程民治
(巢湖學(xué)院物理與電子科學(xué)系,安徽 巢湖 238000)
M·玻恩:一個廣為涉獵德才兼?zhèn)涞闹Z貝爾獎得主
程民治
(巢湖學(xué)院物理與電子科學(xué)系,安徽 巢湖 238000)
本文簡要地介紹了M玻恩的成才之路,在科學(xué)上的卓越貢獻(xiàn),精湛的實(shí)驗(yàn)科學(xué)觀,執(zhí)著于教壇的風(fēng)采,反對戰(zhàn)爭、熱愛和平、為人類謀幸福的精神風(fēng)范,及其豐富而深邃的科學(xué)哲學(xué)思想等。籍以啟發(fā)和教育后人,效法先師,奮力去求真、務(wù)實(shí)、拼搏進(jìn)取,造福于人類。
M·玻恩,量子力學(xué),晶格動力學(xué),諾貝爾獎
麥克斯 玻恩(Max Born,1882-1970)是20世紀(jì)杰出的理論物理學(xué)家。他奠定了晶格動力學(xué)的基礎(chǔ),參與了量子力學(xué)的奠基性研究,并創(chuàng)立了哥丁根物理學(xué)派,使哥丁根成為20年代后期與30年代初期世界物理學(xué)的中心之一。特別是他因?qū)Σê瘮?shù)所作出的統(tǒng)計詮釋,而分享了1954年度的諾貝爾物理獎,使玻恩成為現(xiàn)代物理學(xué)的一代宗師。從而博得了科學(xué)界,特別是30-40年代學(xué)習(xí)物理的那一代人對他的無限崇敬與景仰。現(xiàn)擬就玻恩偉大而輝煌的科研、教學(xué)與社會人生,作一簡要的論述。
玻恩于1882年12月11日,出生在德國普魯士的布雷斯勞(Breslau),具猶太血統(tǒng)。他的父親是布雷斯勞大學(xué)醫(yī)學(xué)系解剖學(xué)和生理學(xué)教授。只因玻恩少時患有支氣管炎,不僅使他正常入學(xué)的時間被推遲,而且各科成績均很平庸,尤其是對數(shù)學(xué)興趣不大。然而,玻恩的課余生活卻是多姿多彩的。他一方面從小就經(jīng)常來到父親的實(shí)驗(yàn)室,深受其父的影響,自幼就具有出色的動手能力;稍大一點(diǎn)后,玻恩還被允許聆聽父親同當(dāng)時醫(yī)學(xué)、生理學(xué)界的一些名流,所進(jìn)行的各種名目繁多的學(xué)術(shù)討論。另一方面玻恩還對各種機(jī)械制作發(fā)生了濃厚的興趣,如他成功做過郵車等模型。如此豐富的課余生活,既使玻恩增長了見識,培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)技巧,開闊了眼界,又使他從小就訓(xùn)練成了一種難得的思維品質(zhì):力圖以新的思路消化接觸到的概念,并注意概念彼此之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而使他的智商有了長足的發(fā)展。據(jù)此,玻恩后來在回首往事時,曾動情地寫道:“我真正的生活是在學(xué)校之外……”[1]。
1900年7月,他的父親在病故前,建議玻恩在選擇某種固定專業(yè)之前,一定要多聽各種不同學(xué)科的課程。進(jìn)入中學(xué)后又在其父生前的助手拉赫曼的引導(dǎo)下,玻恩認(rèn)真地拜讀了馬克思的經(jīng)典著作和康德(I.kant)、黑格爾(G.F.W.Hegel)的哲學(xué),這可以說是他所受到的哲學(xué)啟蒙。也是由于這位年青人的指點(diǎn),玻恩對天文學(xué)和宇宙學(xué)發(fā)生了興趣,并從此決心獻(xiàn)身于科學(xué)研究,有過實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷。如他曾協(xié)助物理老師制造過金屬檢波器以及其他小儀器。
