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誰才是量子力學的締造者 | 玻恩學派與玻爾學派有何不同?

作者 | 厚宇德

引言

2017年《科學文化評論》發表了筆者回憶戈革先生的文章 [1]。

其後范岱年先生撰文指出:「我想,戈革如還在世,看了厚宇德的文章,必然會勃然大怒,甚至同他絕交。對玻爾的評價,我比較贊同戈革的觀點。」[2]

范先生這樣說,是因為戈革先生以研究玻爾(Niels Bohr)而著名,但是如范先生文中所引述,筆者卻認為:「戈革研究玻爾,堪比牛刀殺雞,實在令人惋惜。」

與戈革先生的見解不同,筆者斷言:「玻爾與量子力學的建立幾乎沒有關係。」([2],頁 119)范先生在文中說:厚宇德做此結論,卻「沒有提出任何根據」([2],頁 120)。

這樣說既對又不對。

說對是因為筆者多年來發表的相關文章和書籍已對結論做過一些深入的解釋說明,因此在那篇文章中就沒有更進一步詳細說明;另外在那篇紀念文章中,這一念頭只是順便一提(甚至在文章定稿時還猶豫要不要保留),因此沒有過多著墨。

說不對是因為為了論證、說明這個結論,在過去不止十年的時間裡,筆者撰寫發表了數十篇相關文章和多部涉及這一話題的書籍,其中有幾篇關鍵文章就發表於近年的《科學文化評論》,而在范先生批判的這篇文章中,對這一結論也有接近一頁篇幅的說明。

因此說筆者對這一觀點「沒提出任何根據」,是不準確的。

玻恩(Max Born)於筆者無恩,玻爾於筆者無仇;筆者所言並非故弄玄虛編瞎話騙人;恰恰相反,很多不明就裡者不負責任撰寫的一些涉及量子力學發展史的著述,已經混淆是非近乎一個世紀。

世界上很多事就怕認真,而做學術卻就是要較這個勁、認這個真。

范先生的文章對筆者而言是個好的提醒:很有必要擺事實、講道理,進一步全面論證為什麼說玻爾與量子力學的建立無關。

請范先生以及其他關注量子力學發展史的讀者基於筆者提供的文獻資料再做判斷,看看玻恩與玻爾究竟誰才是量子力學的真正領袖、締造者。

二、

玻恩學派與玻爾學派有什麼不同?

如果對玻恩學派以及玻爾學派有些了解,就不難認識到:量子力學不可能誕生於玻爾的學派,而只能誕生在玻恩的學派。

一個科學學派的學術氛圍、研究作風與研究綱領,主要是由學派領袖的性格、學術積澱、學術視野與學術追求所決定的。

要了解這兩個學派的區別,首先就要對比一下玻恩與玻爾的不同。

1. 玻恩其人其事

對玻恩的性格,多位學者有過大體相似的描述。

1970年馬丁·克萊因(Martin J. Klein)曾將玻恩與其他幾位著名物理學家做過對比:「愛因斯坦當然是獨一無二的,玻爾無論在哪裡『理論物理之父』的名號都非他莫屬,狄拉克的獨特方式與出眾天賦,泡利的深刻而傷人,這些已經成為45年來物理學家故事的基礎。但是很明顯玻恩缺乏這些五花八門個人魅力中的任何一個。」[3]

海耳布朗(J. L. Heilbron)閱讀玻恩的回憶錄後,認為玻恩是「膽怯、暗淡多病,並對自己的判斷不自信的」[4]。海耳布朗還認為,玻恩是一個「正直、努力工作但缺乏幽默感 的人」([4],頁 741)。

海森伯傳記作者大衛·卡西第(David C. Cassidy)說:「安靜的、剋制的玻恩」,常常「顯得是蒼白的」 [5]。

控制論創始人、玻恩曾經的合作者維納(Norbert Wiener)說:「玻恩總是鎮定自若,溫文爾雅,……在所有的學者中,他是最謙恭不過的了。」[6]

