格的描述可谓画龙点睛,他用“软”字揭示玻恩性格的总体特征,并将玻恩视为自己学术与人生之榜样:“学者有不同的类型,他们可以被区分为‘硬’和‘软’的两类,马克斯·玻恩显然属于‘软’的成分较多的那种类型。我认为我本人也是属于软类型的学者,这也许是我正无意识地在前辈的大学者中间寻找一位与自己性格相似的人吧。”[7]
克制、低调、安静、随和、不张狂、不傲慢,不追求在公众场合成为大家瞩目的核心与焦点,这是玻恩生前身后给人们留下的总体印象。
性格偏软仅仅指为人做事不强势、不咄咄逼人,并不是说玻恩软弱无能、没有事业追求。
海耳布朗说玻恩努力工作,玻恩的学生和早期合作者朗德(Alfred Landé)则说:玻恩“在专业上野心勃勃,如果有三个月写不出重要的文章,他就情绪低落泄气”[8]。
朗德的这句话揭示了玻恩既内向、跟自己较劲,又有强烈科学追求的特征。玻恩没有出人头地的领袖欲,“软”性格的他对世俗追逐的很多目标无所觊觎,毫无称霸学界的野心。
作为一位乐于享受安静状态的学者,科学研究与培养杰出人才的工作能给玻恩带来最大乐趣,他说:科学研究的“乐趣有点像解十字谜的人所体会到的那种乐趣。然而它比那还要有趣得多。……它甚至比在其他职业方面做创造性的工作更有乐趣”([9],页 20)。
在教书育人方面,玻恩说:“我觉得在大学教书是最有趣的。”([9],页 21)尤其在指导研究生时:“以有吸引力的和有启发性的方式来提出科学问题,是一种艺术工作,类似于小说家甚至戏剧作家的工作。”([9],页 21)
具有如此心境的玻恩带领学生沉醉于科学研究之中,在其学派内部,倡导自由讨论,营造宽松的学术氛围,从不仗势欺压过任何同事和学生。
北大应用物理系王正行教授曾说:“可以毫不夸张地说,哥廷根(物理学派)是当时国际上理论物理学的中心和圣地。只是由于玻恩谦虚、谨慎、虚怀若谷、不争强好胜、不拉帮结派的性格,才没有因此而形成一个紧密抱团、称霸学界、目空一切、自吹自擂的哥廷根学派。”[10]
这是对玻恩学派很恰当的描写。“软”性的玻恩实际上心胸宽广。
1963年2月20日在接受库恩(Thomas Kuhn)和海耳布朗采访时,著名理论物理学家奥斯卡·克莱因(Oskar Klein)说:“我认为玻恩的思想是很开放的,而且他很有想象力。”[11]
软而不弱、有学术追求且胸怀开阔的玻恩,不是具有统治力的科学政治人物、不能成为科学活动家,但是为科学探索之心所强烈驱驶,玻恩既能自己做出一流的学术研究,也能称职地组织和领导一个高效的科学研究团队。
他在回忆录中说以他为核心的哥廷根大学物理系部的研讨会是“伟大的激动人心的”[12]。
研讨会是开放的,参加者除了物理系的师生,还有专业上较为密切的其他系部人员,如应用力学系的普朗特(Ludwig Prandtl)、物理化学系的塔曼(Gustav Tammann)、地球物理系的维希尔特(Emil Wiechert)、天文学系的哈特曼(Johannes Hartmann),等等。
数学家们也常常光顾这个研讨会。
玻恩秉承哥廷根大学民主自由的学术传统,带领团队开展活跃的研究活动,他很快即将哥廷根大学物理系缔造成了国际物理重镇。