1901年,19歲的玻恩進(jìn)入布雷斯勞大學(xué),除了主修天文,他還如饑似渴地學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物和哲學(xué),甚至制作過功能齊全實(shí)用的天文望遠(yuǎn)鏡。玻恩于1904年從布雷斯勞大學(xué)畢業(yè)后,還曾就讀于海德爾堡大學(xué)和蘇黎世大學(xué)。但對他的成才最具決定性意義的是,玻恩于1905年前往哥丁根大學(xué)求學(xué)。因?yàn)樵谶@里,他有幸聽取了仰慕已久的三位科學(xué)大師開設(shè)的數(shù)學(xué)與物理課程。他們分別是克萊因(F.Klein)、希爾伯特(D.Hilbert)和閔可夫斯基(H.Minkowski)。 日后一提起這段求學(xué)經(jīng)歷,玻恩總是豪情滿懷,激動不已,說希爾伯特和閔可夫斯基不僅以其崇高的人品,深深地征服了他,而且這兩位偉大數(shù)學(xué)家觀察世界的方式也給了他難以忘懷的深刻印象。一年后玻恩榮幸地成了希爾伯特的私人助手,由于深受這位恩師的潛移默化,以至于從玻恩的身上,他的同事都可以窺見到希爾伯特的影子。
1907年1月,玻恩由于在彈性領(lǐng)域的出色工作獲得了博士學(xué)位。1912年他被受聘為哥丁根大學(xué)無薪金講師。爾后,又分別擔(dān)任過柏林大學(xué)教授和法蘭克福大學(xué)理論物理系主任,并于1921年接替了德拜(P.J.W Debye)成為哥丁根大學(xué)的教授和物理系主任。1933年希特勒在德國掌權(quán)以后,玻恩由于猶太血統(tǒng)關(guān)系,被剝奪了教授職位和財產(chǎn)。就在這一年5月,他流亡到英國,并于1936年接替達(dá)爾文(C.G.Darvin)任愛丁堡大學(xué)教授。
玻恩一生涉足的研究領(lǐng)域極其廣泛,如相對論、量子力學(xué)、流體理論、分子理論、超導(dǎo)理論和光學(xué),等等。特別是在其中的兩大領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn),在國際物理學(xué)界享有盛名,從而使他分別被尊稱為“晶格動力學(xué)之父”和“量子力學(xué)的杰出先驅(qū)”?,F(xiàn)分述如下:
2.1 在晶格動力學(xué)領(lǐng)域。首先,針對19世紀(jì)末晶體學(xué)懸而未決的一大世界之謎--杜隆-珀替定律(Dulong-Peitit′s law),玻恩與馮·卡門(T.Von kármán)合作,決心攻克這個堡壘。他們從“晶格是物理實(shí)體”的信念出發(fā),力圖給出晶體作為動力學(xué)體系的圖象。經(jīng)過不懈的努力,他倆終于以其合作發(fā)表的論文,奠定了晶格動力學(xué)的基礎(chǔ),并引入了這一領(lǐng)域的幾乎所有的基本概念。后來,玻恩還帶領(lǐng)他的許多學(xué)生,發(fā)展了基于晶格動力學(xué)的固體的熱學(xué)、光學(xué)和力學(xué)理論。就晶體研究的理論意義上來說,如果將玻恩與馮·卡門取得的這一成就,和德拜對同一課題所做的工作相比較,無疑他倆的成果更為重要,因?yàn)榍罢咚鶆?chuàng)立的理論是以較完善而嚴(yán)格的原子動力學(xué)原理為基礎(chǔ)的。特別是前者還使玻恩清晰地認(rèn)識到:普朗克(M.Plank)的作用量子h不可能象普朗克本人所希望的那樣可以同牛頓(I.Newton)或麥克斯韋(J.C.Maxwell)的理論揉合在一起,原子領(lǐng)域需要一種更基本的新力學(xué)。因?yàn)楣腆w的振動不再是單個粒子或粒子群的經(jīng)典振動,而是以一種新的模式振動。
其次,在離子晶體方面,玻恩和他的學(xué)生蘭德(A.Landé)于1918年對離子晶體進(jìn)行了潛身的探索和研究,并在馬德?。‥.Madelung)的幫助下奠定了離子晶體的經(jīng)典理論,有學(xué)者認(rèn)為這或許是開啟了這一研究領(lǐng)域的歷史先河。玻恩還和哈伯(F.Haber)聯(lián)手,根據(jù)“焓H的總變化與實(shí)現(xiàn)變化的中間步驟無關(guān)的原理”,率先創(chuàng)立了僅用物理數(shù)據(jù)就能決定反應(yīng)熱的方法,此法后來被稱為玻恩-哈伯環(huán)。