日本理論物理學家湯川秀樹(H. Yukawa)對玻恩性格的描述可謂畫龍點睛,他用「軟」字揭示玻恩性格的總體特徵,並將玻恩視為自己學術與人生之榜樣:「學者有不同的類型,他們可以被區分為『硬』和『軟』的兩類,馬克斯·玻恩顯然屬於『軟』的成分較多的那種類型。我認為我本人也是屬於軟類型的學者,這也許是我正無意識地在前輩的大學者中間尋找一位與自己性格相似的人吧。」[7]

克制、低調、安靜、隨和、不張狂、不傲慢,不追求在公眾場合成為大家矚目的核心與焦點,這是玻恩生前身後給人們留下的總體印象。

性格偏軟僅僅指為人做事不強勢、不咄咄逼人,並不是說玻恩軟弱無能、沒有事業追求。

海耳布朗說玻恩努力工作,玻恩的學生和早期合作者朗德(Alfred Landé)則說:玻恩「在專業上野心勃勃,如果有三個月寫不出重要的文章,他就情緒低落泄氣」[8]。

朗德的這句話揭示了玻恩既內向、跟自己較勁,又有強烈科學追求的特徵。玻恩沒有出人頭地的領袖慾,「軟」性格的他對世俗追逐的很多目標無所覬覦,毫無稱霸學界的野心。

作為一位樂於享受安靜狀態的學者,科學研究與培養傑出人才的工作能給玻恩帶來最大樂趣,他說:科學研究的「樂趣有點像解十字謎的人所體會到的那種樂趣。然而它比那還要有趣得多。……它甚至比在其他職業方面做創造性的工作更有樂趣」([9],頁 20)。

在教書育人方面,玻恩說:「我覺得在大學教書是最有趣的。」([9],頁 21)尤其在指導研究生時:「以有吸引力的和有啟發性的方式來提出科學問題,是一種藝術工作,類似於小說家甚至戲劇作家的工作。」([9],頁 21)

具有如此心境的玻恩帶領學生沉醉於科學研究之中,在其學派內部,倡導自由討論,營造寬鬆的學術氛圍,從不仗勢欺壓過任何同事和學生。

北大應用物理系王正行教授曾說:「可以毫不誇張地說,哥廷根(物理學派)是當時國際上理論物理學的中心和聖地。只是由於玻恩謙虛、謹慎、虛懷若谷、不爭強好勝、不拉幫結派的性格,才沒有因此而形成一個緊密抱團、稱霸學界、目空一切、自吹自擂的哥廷根學派。」[10]

這是對玻恩學派很恰當的描寫。「軟」性的玻恩實際上心胸寬廣。

1963年2月20日在接受庫恩(Thomas Kuhn)和海耳布朗採訪時,著名理論物理學家奧斯卡·克萊因(Oskar Klein)說:「我認為玻恩的思想是很開放的,而且他很有想像力。」[11]

軟而不弱、有學術追求且胸懷開闊的玻恩,不是具有統治力的科學政治人物、不能成為科學活動家,但是為科學探索之心所強烈驅駛,玻恩既能自己做出一流的學術研究,也能稱職地組織和領導一個高效的科學研究團隊。

他在回憶錄中說以他為核心的哥廷根大學物理系部的研討會是「偉大的激動人心的」[12]。

研討會是開放的,參加者除了物理系的師生,還有專業上較為密切的其他系部人員,如應用力學系的普朗特(Ludwig Prandtl)、物理化學系的塔曼(Gustav Tammann)、地球物理系的維希爾特(Emil Wiechert)、天文學系的哈特曼(Johannes Hartmann),等等。