玻恩说:“许多重要成果就是在这样非正式的聚会上首次被提出来的。弗兰克(James Franck)、 坡尔(Robert Pohl)和我轮流为研讨会提出议题并主持会议。发言者被打断发言并被无情批评,这类事情在研讨会上大家习以为常。大家享受这种极为生动而有趣的辩论过程。我们甚至鼓励年轻人也参加讨论,为此我们确立了一个原则:不仅允许提出愚蠢的问题,甚至欢迎大家提出这类问题。”([12],页211)
玻恩学派良好的学术氛围,给弟子们留下了极其深刻的印象。
1962年2月20日在接受托马斯·库恩的采访时,诺贝尔物理奖获得者、玻恩的弟子玛利亚·戈佩特·迈耶 (Maria Goeppert Mayer,即迈耶夫人)说:通常有20—30人参加玻恩主持的研讨会,“研论会总是很美好的,而且经常在讨论会之后,所有参加讨论会的人和玻恩一起去散步,并到乡间的小酒馆共进晚餐。……那时的哥廷根精神与其他地方相比是如此的不同。我记得玻恩愿意和学生去散步——和所有的学生,边散步边讨论科学及其他所有的事情”([11],页 356)。
1963年3月18日,玻恩曾经的助手之一、著名物理学家海特勒(Walter Heitler)在接受海尔布朗采访时说:“我必须首先说点关于哥廷根的事。哥廷根的氛围是令人愉悦的;作为领袖的玻恩和弗兰克是简单而令人愉悦的人物,那里的其他很多人也是很友好的。……那里有一种很友好的氛围,任何事情都可以讨论。”([11],页 123)
量子力学就是在玻恩主持的研讨会或讨论课上逐步孕育而诞生的。
海森伯(Werner Heisenberg)建立矩阵力学的重要的“一人文章”,有一个重要的尝试, 即运用了“跃迁振幅”的概念。
对此,玻恩和约当(Pascual Jordan)有清晰的回忆:“有一个事实给我们留下了印象,即我们的公式中出现的‘跃迁量’总是和经典理论中的振动幅度的平方相对应。因此,将‘跃迁振幅’的概念写成公式似乎是很可能的。我们在日常例会上讨论过这一看法,海森伯经常参加这些会。我提出,这些振幅可能就是主要的量,并可以用某种符号相乘以处置之。约当肯定了我对他说过这话的可能性。”([12],页 216)
海森伯把玻恩的设想创造性地应用在了文章之中,其后玻恩经过思考意识到:海森伯论文中的“符号相乘只不过就是矩阵运算”([12],页 217),从而开启了他带领约当、海森伯建立矩阵力学理论体系的大业。笔者有两篇文章专门介绍玻恩如何培育物理英才 [13, 14]。
这两篇文章对玻恩如何指导学生,如何因材施教,以及玻恩的学生们所说玻恩曾给予他们的重要的影响等等,都结合可靠文献做了阐述说明。
其中涉及到玻恩的主要弟子有:朗德、韦斯科普夫(Victor Weisskopf)、艾尔萨色(Walter Elsasser)、菲兹 ·伦敦( Fritz London)、海森伯、玛利亚·戈佩特,以及奥本海默(Robert Oppenheimer)等人。
这当然不是得到玻恩点化的全体后辈。玻恩给予每个人的重要影响,都不是捕风捉影,而是有案可查的。
文章还用一个独立环节讲述玻恩精心打造、撰写的教材著作,对物理学后辈的影响深远。这其中包括《光学原理》《晶格动力学理论》《原子力学》《爱因斯坦的相对论》《永不停息的宇宙》等等。
日本物理学家汤川秀树,通过阅读玻恩的著作对物理学产生了浓厚的兴趣,并以玻恩为榜样,开始了自己的科学生涯。
早在玻恩于哥廷根大学任教授时,就有多位中国物理学家及物理、数学兼修的年轻学者受教于玻恩,这些亲历者也给予玻恩高度评价。