玻恩在晶格動力學(xué)方面所取得的累累碩果,集中反映在他的三部權(quán)威性的偉大著作中。它們分別是:《晶格動力學(xué)》(1915年)、《固體的原子理論》(1923 年)、《晶格動力學(xué)理論》(1954 年,與我國物理學(xué)家黃昆合著)。
2.2 在量子理論方面。為了創(chuàng)立一種更基本的新理論來代替玻爾(N.Bohr)的舊量子理論,玻恩于1922年,就和其助手泡利(W.Bauli)共同深入討論了將微擾理論應(yīng)用于原子理論,并于次年就同海森伯(W.Heisenberg)合作對氦原子進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上,玻恩在1924年發(fā)表的一篇論文中,首次使用了“量子力學(xué)”這個術(shù)語,給期待出現(xiàn)的新理論進(jìn)行了命名。1925年,海森伯天才地提出他“關(guān)于運(yùn)動學(xué)和力學(xué)關(guān)系的量子理論”,玻恩以他昔日訓(xùn)練有素的數(shù)學(xué)才能,立即洞察到海森伯理論的表達(dá)形式與矩陣代數(shù)相一致,隨后他和海森伯、約旦(E.P.Jordan)合作發(fā)表了長篇論文,以嚴(yán)整的數(shù)學(xué)形式全面系統(tǒng)地闡明了海森伯的理論。
1926年,在薛定諤提出波動力學(xué)后,人們普遍感到困惑的是其中某些關(guān)鍵性概念(例如波函數(shù))的物理意義很不明確。針對這一狀況,玻恩在于1926年6月所發(fā)表的一篇題為 《散射過程的量子力學(xué)》的論文中,根據(jù)他對具體的碰撞問題的分析,提出了波函數(shù)的統(tǒng)計詮釋——波函數(shù)的二次方代表粒子出現(xiàn)的幾率,并以此對薛定諤的波動力學(xué)作了重要的補(bǔ)充。從而使波動力學(xué)最終為國際物理學(xué)界所廣為接受。也正是由于玻恩的這一杰出的貢獻(xiàn),使他成了1954年諾貝爾物理學(xué)獎的得主之一。玻恩后來在回憶他是怎樣想出這一詮釋時寫道:“愛因斯坦的觀點(diǎn)又一次引導(dǎo)了我。他曾經(jīng)把光波振幅解釋為光子出現(xiàn)的幾率密度,從而使粒子(光量子或光子)和波的二象性成為可以理解的。這個觀念馬上可以推廣到函數(shù)上:必須是電子(或其他粒子)的幾率密度。 ”[2](P.189)
玻恩在量子力學(xué)方面的卓越貢獻(xiàn),除了上文中所述的之外,其主要代表作還有:
“The Statistical Interpretation of Quantum Mechanics”, Nobel Lectures:Physics,1942-1962,Elsevier Publishing Company,(1964),256~267。[2](P.189)
玻恩對實(shí)驗(yàn)的濃郁興趣,以及他所一貫推崇的實(shí)驗(yàn)對于物理學(xué)理論的發(fā)展所起到的決定性作用,并沒有因他成為一位理論物理學(xué)家而有所絲毫的削弱和放松,這在當(dāng)時的歷史背景下顯得特別難能可貴。由于在20世紀(jì)上半葉,隨著物理學(xué)理論的高度數(shù)學(xué)化和形式化,導(dǎo)致了一些著名的理論物理學(xué)家,都不約而同地踏上了在研究思想上遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)的不歸之路。如1933年,愛因斯坦(A.Einstein)在牛津大學(xué)的一次講話中曾明確表示:“我堅(jiān)信,我們能夠用純粹數(shù)學(xué)的構(gòu)造來發(fā)現(xiàn)概念以及把這些概念聯(lián)系起來的定律,這些概念和定律是理解自然現(xiàn)象的鑰匙?!谀撤N意義上,我認(rèn)為,像古代人所夢想的,純粹思維能夠把握實(shí)在,這種看法是正確的。”