數學家們也常常光顧這個研討會。

玻恩秉承哥廷根大學民主自由的學術傳統,帶領團隊開展活躍的研究活動,他很快即將哥廷根大學物理系締造成了國際物理重鎮。

玻恩說:「許多重要成果就是在這樣非正式的聚會上首次被提出來的。弗蘭克(James Franck)、 坡爾(Robert Pohl)和我輪流為研討會提出議題並主持會議。發言者被打斷發言並被無情批評,這類事情在研討會上大家習以為常。大家享受這種極為生動而有趣的辯論過程。我們甚至鼓勵年輕人也參加討論,為此我們確立了一個原則:不僅允許提出愚蠢的問題,甚至歡迎大家提出這類問題。」([12],頁211)

玻恩學派良好的學術氛圍,給弟子們留下了極其深刻的印象。

1962年2月20日在接受託馬斯·庫恩的採訪時,諾貝爾物理獎獲得者、玻恩的弟子瑪利亞·戈佩特·邁耶 (Maria Goeppert Mayer,即邁耶夫人)說:通常有20—30人參加玻恩主持的研討會,「研論會總是很美好的,而且經常在討論會之後,所有參加討論會的人和玻恩一起去散步,併到鄉間的小酒館共進晚餐。……那時的哥廷根精神與其他地方相比是如此的不同。我記得玻恩願意和學生去散步——和所有的學生,邊散步邊討論科學及其他所有的事情」([11],頁 356)。

1963年3月18日,玻恩曾經的助手之一、著名物理學家海特勒(Walter Heitler)在接受海爾布朗採訪時說:「我必須首先說點關於哥廷根的事。哥廷根的氛圍是令人愉悅的;作為領袖的玻恩和弗蘭克是簡單而令人愉悅的人物,那裡的其他很多人也是很友好的。……那裡有一種很友好的氛圍,任何事情都可以討論。」([11],頁 123)

量子力學就是在玻恩主持的研討會或討論課上逐步孕育而誕生的。

海森伯(Werner Heisenberg)建立矩陣力學的重要的「一人文章」,有一個重要的嘗試, 即運用了「躍遷振幅」的概念。

對此,玻恩和約當(Pascual Jordan)有清晰的回憶:「有一個事實給我們留下了印象,即我們的公式中出現的『躍遷量』總是和經典理論中的振動幅度的平方相對應。因此,將『躍遷振幅』的概念寫成公式似乎是很可能的。我們在日常例會上討論過這一看法,海森伯經常參加這些會。我提出,這些振幅可能就是主要的量,並可以用某種符號相乘以處置之。約當肯定了我對他說過這話的可能性。」([12],頁 216)

海森伯把玻恩的設想創造性地應用在了文章之中,其後玻恩經過思考意識到:海森伯論文中的「符號相乘只不過就是矩陣運算」([12],頁 217),從而開啟了他帶領約當、海森伯建立矩陣力學理論體系的大業。筆者有兩篇文章專門介紹玻恩如何培育物理英才 [13, 14]。

這兩篇文章對玻恩如何指導學生,如何因材施教,以及玻恩的學生們所說玻恩曾給予他們的重要的影響等等,都結合可靠文獻做了闡述說明。

其中涉及到玻恩的主要弟子有:朗德、韋斯科普夫(Victor Weisskopf)、艾爾薩色(Walter Elsasser)、菲茲 ·倫敦( Fritz London)、海森伯、瑪利亞·戈佩特,以及奧本海默(Robert Oppenheimer)等人。

這當然不是得到玻恩點化的全體後輩。玻恩給予每個人的重要影響,都不是捕風捉影,而是有案可查的。

文章還用一個獨立環節講述玻恩精心打造、撰寫的教材著作,對物理學後輩的影響深遠。這其中包括《光學原理》《晶格動力學理論》《原子力學》《愛因斯坦的相對論》《永不停息的宇宙》等等。

