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尋找玻爾的足跡:改變世界的玻爾-海森伯格會麵

(2017-11-05 17:44:41) 下一個

繼續談我尋找玻爾故居的旅行,這是《在哥本哈根尋找現代物理學巨人玻爾的足跡》長文的結束篇。鑒於大眾對純科學的東西遠沒有對人世間的故事那麽感興趣,所以我把題目調整了些。

玻爾家族三代都出傑出的學者與科學家,智慧聚集現象沒有比玻爾家更濃的了,玻爾的父親為哥本哈根大學的生理學教授,當時的著名學者。玻爾小時候就在父親的實驗室做實驗,中學或大學時期的研究結果獲獎,有點如今美國的Intel或Regeneron高中生科學獎拚爹的感覺。玻爾的父親是丹麥人,但是母親出身於猶太富商的家庭,把猶太的中東聰明基因帶到了北歐。玻爾有個數學家的兄弟,自己就在數學界成名,二人無論在成長還是事業上都關係密切。這位弟弟遠比玻爾會打足球,為丹麥獲1908年倫敦奧運銀牌的國家隊隊員,玻爾做非國家隊的門將則遠沒有這水平。玻爾和太太共生六個兒子,四個成活,分別是醫生、化學工程師、律師和科學家,應該是最小的兒子Aage繼承了父業,成為理論物理學家,在父親去世後也獲得了諾貝爾物理學獎。

想到冰心嫉妒別人家的客廳,Aage自己回憶小時候就在高級知識分子圈裏長大:"In later life Aage recalled some of the giants of science who had worked in Copenhagen with his father; he met them so regularly that they became his ‘uncles’ – including Uncle Werner Heisenberg (Nobel Prize in Physics 1932) and Uncle Wolfgang Pauli (Nobel Prize in Physics 1945)."。不僅中國人這樣稱呼,洋人也以“叔叔”相稱。Aage也在一處稱日本理論物理學家湯川秀樹為Uncle Yukawa, 照片中湯川秀樹的太太在普林斯頓高等研究院穿著和服。湯川秀樹為整個日本的首位諾貝爾獎得主,1949年獲獎,應該是東亞國家的首位。

玻爾父子先後成為那所在玻爾死後更名為尼爾斯·玻爾研究所的所長,沒有帶物理二字,玻爾在1962年去世之前的晚年對分子生物學發生興趣,應該是受雙螺旋結構的鼓舞。辦公室牆上掛著玻爾本人和玻爾研究所成員的照片,據說在玻爾去世前世界著名的理論物理學家幾乎都在玻爾研究所長期或短期訪問過,最後一張照片拍於戰後的1946年,房子似乎還沒有恢複。玻爾混血的背景使他從照片上看,並不像愛因斯坦般那麽像猶太人。當然猶太人隨母係,所以玻爾也會有猶太文化的認同,但是玻爾的背景多少使他在第二次世界大戰中處於一個十分微妙的處境。

我們知道德國在1940年4月就占領了丹麥,納粹並沒有動他,玻爾在丹麥一直待到1943年。玻爾家得到消息,德國認為玻爾應劃為猶太人,在蓋世太保可能抓他的消息傳出後,他們家經瑞典逃到英國和美國。第二次世界大戰剛結束的1945年他就重回在哥本哈根的研究所。在德國占領期間,玻爾全家仍然住在Carlsberg公司提供的榮譽住宅,玻爾始終享受國寶級待遇,玻爾年輕時去英國留學也是通過Carlsberg啤酒廠設立的獎學金。玻爾確實靈機妙算,玻爾家逃離不久,希特勒便開始將大量的丹麥猶太人投入集中營。