叶企孙先生于1930年9月,“取道西伯利亚、莫斯科赴德国哥廷根大学进修。叶企孙听了玻恩讲授的热力学,海特勒讲授的量子电动力学”[15]。
玻恩作为理论物理学家,理论与实践并重的风格给叶企孙先生留下了深刻影响,35年后他曾描述玻恩的学术风格:“在哥廷根大学,玻恩有一个习惯,他除了主持理论物理讨论会,也一贯参加由弗兰克主持的实验物理讨论会,每次都去,了解实验中有哪些要说明的问题,有哪些新想法和新发现。”([15],页 297)
重视物理实验也是理论物理学家玻恩得以成功的重要因素,笔者对此曾有过专门论述[16]。
魏时珍教授1922年到哥廷根大学求学 , 投师库朗门下主攻数学,1925年获得博士学位。但是他数年坚持修学玻恩的几乎全部课程。
他回忆自己在德留学经历时,总是强调玻恩给他留下的深刻印象:“玻恩的课讲得很好,开过 20 多门课。” [17]
吕百达教授说:“1989年(魏)时珍先生在给我的信中还说 :‘我听其(指玻恩)理论物理,两年有半,而从未见其说错一句,写错一字,其板书真轶绝尘,更令人目眩。’”([17],页 194—195)
关于玻恩究竟如何讲授物理学专业课程,王福山教授当年曾受教于玻恩的原子物理课以及电磁学课,他对玻恩授课细节的一些回忆([13],页 62)与叶企孙先生、魏时珍先生的回忆相互辉映,能让读者感受到玻恩不仅是一位卓越的研究者,更是一位成就卓越的善于教书育人的教授,在教学中尤其善于培养学生的科研能力。
2. 玻尔其人其事
按照汤川秀树的物理学家“软硬二分法”,玻尔毫无疑问属于“硬”派人物。
玻尔不仅是玻尔研究所的至高无上的权威和统治者,无论在什么场合,玻尔都尽展理论物理代言人的做派与强大气场。
这正如马丁·克莱因所说:玻尔“无论在哪里‘理论物理之父’的名号都非他莫属”([3],页 360)。
但是笔者认为,在玻尔展示“理论物理学之父”强大气场的很多时候,他的真实专业角色却只是个武断的配角甚至半个门外汉。
如果读者因此对我国科技史界截至目前所诠释的西方科技史是否全面、是否真实可靠产生质疑,笔者认为这是完全正常的、自然而然的,是非常合理且十分有眼力的。
玻尔是怎样一个人,其理论物理学专业造诣如何?
与玻尔有过深入接触的物理学家的回忆与评价,是回答这类问题的最直接的依据。
美国物理学家吉诺·塞格雷(Gino Segrè)写过一本题为《浮士德在哥本哈根》的著作 [18],笔者最早是通过华盛顿大学物理系里格登(John S. Rigden)教授撰写的书评,了解到了此书的内容。
该书作者采访了若干熟悉玻尔的人,通过与他们对话,发现在人际交往上,作为朋友甚至长辈,多数人很钦佩玻尔,认为玻尔是个可爱的有魅力的人;但是以物理学家的标准去衡量,玻尔的声誉却大打折扣:“玻尔作为一个人是很有魅力的,然而玻尔作为一位伟大的物理学家,是完全不同的另一回事。”
吉诺·塞格雷和里格登教授所揭示的玻尔的这一侧面,对于玻尔此前的形象是很大的颠覆。但是笔者认为他们的观点是客观、中肯的,因为有更多证据支持这一结论。
著名物理学家伽莫夫(George Gamow)熟悉玻尔,他在著作中曾这样描写:“玻尔最大的特点也许就是他的思维和理解力的缓慢。……在科学会议上他也明显地表现为反应迟缓。常常会有来访的年轻物理学家就自己对某个量子论的复杂问题所进行的最新计算发表宏论。每个听的人对论证都会清清楚楚地懂得,唯独玻尔不然。于是每个人都来给玻尔解释他没领会的要点……”[20]