日本物理學家湯川秀樹,通過閱讀玻恩的著作對物理學產生了濃厚的興趣,並以玻恩為榜樣,開始了自己的科學生涯。

早在玻恩於哥廷根大學任教授時,就有多位中國物理學家及物理、數學兼修的年輕學者受教於玻恩,這些親歷者也給予玻恩高度評價。

葉企孫先生於1930年9月,「取道西伯利亞、莫斯科赴德國哥廷根大學進修。葉企孫聽了玻恩講授的熱力學,海特勒講授的量子電動力學」[15]。

玻恩作為理論物理學家,理論與實踐並重的風格給葉企孫先生留下了深刻影響,35年後他曾描述玻恩的學術風格:「在哥廷根大學,玻恩有一個習慣,他除了主持理論物理討論會,也一貫參加由弗蘭克主持的實驗物理討論會,每次都去,了解實驗中有哪些要說明的問題,有哪些新想法和新發現。」([15],頁 297)

重視物理實驗也是理論物理學家玻恩得以成功的重要因素,筆者對此曾有過專門論述[16]。

魏時珍教授1922年到哥廷根大學求學 , 投師庫朗門下主攻數學,1925年獲得博士學位。但是他數年堅持修學玻恩的幾乎全部課程。

他回憶自己在德留學經歷時,總是強調玻恩給他留下的深刻印象:「玻恩的課講得很好,開過 20 多門課。」 [17]

呂百達教授說:「1989年(魏)時珍先生在給我的信中還說 :『我聽其(指玻恩)理論物理,兩年有半,而從未見其說錯一句,寫錯一字,其板書真軼絕塵,更令人目眩。』」([17],頁 194—195)

關於玻恩究竟如何講授物理學專業課程,王福山教授當年曾受教於玻恩的原子物理課以及電磁學課,他對玻恩授課細節的一些回憶([13],頁 62)與葉企孫先生、魏時珍先生的回憶相互輝映,能讓讀者感受到玻恩不僅是一位卓越的研究者,更是一位成就卓越的善於教書育人的教授,在教學中尤其善於培養學生的科研能力。

2. 玻爾其人其事

按照湯川秀樹的物理學家「軟硬二分法」,玻爾毫無疑問屬於「硬」派人物。

玻爾不僅是玻爾研究所的至高無上的權威和統治者,無論在什麼場合,玻爾都盡展理論物理代言人的做派與強大氣場。

這正如馬丁·克萊因所說:玻爾「無論在哪裡『理論物理之父』的名號都非他莫屬」([3],頁 360)。

但是筆者認為,在玻爾展示「理論物理學之父」強大氣場的很多時候,他的真實專業角色卻只是個武斷的配角甚至半個門外漢。

如果讀者因此對我國科技史界截至目前所詮釋的西方科技史是否全面、是否真實可靠產生質疑,筆者認為這是完全正常的、自然而然的,是非常合理且十分有眼力的。

玻爾是怎樣一個人,其理論物理學專業造詣如何?

與玻爾有過深入接觸的物理學家的回憶與評價,是回答這類問題的最直接的依據。

美國物理學家吉諾·塞格雷(Gino Segrè)寫過一本題為《浮士德在哥本哈根》的著作 [18],筆者最早是通過華盛頓大學物理系裡格登(John S. Rigden)教授撰寫的書評,了解到了此書的內容。

該書作者採訪了若干熟悉玻爾的人,通過與他們對話,發現在人際交往上,作為朋友甚至長輩,多數人很欽佩玻爾,認為玻爾是個可愛的有魅力的人;但是以物理學家的標準去衡量,玻爾的聲譽卻大打折扣:「玻爾作為一個人是很有魅力的,然而玻爾作為一位偉大的物理學家,是完全不同的另一回事。」

吉諾·塞格雷和里格登教授所揭示的玻爾的這一側面,對於玻爾此前的形象是很大的顛覆。但是筆者認為他們的觀點是客觀、中肯的,因為有更多證據支持這一結論。

著名物理學家伽莫夫(George Gamow)熟悉玻爾,他在著作中曾這樣描寫:「玻爾最大的特點也許就是他的思維和理解力的緩慢。……在科學會議上他也明顯地表現為反應遲緩。常常會有來訪的年輕物理學家就自己對某個量子論的複雜問題所進行的最新計算髮表宏論。每個聽的人對論證都會清清楚楚地懂得,唯獨玻爾不然。於是每個人都來給玻爾解釋他沒領會的要點……」[20]