[3](P.316)1938年愛因斯坦還進(jìn)一步概括了自己思想的轉(zhuǎn)變歷程和方法上的歸宿:“從有點(diǎn)像馬赫的那種懷疑的經(jīng)驗(yàn)論出發(fā),經(jīng)過引力問題,我轉(zhuǎn)變成為一個信仰唯理論的人,……成為一個到數(shù)學(xué)的簡單性中去尋找真理的唯一可靠源泉的人。 ”[3](P.380)更有甚者,狄拉克(P.A.M.Dirac)居然信奉:對于一條物理定律而言,擬合實(shí)驗(yàn)與具有數(shù)學(xué)形式上的美感兩個權(quán)衡標(biāo)準(zhǔn),后者更為重要。他宣稱:“如果物理方程在數(shù)學(xué)上不美,那就標(biāo)志著一種不足,意味著理論有缺陷,需要改進(jìn),有時候,數(shù)學(xué)美要比與實(shí)驗(yàn)相符合更重要?!盵4]對于諸如愛因斯坦和狄拉克等這樣偉大的科學(xué)家所持的觀點(diǎn),即迷失在理論之中而幾乎忘記了客觀世界的存在,玻恩建議說:“不要依賴抽象的推論,而要依靠經(jīng)驗(yàn)事實(shí)去破譯自然的秘密。 ”[5](P.44)在他看來,“物理學(xué)家所使用的方法本質(zhì)上是保持不變的:實(shí)驗(yàn)、觀察有規(guī)則的現(xiàn)象,用數(shù)學(xué)表述定律,借助這些定律預(yù)言新的現(xiàn)象,把不同的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律組織成連貫的理論以滿足我們的和諧感以及邏輯上的美感,并通過預(yù)言進(jìn)一步再檢驗(yàn)這些理論。 ”[5](序言:P.94)并且玻恩還對那些遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)家提出了誠懇的忠告:“……科學(xué)家應(yīng)該永遠(yuǎn)牢記,……一個沉浸在自己的公式里而忘記了他要說明的現(xiàn)象的理論家,不是一個真正的科學(xué)家、一個真正的物理學(xué)家或化學(xué)家……”[6](PP.188-189),因?yàn)椤笆澜绮皇且砸患善返男问匠霈F(xiàn)在內(nèi)省的思想里。思想的圖像只能從無數(shù)的感覺、經(jīng)驗(yàn)、交流、記憶以及知覺基礎(chǔ)上形成。 ”[5](P.1)
到了1950年,玻恩進(jìn)一步開宗明義地指出:“一個科學(xué)家必須是一個實(shí)在論者,他必須承認(rèn)他的感覺印象來自外部實(shí)在世界的消息,而不是幻覺?!盵5](P.106)玻恩還將實(shí)驗(yàn)對于科學(xué)研究所具有的關(guān)鍵性作用推到了極致,即他堅(jiān)持認(rèn)為:“所有的物理學(xué)進(jìn)步都源于對事實(shí)的合理解釋,而不是出于(沒有事實(shí)根據(jù)的)推測和沉思?!盵7](P.285)正因?yàn)椴6鞲叨戎匾晫?shí)驗(yàn)研究,他當(dāng)年在哥丁根大學(xué)任物理系主任時,物色了優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)大師弗蘭克(J.Franck)擔(dān)當(dāng)了實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授,并竭盡全力籌集資金,藉以為弗蘭克的實(shí)驗(yàn)研究提供有力的保障。
玻恩的堅(jiān)定不移的實(shí)驗(yàn)科學(xué)觀,既與他如同上文中所述的自幼以來所展示出來的實(shí)驗(yàn)天賦密不可分,又與他的主觀自覺息息相關(guān),更是他堅(jiān)如磐石的唯物主義哲學(xué)觀的自然而必然的反映。
普朗克曾指出,不僅“玻恩博士是一位思維清晰、學(xué)識淵博、全心全意忠于其科學(xué)和科學(xué)進(jìn)步的理論物理學(xué)家”,而且“他具備講課和聯(lián)絡(luò)學(xué)生所必要的一切品德”。[8](P.300)那末,玻恩是怎樣以他高超的教學(xué)水平、個性特點(diǎn)和人格魅力,來影響和吸引自己的學(xué)生的呢?
