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讀史有感(泡利和朗道)(上)

(2012-06-21 09:10:53) 下一個


泡利和朗道是上世紀非常著名的二個物理學的狂人。

泡利出生於奧地利,從血統上應該算猶太人,但父母親都改信了天主教,屬於那種十分開明的知識分子。他的教父就是大名鼎鼎的物理學家,哲學家恩斯特•馬赫,可以想象他是在一種什麽樣的家庭裏長大的。
他21歲就拿到博士學位。他的博士導師請他審查一下《數學科學百科全書》中關於相對論的詞條(此人有名氣而且看來非常謙虛),“泡利在獲得博士學位兩個月後完成了這篇文章,它一共有237頁長。愛因斯坦對這篇文章高度讚揚並將它出版為書,直到今天這篇文章依然是相對論最經典的參考。”《維基百科》
得到愛因斯坦的高度讚揚可不是一件容易的事情,這本書的名氣使他打開頂尖物理學家的大門,從此一帆風順,他可以說是最幸運人。

他的狂妄非常有名,最出名的是流傳這樣的一則趣聞,愛因斯坦在一次國際會議上做報告,結束後泡利站起來說:“我覺得愛因斯坦並不完全是愚蠢的。”
當然,他對愛因斯坦是極為敬佩的,那隻是他讚揚人的一種方式。
愛因斯坦由於不能設想一個非穩態的宇宙,把廣義相對論裏加了宇宙常數項,愛因斯坦其後承認這是他一生中犯下的最大錯誤。傳說泡利到是有點高興,說愛因斯坦也犯了這樣的錯誤,可見他最多也隻不過是半個神。可見愛因斯坦在當時的物理學家裏是被看成一個神的。
在愛因斯坦去世後,他在一封信中說:“這樣一位親切的、 父親般的朋友從此不在了。 我永遠也不會忘記 1945 年當我獲得諾貝爾獎之後, 他在普林斯頓所作的有關我的講話。 那就象一位國王在退位時將我選為了如長子般的繼承人。”
在泡利眼裏愛因斯坦就不算一個神,也是物理學的國王,國王自然會犯錯誤。很多人認為愛因斯坦的確是把泡利看成自己的繼承人。
這裏的最大錯誤應該是指在科學上的,愛因斯坦在其他場合曾經說,他一生中最後悔的是在那封導致了原子彈的信上簽了名。

泡利對愛因斯坦況且如此,對其它人就可想而知了。“他最著名的評價是“完全錯誤”(德語:Ganz falsch)。不過有一次他對這樣的一篇論文的評價是“這論文不隻不正確,它甚至連錯誤都算不上”,成為了一句物理學家中的內行笑話。另一個關於泡利的 笑話是泡利死後受到上帝的接見。他問上帝,為什麽精細結構常數的值是1/(137.036...)。上帝點點頭,開始快速地在黑板上寫公式。泡利看著他,非常滿意地點頭,但是很快他就開始搖頭了……”《維基百科》
還有一則傳聞是說這兩個狂人見了麵,朗道在作了一個演講以後問泡利是不是有錯誤的地方(我估計是故作謙虛),“噢, 絕對不是,” 泡利安慰說: “你講的東西是那樣地亂作一團, 我們根本弄不清哪些是對的, 哪些是錯的。”
這種話從泡利口中所說就不能是貶義,這兩個人可以說是打了平手。
不過這倒有一個好處,在泡利的學生中流傳著這樣一種說法, 那就是他們可以問任何問題, 而不必擔心問題太愚蠢, 因為任何問題對泡利來說都是愚蠢的。
當然,泡利的狂妄是有本錢的。他對相對論和量子力學的理解之深,判斷之準使他獲得了“上帝之鞭”的稱號。
最後由於納粹的上台,泡利不得不流亡國外。從這裏大概能看出希特勒失敗並非是偶然的了,他把最有才華的一些科學家趕走,否則他是有可能造出核武器的。正是流亡到美國的意大利科學家費米(太太是猶太人),一個罕見的理論物理學和試驗物理學天才,負責在芝加哥大學設計建造了世界首座自持續鏈式裂變核反應堆。
如果希特勒要是懂得尊重科學和人才,二戰進程就會可能不同。但是放心,獨裁者都狂妄到是不懂這個的,以為自己是戰無不勝的,不然就不是獨裁者了。