伽莫夫展示了玻爾在哥本哈根的學術活動中被動、跟不上節奏的一面,很難將其設想為量子力學建設過程中的統帥和領袖。

玻爾幾乎不帶博士生,而只邀請物理界名宿以及嶄露頭角的新星來他的研究所交流。與其說是他在指導這些客人,不如說他希望藉助這種交流方式,從這些年輕人身上學習新東西。

如果把建立量子力學比喻成驅動一輛車,玻爾不是拉車人,甚至連做一位輔助的推車人,他都力不從心。

王正行教授在高度評價玻恩虛懷若谷、其學派不拉幫結夥時 [10],潛在地樹立了善於搞事、目空一切、自吹自擂、拉幫結派、稱霸學界的一個反面典型,筆者認為其所指即為具有君臨天下心態的玻爾及所謂的哥本哈根學派。

有多項文獻表明,在建立量子力學時期,專業能力上起不到領袖作用的玻爾,卻一直呈現指點江山的心態和姿態,不可為而為之,從而導致一幕幕充滿悲劇色彩的事件出現。

物理學家斯拉特(John C.Slater)毫不諱言自己無法原諒玻爾。

斯拉特 1923年在哈佛獲得博士學位,其後來到哥本哈根。在接受庫恩訪談時斯拉特說,他當年之所以去哥本哈根,是因為他發現:當時很少有美國人去玻爾那裡,因此他靈機一動以為這可能是個好機會。

在此之前,他在給家人的信中描寫了自己的一個學術設想:「既有波又有粒子,而粒子彷彿是由波所攜帶著的,從而粒子就到達波所攜帶它們去的地方,而不是像別人所假設的那樣僅僅沿直線射出。」[21]

到哥本哈根後,斯拉特向玻爾等人介紹了自己的想法,以及基於對這一想法的討論, 1924年1月20日玻爾親自操刀定稿 BKS(玻爾 - 克拉默斯 - 斯拉特)論文。

玻爾承認該文是受斯拉特新想法的促動所產生([21],頁 343)。但玻爾基於自己的主見,在文中棄用1905年愛因斯坦提出的光量子概念,否定了能量與動量守恆定律,這種做法成為後來這篇文章倍受批評的硬傷。

在這篇文章寫作過程中,年輕的斯拉特受到了玻爾強勢的打壓。

40多年後,回顧往事,斯拉特說過這樣的話:「我是傾向於確切的守恆的……克拉默斯在玻爾面前永遠說『是』……他們作出的變動是我不喜歡的……我在和玻爾建立聯繫方面完全失敗了。」([21],頁 348)

強勢、武斷的玻爾沒有給斯拉特以有價值的指導,反而對其心理造成強烈傷害。

晚年他仍無法釋懷地說:「從那時開始,我不再對那些人有任何尊重。我在哥本哈根經歷了一段可怕的日子。」[22]

費米(Enrico Fermi)是玻爾下一代物理學家中的傑出領袖之一,被譽為 20世紀在理論與實驗方面均為大師的最後一位物理學家,他先後創立了羅馬學派和芝加哥學派。

1962年7月31日托馬斯·庫恩寫了一頁記錄文字,題目是《費米對玻爾的態度》。記錄他從費米當年的同事弗蘭克以及邁耶夫人那裡聽到的一種說法:費米看不起玻爾。

二戰之後,芝加哥大學物理系有人建議請玻爾來作講座。對此,費米非常反對,當建議者以「讓學生見一見這位偉大人物大有好處」為由勸說費米時,費米說,事實上玻爾混亂、糊塗的思想只能傷害學生。

除了費米,說玻爾思想混亂的大有人在,如玻恩曾對愛因斯坦說:「玻爾的表達時常是模糊難解的。」

而特勒的傳記作者也說:「玻爾雖然學問淵博,但也可以說他是一個使人混亂和脾氣古怪的教師。他的缺點有時會使他的學生受到考驗。」 [23]