首先,玻恩講課相當(dāng)出色,因材施教,注重對具有個性特長的優(yōu)秀人材的培養(yǎng)。
玻恩1921年在哥丁根大學(xué)擔(dān)任理論物理學(xué)教授期間,開設(shè)了一系列的課程,其中包括剛體力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)基礎(chǔ)、原子結(jié)構(gòu)和量子理論,等等。由于他采取了深入淺出、通俗易懂的教學(xué)方式,從而取得了很好的教學(xué)效果。即使是對于那些極其深奧的物理理論,也被他以淺顯但底蘊(yùn)深刻的實(shí)例修理得整整有條,并以貼切、樸實(shí)的語言傳授給學(xué)生。據(jù)此,諾貝爾物理學(xué)獎榮膺者梅耶夫人(M.G.Mayer,玻恩的學(xué)生)說玻恩雖然講授的課程很深,但剖析得非常得體、清晰和明了。玻恩還曾在一篇談大學(xué)理論物理教學(xué)的文章中明確提及到,對于少數(shù)才華出眾的學(xué)生應(yīng)開設(shè)一些不同于一般人的課程,既要注重他們的個性發(fā)展,也不單從考試成績來衡量學(xué)生的優(yōu)劣。例如,海森伯當(dāng)年在報考維恩(W.Wien)的博士生時,因那時他對實(shí)驗(yàn)物理興趣不大,沒有通過維恩的提問。這使海森伯感到非常沮喪,當(dāng)晚就從慕尼黑趕回了哥丁根。翌日他問玻恩是否還愿收留他,玻恩因非常賞識他的才華,決定讓海森伯留下當(dāng)助手。
其次,玻恩對學(xué)生和藹可親,不拘小節(jié)。不僅為人正直、關(guān)愛學(xué)生,而且善于向晚輩學(xué)習(xí),從不貪天功為己有。
在控制論的創(chuàng)立者維納(N.Wiener)看來,玻恩是一個沉著、溫和的人,性情象個音樂家,說玻恩是他所知道的最謙虛的科學(xué)家。事實(shí)正是如此,玻恩是一個對學(xué)生態(tài)度親切而不拘小節(jié)的大學(xué)教授。在課余,他經(jīng)常和學(xué)生一起散步、野餐、討論物理和非物理問題。因?yàn)椴6鞣浅?釔垡魳?,以至于他?jīng)常邀請學(xué)生去家里演奏樂器。玻恩在他主持的討論班(按:下文即將具體提及)上鼓勵大家提出問題和開展批評,不嫌問題笨拙,人們也可以打斷別人的發(fā)言,甚至是連玻恩的發(fā)言也不例外。玻恩對學(xué)生的前途非常關(guān)心,熱心提攜后進(jìn),總是千方百計地為他們創(chuàng)造各種條件,使有困難的或是后勁不足的學(xué)生能夠安心或繼續(xù)從事科學(xué)研究,如他的學(xué)生布雷斯特曾得到過玻恩關(guān)于這方面的幫助。在具體傳授知識的過程中,重視師生互動、促進(jìn)教學(xué)相長,也是玻恩的一大特點(diǎn),即使是他和助手之間共同探討問題時也是如此。如玻恩曾經(jīng)常提起他從泡利處所學(xué)到的多于泡利從他那里學(xué)到的。玻恩也從不埋沒合作者的貢獻(xiàn),如矩陣力學(xué)剛剛創(chuàng)建后玻恩去美國講學(xué),他總是把成就歸于海森伯,而很少提到自己的工作。
再次,玻恩為了振興和繁榮哥丁根的物理學(xué)事業(yè),他一方面邀請名家前來講學(xué),鼓勵各國學(xué)者來訪;另一方面和弗蘭克等聯(lián)合舉辦了物質(zhì)結(jié)構(gòu)討論班,這就為全球性科學(xué)精英的匯合,營造了一個良好的氛圍與環(huán)境,促進(jìn)了科學(xué)學(xué)派的興起。