我曾經在網上看到有人討論愛因斯坦和愛迪生哪一個更重要,這實在是太過分了,這二個人完全不是在一個層次,而且相差得太遠。從實際來說,以愛因斯坦為首的那一批科學家建立了現代物理,才能有凝聚態物理,才能有集成電路,才可能有計算機,網絡的廣泛使用,以至於完全改變了人類的生活。
不單是計算機,我們今天的生活中到處可以看到那些科學家的影響。比如說,相對論導致了核武器和核能應用,前者永遠改變了這個世界的政治版圖,後者肯定是將來人類的主要能源。
從另一方麵,愛因斯坦幾乎憑借自己一人之力,開創了一些影響無比深遠的學科:天體物理學,現代宇宙學,沒有相對論這這些學科就不能存在,其極大加深了人類對宇宙的認識,重新定義了時間,空間的概念,人類算是第一次從科學的角度理解了什麽是古往今來,什麽是浩瀚的空際,以及人在這個宇宙中的微不足道的位置。愛因斯坦對哲學,人類的思想都產生非常深遠的影響,無人能及。
狹義相對論可以說是逼出來的,因為原有的理論不能解釋實驗現象,沒有愛因斯坦也會有別人。但廣義相對論則完全不同,是根據所謂的等效原理。這就是說,如果沒有愛因斯坦,我們今天仍然有可能對這個宇宙渾然不知,我們也許能發現異常強烈的輻射,但可能不知道什麽是黑洞;能觀察到紅移,知道宇宙在膨脹,但為什麽卻可能不能知道,因為要以此反推廣義相對論是幾乎不可能的。
如果要物理學家來評論什麽是上個世紀最偉大的發現,多半是廣義相對論,但愛因斯坦卻沒有因此而得諾貝爾獎,原因是無法證實,如果愛因斯坦多活10年,幾乎肯定可以第三次得獎。廣義相對論始終是物理學的最前沿,人們一直都還在忙於消化它,今年的諾貝爾獎就是給了宇宙的加速膨脹的理論。他走到同時代人的前麵太多,無人可及。
愛迪生隻是一個發明家,發明了白熾燈,留聲機這一類應用的產品而以。他的那一套發明的方法已經過時,產品也沒有人用了,比如美國已經不生產白熾燈,將來的照明肯定是用發光二極管,效率接近於完美,壽命極長,這也是建立在愛因斯坦的理論基礎之上的。幾十年以後,喬布斯所創造的產品就肯定會被人遺忘,就像愛迪生一樣,但是,這個世界上隻要還有科學這個東西,愛因斯坦就必然是不朽。
總的說來,科學家對人類的影響是最大的,永久的,什麽政治家,帝國不過是過眼雲煙罷了。
在我的印象裏,隻有希特勒的德國和文革中的中國對愛因斯坦和相對論進行了官方的批判。什麽樣的人能做出這樣的無比荒唐的事情,他們知道什麽是人類文明嗎?

泡利在1931年產生了嚴重的精神崩潰(可見太聰明未見得是好事),就跑去找榮格(與佛洛依德齊名的心理學家),“他立刻開始深深地分析他的原型夢並很快就成為容格優秀的學生。很快他就開始使用科學方法來批評榮格理論中的認識論問題,他的批評在一定程度上導致了榮格對他的理論的清晰化,尤其是榮格的共時性的想法。”
“直到約1990年為止泡利與容格之間的書信對話未受到注意。但後來這些書信被仔細研究。這些書信從1932年開始,一直到1958年。這些討論的中心內容是人內部的心理與外部物質世界之間的聯係。”《維基百科》
可見聰明還是有些好處的,就算是精神崩潰,也可以留下一些頗為奇怪的名聲。
還有另一個物理學的大名人薛定諤,不過放心,他沒有精神崩潰,而是轉行到了生物學,“1944年薛定諤出版了《生命是什麽》,此書中提出了負熵的概念。他自己發展了分子生物學,想通過用物理的語言來描述生物學中的課題。”
這本書影響極大,可以說是分子生物學的開山之作。
那個時代的物理學家可不是一般的牛,或者說,那時物理學劃時代的變革吸引了一批最有才華的年輕人。