需要說明的是,這裡所說的玻爾的「學生」指的是被玻爾邀請到其研究所訪學的年輕人,而不是他親自授業的學生。

根據弗蘭克和邁耶夫人的說法,庫恩無法確定費米是一時看不慣玻爾,還是一直否定玻爾。為此他向費米羅馬學派的主要成員、1959 年諾貝爾物理獎獲得者塞格雷(Emilio Segrè)求證。

塞格雷證實,費米一直對玻爾評價不高,他看不慣玻爾晦澀的言語以及警句似的表述方式。

塞格雷說,費米甚至懷疑玻爾是否具有清晰思考的能力,費米還反感神秘玄乎的哥本哈根學派的哲學言論,並盡其所能予以反對。

塞格雷認為,費米看不起玻爾可能起因於較早的一件事。

1923年費米寫了一篇很好的論文,文中已經提出了「威廉姆斯 - 魏扎克方法」( Williams-Weizacher method)。

玻爾沒有讀懂費米這篇論文,卻對費米的重要成果做出了否定性的評價。這直接導致費米的這一貢獻被物理界忽視。相關原始文獻見於筆者此前的文章中 [24]。

在不十分了解內情的人看來,玻爾與海森伯是20世紀物理界亦師亦友良好關係的楷模。可事實上除客套意義之外,二人之間不存在真正的師生關係。

不僅如此,如果仔細品味大衛·卡西第和派斯(Abraham Pais)分別撰寫的海森伯與玻爾傳記,不難發現二人之間真實的互動並不像海森伯早期為討好玻爾所說的那樣美好。

在此僅舉一例。

海森伯的測不準原理後來備受哥本哈根學派以及玻爾本人的推崇,但是玻爾早期是反對這一思想的,直到海森伯寫成文章後玻爾還不認可,玻爾並不止步於不認可:「玻爾甚至試圖勸說海森伯不要發表這篇文章……兩人的爭論是相當尖銳而且是很不愉快的。海森伯後來回憶:『我記得這場爭論以我迸出眼淚而告終,因為我受不了玻爾的這種壓力。』」[25]

1927年3月底海森伯不顧玻爾反對把稿子投寄出去。儘管如此,圓滑世故的海森伯沒忘記對玻爾表達自己的謝意。

今天可以設想,如果海森伯像即將提到的約翰·惠勒(John Wheeler) 那樣屈服於玻爾,這篇重要文章也許會被扼殺,至少會被推遲發表。

平心而論,玻爾當然不是要刻意反對海森伯或他的這篇文章,問題的關鍵還是在於玻爾本人在理解不了年輕人的思想和成果時,卻偏要不自知地予以干預甚至行使否定權力。

約翰·惠勒於20世紀30年代曾在玻爾指導下做博士後研究工作,他是一位對玻爾沒有怨言的後輩物理學家。但是這並不意味著玻爾對惠勒沒有負面影響。

惠勒當時與普拉瑟(Milton Plesset)合作研究高能光子與原子核相互作用,撰寫了一篇他們很滿意的論文。但是玻爾建議他們不要公開發表這篇論文。

惠勒說:「雖然我們對於這份研究感到滿意,不過我們還是尊重玻爾的判斷……結果這次的研究結果從未發表。」[26]

惠勒沒有責怪玻爾:「讀者很可能會認為我們是不是在這件事上對於玻爾有些不滿,答案不只是沒有,而是完全沒有。我們根本沒有想過有任何不滿之處。」([26],頁 170

由惠勒不無遺憾的回憶可以看出,惠勒不怪罪玻爾是由於惠勒本人性情好、想得開而已,如果換個人因此怪罪甚至對玻爾懷恨在心,也絲毫不難理解。

惠勒的遭遇再次說明一個事實:無論自己真正懂得與否(很多情況下是不懂),強勢干涉年輕人的研究工作並常常武斷決定年輕人研究成果的命運,是玻爾的一貫作風。

玻爾貌似在其研究所內對大家友好、寬容,不過這都只是表面現象。

這一點在惠勒的回憶裡間接地有所展示「:如果研討會上有另一位講員在發表談話,玻爾會靜靜地坐上15分鐘。隨後如果那個主題引起他的注意,他就會逐漸從被動的聽眾角色轉變成主動的參與者……而原來的講員則在旁傾聽……」([26],頁 165)