如,1922年夏,玻爾曾來到哥丁根講學(xué),介紹了最新的原子結(jié)構(gòu)理論。由于通過這次講學(xué),左右了許多年青人的科學(xué)生涯,也使玻恩將興趣集中于研究玻爾理論。因此,其影響之大在哥丁根是史無前例的。怪不得有人稱之為 “玻爾的節(jié)日”,也有人認(rèn)為它是哥丁根新紀(jì)元的開始。又如通過玻恩等組建開辦的討論班,這就使得包括海森伯、泡利、狄拉克、約旦等一大批科學(xué)精英,能夠聚集于一堂,擬就物質(zhì)結(jié)構(gòu)這個前沿性領(lǐng)域,彼此交流、切磋,甚至互相爭論,從而達(dá)到集思廣益之目的。這就為后來量子力學(xué)的發(fā)展,奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
正是在玻恩的領(lǐng)導(dǎo)下,哥丁根群英薈萃,形成了可以和玻爾的哥本哈根相媲美的哥丁根物理學(xué)派。量子力學(xué)主要就是由這個學(xué)派創(chuàng)立起來的。海森伯后來表示,哥丁根所特有的科學(xué)傳統(tǒng),玻恩的堅(jiān)強(qiáng)信念——把建立新的自洽的量子力學(xué)作為基本的研究課題是萬無一失的——使他的思想能夠結(jié)出碩果。
對于創(chuàng)立科學(xué)學(xué)派,玻恩似乎情有獨(dú)鐘。就在上文所述的玻恩逃亡到英國擔(dān)任愛丁堡大學(xué)教授期間,他又在這里吸引了一批青年學(xué)生,形成了固體物理學(xué)的玻恩學(xué)派。
玻恩正是以如上所述的崇高品德和卓絕的教學(xué)實(shí)踐活動,使得他的周圍聚集了一大批才華出眾的學(xué)生和助手。其中有許多人甚至比玻恩早獲得諾貝爾獎。尤其值得一提的是,另外先后有4位中國的研究生和合作者——彭恒武、程開甲、楊立銘、黃昆,后來也都成為有成就的物理學(xué)家??偨Y(jié)自己的一生,玻恩對他在教育方面所做的工作是深感滿意的。晚年時他也曾說:“最愉快的是教研究生。我很幸運(yùn),在我的研究生中有許多天才的人。發(fā)現(xiàn)人材并把他們引導(dǎo)到內(nèi)容豐富的研究領(lǐng)域是件了不起的事情?!盵1]并由衷地表示,在大學(xué)教書是很有趣的,以具有吸引力和啟發(fā)性的方式向同學(xué)們提出科學(xué)問題是一種藝術(shù),編寫教科書也同樣如此。
此外,玻恩在科學(xué)哲學(xué)方面造詣也很深。如前文所述,玻恩早在中學(xué)時代就開始閱讀哲學(xué)著作,其中康德哲學(xué)成了他青年時代的信條。可是到了20年代之后,由于自然科學(xué)的確定性與傳統(tǒng)先驗(yàn)哲學(xué)的夸夸其談所形成的強(qiáng)烈對比,特別是相對論和量子力學(xué)的創(chuàng)立對舊哲學(xué)觀念所發(fā)起的猛烈挑戰(zhàn),使得玻恩逐步認(rèn)識到康德哲學(xué)的失敗,從此他開始站到某種經(jīng)驗(yàn)論哲學(xué)的立場上,這種經(jīng)驗(yàn)論哲學(xué)也就成了玻恩科學(xué)哲學(xué)思想的主流,以及堅(jiān)定的實(shí)驗(yàn)科學(xué)觀的基礎(chǔ)。在他的心目中“物理學(xué)是真正的哲學(xué)”,反復(fù)強(qiáng)調(diào)“自己的工作是同哲學(xué)思維錯綜地交織在一起的”,否則“他的工作就會是無效的?!盵9](P.299)并在他撰寫的《我的一生和我的觀點(diǎn)》[10]一書中,分別擬就“任何理論都源于觀測”、“客觀化問題”、“因果性問題”,發(fā)表了他自己的一些獨(dú)到的見解。玻恩極力推崇玻爾的“互補(bǔ)原理”,并為此而和愛因斯坦針對“量子力學(xué)的詮釋”,進(jìn)行了長達(dá)30年的激烈爭論。但是,其哲學(xué)思想的嚴(yán)重分歧,絲毫沒有影響他和愛因斯坦之間的私人友情,誠如愛因斯坦所說:“人們只會同他的兄弟或親密的朋友發(fā)生真正的爭吵;至于被人,那就太疏遠(yuǎn)了。 ”[9](P.252)