朗道出生於俄國,父親也是一個猶太人,也是21歲就拿到博士學位,
朗道也是一個物理奇才,為人的狂妄不下於泡利,不過他卻做了一件泡利永遠無條件做的事,因為反對斯大林而被關進了監獄。
突然有一天蘇聯內務部的警察把朗道帶走,沒有人知道是什麽原因。不少人看到這個狂妄的家夥倒了黴而暗暗竊喜,但另一個蘇聯科學家卡皮查卻心急如焚。朗道在他手下工作,可以算是他的學生。他對朗道的評價非常之高,認為其是蘇聯物理學的希望。當天他就給斯大林寫了一封信,
  “斯大林同誌,

  我所科學家朗道在今天早晨被捕。他雖然隻有29歲,已是全蘇聯最重要的理論 物理學家。……當然,一個人聰明才智再大,也不允許他違反我國的法律。朗道如果 有罪的話,他理應受到懲處。不過我懇求您明察他的特殊才能,下令慎重審理他的案 子。
  另外,也請您注意到朗道性格方麵的缺點。他喜歡跟人爭論,而且言詞鋒利。他 喜好挑別人的毛病——尤其是地位崇高的老人、科學院院士的毛病。一旦發現,就加 以張揚嘲笑,這使他樹敵甚多。
  他在我們所裏也是個不易相處的人。不過加以提醒尚能改正。由於他的特殊才能 ,我常寬容他的行為。而且,我也不大相信朗道會有不忠誠的行為,盡管他有性格上 的缺點。……”

考慮到那時斯大林正在進行的那一場可以說是慘絕人寰的大清洗,信雖然寫得委婉,但仍然需要巨大的勇氣。卡皮查並不知道原因,多半以為那是一個冤案,因為朗道得罪了人,他的性格太容易得罪人,因此被人陷害,這樣的事並不少見。

卡皮查沒有得到任何回答,以後又不斷想辦法都毫無結果。他是著名英國物理學家盧瑟福最歡喜的弟子之一,長期在國外學習做研究,33年回到蘇聯時連一個像樣的實驗室都沒有,盧瑟福為了他能進一步做研究,就把他在英國實驗室的所有設備都送給他,搬到蘇聯,盧瑟福愛護自己的學生是非常出名的。
如果朗道那是還是初出茅廬的狂小子的話,卡皮查卻已經是蘇聯物理學數一數二人物,和國外的聯係多,也已有相當的聲望,不止一次的見過斯大林。
隨著戰爭的臨近,卡皮查的工作在軍事上越來越重要。他從來沒有放棄朗道,波爾也給斯大林寫信,偉大領袖根本不理。而且卡皮查越來越急,他曾私下對人說,擔心朗道在監獄裏呆久了,人就廢了。內務部的監獄可不是讓人輕鬆的地方。
當他得到了一個重要工作崗位的時候,就認為時機到了,向最高層寫信,最終押上自己的身家性命,為朗道以後的行為擔保負責。
斯大林是一個多麽精明的人,馬上就明白了信中的意思。這基本就是在攤牌,如果斯大林不放人,他就不打算跟斯大林,或者蘇聯幹活了,因為沒有人能為別人的行為擔保負責,況且是朗道這樣驕傲自大的家夥。
卡皮查並非是在虛張聲勢,“1946年8月,卡皮查因違抗貝利亞的指令,拒絕參加蘇聯的核武器研製計劃而被革去了研究所主任的職務,被軟禁在家。”貝利亞在當時的蘇聯是一個讓人可以聽到就害怕得發抖的惡魔,他居然敢頂著。
說到底是斯大林不想要卡皮查的性命,不然哪裏還能活著。
就這樣,斯大林讓步了,朗道在關了一年以後被釋放,卡皮查沒有估計錯,朗道後來說再有半年他就堅持不住了。
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