伽莫夫展示了玻尔在哥本哈根的学术活动中被动、跟不上节奏的一面,很难将其设想为量子力学建设过程中的统帅和领袖。
玻尔几乎不带博士生,而只邀请物理界名宿以及崭露头角的新星来他的研究所交流。与其说是他在指导这些客人,不如说他希望借助这种交流方式,从这些年轻人身上学习新东西。
如果把建立量子力学比喻成驱动一辆车,玻尔不是拉车人,甚至连做一位辅助的推车人,他都力不从心。
王正行教授在高度评价玻恩虚怀若谷、其学派不拉帮结伙时 [10],潜在地树立了善于搞事、目空一切、自吹自擂、拉帮结派、称霸学界的一个反面典型,笔者认为其所指即为具有君临天下心态的玻尔及所谓的哥本哈根学派。
有多项文献表明,在建立量子力学时期,专业能力上起不到领袖作用的玻尔,却一直呈现指点江山的心态和姿态,不可为而为之,从而导致一幕幕充满悲剧色彩的事件出现。
物理学家斯拉特(John C.Slater)毫不讳言自己无法原谅玻尔。
斯拉特 1923年在哈佛获得博士学位,其后来到哥本哈根。在接受库恩访谈时斯拉特说,他当年之所以去哥本哈根,是因为他发现:当时很少有美国人去玻尔那里,因此他灵机一动以为这可能是个好机会。
在此之前,他在给家人的信中描写了自己的一个学术设想:“既有波又有粒子,而粒子仿佛是由波所携带着的,从而粒子就到达波所携带它们去的地方,而不是像别人所假设的那样仅仅沿直线射出。”[21]
到哥本哈根后,斯拉特向玻尔等人介绍了自己的想法,以及基于对这一想法的讨论, 1924年1月20日玻尔亲自操刀定稿 BKS(玻尔 - 克拉默斯 - 斯拉特)论文。
玻尔承认该文是受斯拉特新想法的促动所产生([21],页 343)。但玻尔基于自己的主见,在文中弃用1905年爱因斯坦提出的光量子概念,否定了能量与动量守恒定律,这种做法成为后来这篇文章倍受批评的硬伤。
在这篇文章写作过程中,年轻的斯拉特受到了玻尔强势的打压。
40多年后,回顾往事,斯拉特说过这样的话:“我是倾向于确切的守恒的……克拉默斯在玻尔面前永远说‘是’……他们作出的变动是我不喜欢的……我在和玻尔建立联系方面完全失败了。”([21],页 348)
强势、武断的玻尔没有给斯拉特以有价值的指导,反而对其心理造成强烈伤害。
晚年他仍无法释怀地说:“从那时开始,我不再对那些人有任何尊重。我在哥本哈根经历了一段可怕的日子。”[22]
费米(Enrico Fermi)是玻尔下一代物理学家中的杰出领袖之一,被誉为 20世纪在理论与实验方面均为大师的最后一位物理学家,他先后创立了罗马学派和芝加哥学派。
1962年7月31日托马斯·库恩写了一页记录文字,题目是《费米对玻尔的态度》。记录他从费米当年的同事弗兰克以及迈耶夫人那里听到的一种说法:费米看不起玻尔。
二战之后,芝加哥大学物理系有人建议请玻尔来作讲座。对此,费米非常反对,当建议者以“让学生见一见这位伟大人物大有好处”为由劝说费米时,费米说,事实上玻尔混乱、糊涂的思想只能伤害学生。
除了费米,说玻尔思想混乱的大有人在,如玻恩曾对爱因斯坦说:“玻尔的表达时常是模糊难解的。”
而特勒的传记作者也说:“玻尔虽然学问渊博,但也可以说他是一个使人混乱和脾气古怪的教师。他的缺点有时会使他的学生受到考验。” [23]