這次我最有興趣的是海森伯格和玻爾在1941年的改變世界的哥本哈根會悟。我問接待的女士,她告訴我那次會悟發生在Carlsberg榮譽住宅的家中。由於家裏可能被蓋世太保安了竊聽器,所以他們的對話是在附近的草坪上進行的。這次丹麥女士不但否認玻爾向海森伯格透露過任何盟軍的意圖,甚至認為玻爾當時根本不知道原子彈的製作過程,雖然他以前在理論上涉及過放射性。他們逃到美國後,玻爾父子直接參與了Los Alamos的曼哈頓計劃,他們認為是為人類的正義而戰。玻爾在美國新墨西哥州看到自己幫助逃離德國的大量猶太物理學家在那裏努力工作,他們都明白希特勒擁有原子彈會是多麽可怕。玻爾和海森伯格在戰後對他們的哥本哈根會麵與對話的回憶出入不少,這倆師生也沒有進一步的交流,關係基本破裂。英國人以《哥本哈根》為劇名將此事件戲劇化,在倫敦和紐約都演出了幾百場。我和丹麥女士談及此事時,大家都會心地的笑了,因為那畢竟是娛樂。

玻爾和海森伯格最開始在1922年相遇時,玻爾剛獲諾貝爾獎,海森伯格還是位學生,他們的關係緊密到玻爾視海森伯格為另一個兒子。作為德國核計劃的負責人之一,海森伯格在訪問哥本哈根期間,希望他的丹麥科學同行接受德國占領和希特勒統治的現實,他當然認為德國在蘇聯的前線戰役肯定會取得勝利。海森伯格去哥本哈根參加德國組織的會議,玻爾抗議不參加,但是同意私下見海森伯格,會談的不悅也使玻爾主動終止了談話。他們倆後來回憶他們的會麵地點也有所不同,海森伯格記得在哥本哈根的一個海港;玻爾認為在他的書房。

從一些細節我們可以看出,玻爾關於核武器製造的知識遠沒有海森伯格那麽深刻。海森伯格做過一件可以被德國定為叛國罪的舉動,他為玻爾畫了一個反應器的圖。那並不是原子彈,隻是用於濃縮鈾和鈈的裝置,但是玻爾本人並不明白反應器和原子彈的區別。玻爾於1943年扺美國Los Alamos後,把海森伯格那個手繪的反應器的圖交給了那裏的科學家,盟軍通過它一下便知道了納粹德國的進展。

因測不準原理聞名的諾貝爾獎得主海森伯格主動去見玻爾的目的以及談了什麽,現在仍然是迷。海森伯格為納粹德國核計劃主任,從玻爾的信件似乎透露,海森伯格可能在某種程度上拖延了德國的核武器計劃。玻爾從海森伯格處得知德國正在製造核武器時,立即明白它可能對人類文明的巨大破壞作用,海森伯格想通過玻爾與美國等盟軍的科學家傳遞信息:如果雙方的物理學家拒絕製造核融合的努力,那麽世界終將不會有核武器和它的破壞性。玻爾則認為海森伯格是想從他這裏知道更多盟軍的情況並且讓他相信德國很快就會造成原子彈。當然這是與英法從Dunkirk撤退時為什麽德國坦克部隊突然停止一樣難回答的問題。希特勒如果不大規模反猶,大量猶太科學家留在德國,盟軍是很難與他競爭的。我的丹麥教授朋友說海森伯格戰後被英國或美國拘捕,這也不對。海森伯格戰後完全是位自由人,並且擔任德國洪堡學會主席,還到哈佛演講,直到1976年去世。

與最支持納粹德國的諾貝爾獎得主Johannes Stark不同,史學家甚至認為海森伯格在某種程度上放緩或終止了德國的核計劃。玻爾和海森伯格都是有良知的科學家,雖然他們都忠於自己各自的國家,他們的努力是去發現自然的規律,而不是應用這些新知識去大規模毀滅人類。海森伯格告訴德國經濟負責人Albert Speer,製造核武器需要投入巨大人力和物力資源,Albert Speer將此意見轉告給希特勒後德國放棄了核計劃。海森伯格沒有想到1939年愛因斯坦就為核武器之事上書了羅斯福總統,二戰勝利後盟軍發現德國的核計劃的決心和進展遠不及美國。美國曼哈頓計劃耗資20億美元,12萬人參加,並且曆時5-6年才成功。當時美國的群策群力,可以從諾貝爾物理獎得主費曼日夜投入的為核武器的理論演算中看出。