惠勒等年輕人是單純的,在他正面歌頌玻爾的文字里,我們不難看出玻爾私下裡為了維持其統治地位所施展的鐵腕行為「:玻爾從來沒有對任何人惡言相向……我在那裡的一年期間有兩次看到有研究員過度以自我為中心,玻爾覺得他們過於自大。就這兩個例子而言,玻爾都是悄悄地安排讓這兩個人到其他的研究院上任。」([26],頁 167)

老辣的玻爾將無視其存在、藐視其權威的人悄無聲息地就處理掉了,手段高明到讓單純的年輕人絲毫體會不到玻爾的真正用意。

即使對於玻爾如此膜拜的惠勒,也沒有體驗到玻恩的助手和弟子們在玻恩學派里盡享的快樂,惠勒說「:雖然我和玻爾之間由於拘謹而影響了我們的關係……」([26],頁185186

惠勒為什麼拘謹?從斯拉特、海森伯等人的情形來看,不是惠勒本人的問題,而完全是霸主玻爾的強勢使然。

玻爾的哥本哈根學派,並不存在真正民主、寬鬆的學術氛圍。

年輕人被玻爾「虐待」的事件當然不僅限於這幾例。

與玻爾相反,「軟」性格的玻恩卻從來不曾這樣對待任何學生或助手,不僅如此他還有不少受虐於年輕助手甚至博士生的經歷。

泡利、奧本海默以及漢斯·貝特(Hans Bethe)等年輕一輩都有過狂虐玻恩的舉動,但是玻恩對他們毫無怨恨,也沒做過任何懲罰或報復行為。

以奧本海默為例,年輕時他自視高傲,對包括玻恩在內的很多人,他的行為都多有失禮甚至冒犯。

他多次在玻恩的課堂上打斷、甚至取代玻恩而自己佔據講堂。對此玻恩能夠予以諒解和忍耐,即使其他學生無法忍受聯名寫信抗議,玻恩也沒有批評奧本海默,只是設法讓奧本海默知道其他同學的強烈不滿,從而收斂自己的行為。

而有一次當玻恩將自己撰寫的論文交給奧本海默,請他檢查數學計算與推導有無錯誤時,奧本海默竟然對玻恩說:「我一點錯都沒找到,——這真是你單獨寫的嗎?」

對此玻恩也不懊惱,並說:「奧本海默是唯一具有足夠的直率和魯莽而不是出於玩笑敢於說出這些話的人。我並未覺得受到冒犯,實際上這使我更加尊重他的這一突出個性。」([11],頁365)

而在當時寫給美國學界要人的信函中,玻恩對於奧本海默的不得體言行一句不提,而只是誇獎他非常優秀 [27]。

玻恩在泡利、奧本海默等人身上展示出的超越常人的寬容大度,值得我們深思:如果將他的這種反應,僅僅看作是他性格軟弱使然,很可能就嚴重低估了這一偉大靈魂的境界。更無法理解他在這樣情況下對於這些後生的那份發自肺腑的欣賞。

戈革先生承認這樣的事實:玻爾在量子力學建立期間,「1925—1927的兩三年內……他所正式發表的論文比較少」[28]。

在此期間玻爾不僅科學研究成果少,而且均與量子力學的建立無直接助力,這是物理界、物理學史界不爭的事實。

在這種情況下再說玻爾對於量子力學的巨大貢獻,皮之不存毛將焉附?

於是就有人如羅伯森(P. Robertson)想出來另外一個理由和借口「:雖然玻爾本人並沒有發表過任何一篇對量子力學的建立有直接貢獻的文章,但他在指導和鼓舞年輕一代物理學家方面卻起到了決定性的作用。」[29]

然而,事實確實如此嗎?