需要说明的是,这里所说的玻尔的“学生”指的是被玻尔邀请到其研究所访学的年轻人,而不是他亲自授业的学生。
根据弗兰克和迈耶夫人的说法,库恩无法确定费米是一时看不惯玻尔,还是一直否定玻尔。为此他向费米罗马学派的主要成员、1959 年诺贝尔物理奖获得者塞格雷(Emilio Segrè)求证。
塞格雷证实,费米一直对玻尔评价不高,他看不惯玻尔晦涩的言语以及警句似的表述方式。
塞格雷说,费米甚至怀疑玻尔是否具有清晰思考的能力,费米还反感神秘玄乎的哥本哈根学派的哲学言论,并尽其所能予以反对。
塞格雷认为,费米看不起玻尔可能起因于较早的一件事。
1923年费米写了一篇很好的论文,文中已经提出了“威廉姆斯 - 魏扎克方法”( Williams-Weizacher method)。
玻尔没有读懂费米这篇论文,却对费米的重要成果做出了否定性的评价。这直接导致费米的这一贡献被物理界忽视。相关原始文献见于笔者此前的文章中 [24]。
在不十分了解内情的人看来,玻尔与海森伯是20世纪物理界亦师亦友良好关系的楷模。可事实上除客套意义之外,二人之间不存在真正的师生关系。
不仅如此,如果仔细品味大卫·卡西第和派斯(Abraham Pais)分别撰写的海森伯与玻尔传记,不难发现二人之间真实的互动并不像海森伯早期为讨好玻尔所说的那样美好。
在此仅举一例。
海森伯的测不准原理后来备受哥本哈根学派以及玻尔本人的推崇,但是玻尔早期是反对这一思想的,直到海森伯写成文章后玻尔还不认可,玻尔并不止步于不认可:“玻尔甚至试图劝说海森伯不要发表这篇文章……两人的争论是相当尖锐而且是很不愉快的。海森伯后来回忆:‘我记得这场争论以我迸出眼泪而告终,因为我受不了玻尔的这种压力。’”[25]
1927年3月底海森伯不顾玻尔反对把稿子投寄出去。尽管如此,圆滑世故的海森伯没忘记对玻尔表达自己的谢意。
今天可以设想,如果海森伯像即将提到的约翰·惠勒(John Wheeler) 那样屈服于玻尔,这篇重要文章也许会被扼杀,至少会被推迟发表。
平心而论,玻尔当然不是要刻意反对海森伯或他的这篇文章,问题的关键还是在于玻尔本人在理解不了年轻人的思想和成果时,却偏要不自知地予以干预甚至行使否定权力。
约翰·惠勒于20世纪30年代曾在玻尔指导下做博士后研究工作,他是一位对玻尔没有怨言的后辈物理学家。但是这并不意味着玻尔对惠勒没有负面影响。
惠勒当时与普拉瑟(Milton Plesset)合作研究高能光子与原子核相互作用,撰写了一篇他们很满意的论文。但是玻尔建议他们不要公开发表这篇论文。
惠勒说:“虽然我们对于这份研究感到满意,不过我们还是尊重玻尔的判断……结果这次的研究结果从未发表。”[26]
惠勒没有责怪玻尔:“读者很可能会认为我们是不是在这件事上对于玻尔有些不满,答案不只是没有,而是完全没有。我们根本没有想过有任何不满之处。”([26],页 170)
由惠勒不无遗憾的回忆可以看出,惠勒不怪罪玻尔是由于惠勒本人性情好、想得开而已,如果换个人因此怪罪甚至对玻尔怀恨在心,也丝毫不难理解。
惠勒的遭遇再次说明一个事实:无论自己真正懂得与否(很多情况下是不懂),强势干涉年轻人的研究工作并常常武断决定年轻人研究成果的命运,是玻尔的一贯作风。
玻尔貌似在其研究所内对大家友好、宽容,不过这都只是表面现象。