海森伯格是德國的Lutheran基督徒,而他在職業生涯又是猶太人玻爾的學生,也同情猶太人當時在德國的處境。所以這裏就有一個“White Jew”(“白的猶太人”)的概念,白猶太人就是指出身白人基督教家庭但是行為上像是猶太人的人,這些人在當時的德國是會受到攻擊的,海森伯格在萊比錫大學就被認為是“白猶太人”。諾貝爾獎得主Johannes Stark不僅反包括愛因斯坦在內的猶太物理學,還發表文章以“白猶太人”來指責海森伯格。這裏直指很多華裔認為猶太人是白人的誤區,在我們看來從長相上猶太人就是白人,但是美國猶太人在社會分類劃歸為白人,經曆了漫長的曆程。

下麵圖片來自丹麥女士給我的一個《Factsheet Denmark》關於Niels Bohr的一冊子。

玻爾於41歲的油畫像,作者: Otto Sievert.

左:玻爾於1910年25歲時的照片,當時為他啟程去英格蘭留學前;右:玻爾夫婦於1962年的金婚紀念,攝於他們在新西蘭的渡假房前。

玻爾和愛因斯坦攝於1927年的布魯塞爾。他們參加Solvay會議,曾經有過一張物理學名流齊聚的Solvay會議照片。

左:玻爾倆兄弟;上:玻爾於1948年訪問普林斯頓高等研究院,與日本諾貝爾獎得主湯川秀樹夫婦和美國原子彈之父奧本海默;下:玻爾於1954年再次訪問普林斯頓時,與愛因斯坦、James Franck和Isidor Rabi合影,四位全是諾貝爾獎得主。

玻爾與孫子輩在一起。

左上圖:玻爾在艾森豪威爾總統見證下接受福特獎章;右上圖:會見達爾文的孫子C. G. Darwin; 左下圖:1950年代會見印度總理尼赫魯;右下圖:會見泰國女王。

玻爾在自己的書房與兒子Aage討論物理學,玻爾沒有活到看見兒子也獲諾貝爾獎。

下麵為玻爾辦公室裏曆年的玻爾研究所的照片。

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評論
雅美之途 回複 悄悄話 回複 '橫塘雨眠' 的評論 : 想想這些:城市名:海德堡,紐倫堡,弗萊堡;人名:美國國防部長Weinberg溫伯格;著名科學家Paul Berg(保羅·伯格);好萊塢傳奇導演Steven Spielberg (史匹伯格)。地名用堡,人名用伯格,為我的習慣。
橫塘雨眠 回複 悄悄話 海森堡怎麽可能像地名呢?連我這樣學文科的人都老早知道海森堡的大名了。
雅美之途 回複 悄悄話 回複 'czhz' 的評論 : 謝謝分享,海森堡像地名所以我改了。不知道Aage的兒子在NIH。在哪裏會麵眾所不同,丹麥女士,文獻甚至他們倆人都說的不同。
czhz 回複 悄悄話 海森伯格記得在哥本哈根的一個海港;玻爾認為在他的書房。
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書房裏肯定進行過,因為留有有照片。
czhz 回複 悄悄話 應該是最小的兒子Aage繼承了父業,成為理論物理學家,在父親去世後也獲得了諾貝爾物理學獎。
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Aage的兒子則繼承了曾祖父的事業,到斯坦福讀了生物博士,後長期在NIH從事人類遺傳學研究。
czhz 回複 悄悄話 玻爾的父親為哥本哈根大學的生理學教授,當時的著名學者。
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他最重要的貢獻是血紅蛋白氧結合曲線,寫進了所有生理或生化教科書。
czhz 回複 悄悄話 外國人名的翻譯雖然沒有統一標準,但一般遵守“約定俗成”的規矩。象海森堡幾乎已經成了固定譯名,沒必要自己發明個海森伯格。
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