前面所述斯拉特、費米、海森伯以及惠勒等人的可靠回憶,無疑可證此言大謬,完全違背歷史事實!

在影響年輕後學方面,玻爾乏善可陳。而作為一位大學教授,玻爾的作為也實在難以令人恭維。

在教書育人方面,玻恩僅在哥廷根大學任教授期間,就培養出了 20 多位物理學博士,其中多人獲得諾貝爾獎。

而根據目前科技史界的共識,有據可證能夠算作玻爾指導的物理博士只有克拉默斯一人。

有人稱玻爾為偉大的物理教育家,即使不與玻恩相比,作為一位教授和著名大學、著名研究所的帶頭人,一生只指導出一位博士生,無論如何解釋,都很怪異。

說到教書育人,就不能不提撰寫的經典教材和著作。玻爾到底寫過什麼媲美於玻恩《光學原理》《晶格動力學理論》《原子物理學》的著作或是影響幾代人的著作或教材?

有誰曾具體描寫過玻爾教授講授哪門物理課程?可見有人描寫、回憶玻爾教授如何具體地指導學生?他的哪位弟子曾由衷地感謝玻爾有什麼課程令他受益無窮?

這些問題如果放在玻恩身上,我們都可以給出眾多答案和證據,可是在玻爾的「光輝」事迹中卻找不到具體事例。如果連這些實實在在的事情都不曾做過,玻爾的偉大導師形象是如何成就的?

沒有別的解釋,皆源自於捕風捉影或高度誇張的傳奇故事。

戈革先生認為,在量子力學建立的「激動人心的奮進中,玻爾事實上起了『總指揮』的作用」([28],頁 199)。而「特別在新量子力學的誕生階段,玻爾的研究所簡直成了眾望所歸的『大本營』和『司令部』」([28],頁 18)。

即使戈革教授說不出玻爾和玻爾研究所在量子力學建立過程中的直接貢獻,他仍然不改初衷:「從數量上來看,有許多是德國的哥廷根和慕尼黑等完成的,但是從總的精神和綱領上看,哥本哈根才是無可爭議的司令部。」([28],頁139

筆者曾指出,戈革先生的這些說法,時至今日仍是充斥物理界、科技史界的壓倒性錯誤說法。

但這種說法在邏輯上是站不住腳的:「難以想像也沒有證據表明玻爾這個『總指揮』在那個時期,曾向多年裡一直在嘗試建立取代玻爾舊原子理論的新理論的玻恩教授發號施令;沒有走在建立量子力學正確道路上的玻爾,如何啟發海森伯?1925年前與玻爾不熟識、也無書信往來的約當如何接受玻爾的指導?毫無證據表明玻爾曾指揮特立獨行的薛定諤(E.Schr?dinger)建立波動力學;更沒有玻爾指導或指揮沉默寡言的狄拉克(P. Dirac)的證據。而如果玻爾指揮的不是這幾位建立量子力學的關鍵人物,那麼這位『總指揮』的指揮與量子力學的建立有何干係?」([24],頁 67)

要證實玻爾是建立量子力學的總指揮,就必須拿出可靠證據回答筆者曾提出的這些問題,否則就只能是空話。

通過對比玻恩與玻爾,我們會發現:他們在為人做事的方式上存在截然的不同,從格局和胸懷上,玻恩有真正的容人雅量,並且腳踏實地培養學生;而玻爾的強勢心態使他難以容忍敢於冒犯他的學人,而他又不具備足夠的專業能力去培養建設量子力學所需要的人才。

(未完待續)

作者簡介:厚宇德,1963年生,黑龍江明水人,工學博士,山西大學教授、博導,研究方向為物理學史與物理文化。

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本文原刊於《科學文化評論》2019年第16卷第3期,原題《老話重提:為什麼說玻爾與量子力學的建立無關?》。經《科學文化評論》授權刊發,略有編輯。

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