这一点在惠勒的回忆里间接地有所展示“:如果研讨会上有另一位讲员在发表谈话,玻尔会静静地坐上15分钟。随后如果那个主题引起他的注意,他就会逐渐从被动的听众角色转变成主动的参与者……而原来的讲员则在旁倾听……”([26],页 165)
惠勒等年轻人是单纯的,在他正面歌颂玻尔的文字里,我们不难看出玻尔私下里为了维持其统治地位所施展的铁腕行为“:玻尔从来没有对任何人恶言相向……我在那里的一年期间有两次看到有研究员过度以自我为中心,玻尔觉得他们过于自大。就这两个例子而言,玻尔都是悄悄地安排让这两个人到其他的研究院上任。”([26],页 167)
老辣的玻尔将无视其存在、藐视其权威的人悄无声息地就处理掉了,手段高明到让单纯的年轻人丝毫体会不到玻尔的真正用意。
即使对于玻尔如此膜拜的惠勒,也没有体验到玻恩的助手和弟子们在玻恩学派里尽享的快乐,惠勒说“:虽然我和玻尔之间由于拘谨而影响了我们的关系……”([26],页185—186)
惠勒为什么拘谨?从斯拉特、海森伯等人的情形来看,不是惠勒本人的问题,而完全是霸主玻尔的强势使然。
玻尔的哥本哈根学派,并不存在真正民主、宽松的学术氛围。
年轻人被玻尔“虐待”的事件当然不仅限于这几例。
与玻尔相反,“软”性格的玻恩却从来不曾这样对待任何学生或助手,不仅如此他还有不少受虐于年轻助手甚至博士生的经历。
泡利、奥本海默以及汉斯·贝特(Hans Bethe)等年轻一辈都有过狂虐玻恩的举动,但是玻恩对他们毫无怨恨,也没做过任何惩罚或报复行为。
以奥本海默为例,年轻时他自视高傲,对包括玻恩在内的很多人,他的行为都多有失礼甚至冒犯。
他多次在玻恩的课堂上打断、甚至取代玻恩而自己占据讲堂。对此玻恩能够予以谅解和忍耐,即使其他学生无法忍受联名写信抗议,玻恩也没有批评奥本海默,只是设法让奥本海默知道其他同学的强烈不满,从而收敛自己的行为。
而有一次当玻恩将自己撰写的论文交给奥本海默,请他检查数学计算与推导有无错误时,奥本海默竟然对玻恩说:“我一点错都没找到,——这真是你单独写的吗?”
对此玻恩也不懊恼,并说:“奥本海默是唯一具有足够的直率和鲁莽而不是出于玩笑敢于说出这些话的人。我并未觉得受到冒犯,实际上这使我更加尊重他的这一突出个性。”([11],页365)
而在当时写给美国学界要人的信函中,玻恩对于奥本海默的不得体言行一句不提,而只是夸奖他非常优秀 [27]。
玻恩在泡利、奥本海默等人身上展示出的超越常人的宽容大度,值得我们深思:如果将他的这种反应,仅仅看作是他性格软弱使然,很可能就严重低估了这一伟大灵魂的境界。更无法理解他在这样情况下对于这些后生的那份发自肺腑的欣赏。
戈革先生承认这样的事实:玻尔在量子力学建立期间,“1925—1927的两三年内……他所正式发表的论文比较少”[28]。
在此期间玻尔不仅科学研究成果少,而且均与量子力学的建立无直接助力,这是物理界、物理学史界不争的事实。
在这种情况下再说玻尔对于量子力学的巨大贡献,皮之不存毛将焉附?
于是就有人如罗伯森(P. Robertson)想出来另外一个理由和借口“:虽然玻尔本人并没有发表过任何一篇对量子力学的建立有直接贡献的文章,但他在指导和鼓舞年轻一代物理学家方面却起到了决定性的作用。”[29]
然而,事实确实如此吗?
前面所述斯拉特、费米、海森伯以及惠勒等人的可靠回忆,无疑可证此言大谬,完全违背历史事实!
在影响年轻后学方面,玻尔乏善可陈。而作为一位大学教授,玻尔的作为也实在难以令人恭维。
在教书育人方面,玻恩仅在哥廷根大学任教授期间,就培养出了 20 多位物理学博士,其中多人获得诺贝尔奖。
而根据目前科技史界的共识,有据可证能够算作玻尔指导的物理博士只有克拉默斯一人。
有人称玻尔为伟大的物理教育家,即使不与玻恩相比,作为一位教授和著名大学、著名研究所的带头人,一生只指导出一位博士生,无论如何解释,都很怪异。
说到教书育人,就不能不提撰写的经典教材和著作。玻尔到底写过什么媲美于玻恩《光学原理》《晶格动力学理论》《原子物理学》的著作或是影响几代人的著作或教材?
有谁曾具体描写过玻尔教授讲授哪门物理课程?可见有人描写、回忆玻尔教授如何具体地指导学生?他的哪位弟子曾由衷地感谢玻尔有什么课程令他受益无穷?
这些问题如果放在玻恩身上,我们都可以给出众多答案和证据,可是在玻尔的“光辉”事迹中却找不到具体事例。如果连这些实实在在的事情都不曾做过,玻尔的伟大导师形象是如何成就的?
没有别的解释,皆源自于捕风捉影或高度夸张的传奇故事。
戈革先生认为,在量子力学建立的“激动人心的奋进中,玻尔事实上起了‘总指挥’的作用”([28],页 199)。而“特别在新量子力学的诞生阶段,玻尔的研究所简直成了众望所归的‘大本营’和‘司令部’”([28],页 18)。
即使戈革教授说不出玻尔和玻尔研究所在量子力学建立过程中的直接贡献,他仍然不改初衷:“从数量上来看,有许多是德国的哥廷根和慕尼黑等完成的,但是从总的精神和纲领上看,哥本哈根才是无可争议的司令部。”([28],页139)
笔者曾指出,戈革先生的这些说法,时至今日仍是充斥物理界、科技史界的压倒性错误说法。
但这种说法在逻辑上是站不住脚的:“难以想象也没有证据表明玻尔这个‘总指挥’在那个时期,曾向多年里一直在尝试建立取代玻尔旧原子理论的新理论的玻恩教授发号施令;没有走在建立量子力学正确道路上的玻尔,如何启发海森伯?1925年前与玻尔不熟识、也无书信往来的约当如何接受玻尔的指导?毫无证据表明玻尔曾指挥特立独行的薛定谔(E.Schrödinger)建立波动力学;更没有玻尔指导或指挥沉默寡言的狄拉克(P. Dirac)的证据。而如果玻尔指挥的不是这几位建立量子力学的关键人物,那么这位‘总指挥’的指挥与量子力学的建立有何干系?”([24],页 67)
要证实玻尔是建立量子力学的总指挥,就必须拿出可靠证据回答笔者曾提出的这些问题,否则就只能是空话。
通过对比玻恩与玻尔,我们会发现:他们在为人做事的方式上存在截然的不同,从格局和胸怀上,玻恩有真正的容人雅量,并且脚踏实地培养学生;而玻尔的强势心态使他难以容忍敢于冒犯他的学人,而他又不具备足够的专业能力去培养建设量子力学所需要的人才。
(未完待续)
作者简介:厚宇德,1963年生,黑龙江明水人,工学博士,山西大学教授、博导,研究方向为物理学史与物理文化。
参考文献
[1] 厚宇德 . 生命终点前的戈革教授 [J]. 科学文化评论 , 2017, 14(5): 79—91.
[2] 范岱年 . 戈革如在世 , 必然会大怒 [J]. 科学文化评论,2018, 15(2): 119—121.
[3] Klein, M.. Max Born on His Vocation[J].Science. New Series, 1970, 169(3943): 360.
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本文原刊于《科学文化评论》2019年第16卷第3期,原题《老话重提:为什么说玻尔与量子力学的建立无关?》。经《科学文化评论》授权刊发,略有编辑。
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