與此同時,玻恩還是一位為世界和平而努力奮斗的堅(jiān)強(qiáng)戰(zhàn)士。他痛恨希特勒,痛恨科學(xué)家中緊跟納粹的敗類——斯塔克(J.Stark,1919年諾貝爾獎得主),反對核戰(zhàn)爭,主張禁止制造和使用核武器;相反,對于當(dāng)年那些慘遭納粹匪徒的迫害,而死在集中營里的無辜同胞,玻恩卻表示了深切的同情。處于強(qiáng)烈的社會責(zé)任感,玻恩與許多科學(xué)偉人,如愛因斯坦、羅素(B.Russell)一起,為樹立新的道德規(guī)范,為世界和平而奔走呼號。
玻恩參與了一些列的社會活動。他先后分別在“羅素--愛因斯坦” 宣言 (1955年)、“邁瑙宣言”(1955 年)、“哥丁根宣言”(1957 年)等反戰(zhàn)宣言上簽了名,他參加發(fā)起了普格瓦許和平會議(1957年)、奧斯陸反核會議(1961年)。玻恩是美國“科學(xué)社會責(zé)任協(xié)會”會員,也是1963年秋由羅素發(fā)起的和平基金會成員。不僅如此,玻恩還通過各種新聞媒介呼吁和平,反復(fù)強(qiáng)調(diào):“我們必須拋棄武力威脅和運(yùn)用武力。否則文明人的末日就臨近了。 ”[11](P.16)甚至在致友人的信中,也總離不開這類話題,并且奉勸好友說:“科學(xué)家參與政治和管理是有益的,因?yàn)樗麄儽仁苓^法律和經(jīng)典文學(xué)著作訓(xùn)練的人較少教條氣味,輕易接受辯論?!盵11](P.16)
玻恩雖然當(dāng)年逃亡英國后于1939年加入英國國籍,但當(dāng)他在愛丁堡大學(xué)工作17年后,于1953年退休,爾后便返回德國居住。1970年1月5日,他于哥丁根去世,享年88歲。在他的墓碑上醒目地刻著他所發(fā)現(xiàn)的著名公式:
作為對這位現(xiàn)代物理學(xué)的一代宗師永恒的紀(jì)念。
縱覽玻恩60余年的學(xué)術(shù)生涯,共“發(fā)表論文300 余篇,并出版了近 30 本著作”。[12](P.58)其涉及的領(lǐng)域之多,在物理學(xué)史上也是不多見的。但更難能可貴的是,在玻恩看來,他從事科學(xué)研究的動機(jī)既不為金錢,也不為強(qiáng)權(quán),而是出于科學(xué)家純粹的好奇心和為人類謀福利。如玻恩在其中的一篇論文中,曾明確地敘述了自己的科學(xué)-政治綱領(lǐng):“我們希望,讓我們的美好的科學(xué)重新僅僅為人們的幸福服務(wù),而不被濫用于達(dá)到已過時的政治目的?!盵8](P.310)
那末,我們在追思、欽佩和仰慕玻恩不同凡響的科學(xué)人生的同時,還能從他身上獲得哪些有益的啟示呢?筆者認(rèn)為,盡管玻恩留給后人的教益的確很多很多,但最為寶貴的是他作為一個理論物理學(xué)家,卻依然終生保持著對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的不解之緣,這可謂是為我們樹立了一個光輝的典范。尤其是他以其對理論與實(shí)踐間關(guān)系的深刻洞察,而提出的精辟見解:“觀念的改變不是隨意的,而是觀察事實(shí)迫使物理學(xué)家做出的。辨別真理的最后標(biāo)準(zhǔn)是理論與實(shí)驗(yàn)的一致性。 ”[3](序言:P.19)這不僅在20世紀(jì)上半葉,向那些不經(jīng)過實(shí)驗(yàn)、只憑純粹思維,誤入歧途的卓越物理學(xué)家發(fā)出了警示,從而在當(dāng)時的歷史條件下,起到了撥亂反正的巨大作用;而且直至今天,玻恩的實(shí)驗(yàn)科學(xué)觀,仍然是警鐘長鳴,告誡后人不可重蹈歷史的覆轍,嚴(yán)防因一時的疏忽,而墜入遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)的“無底深淵”。
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MAX BORN:THE NOBEL PRIZE GAINER WITH GOOD VIRTUE AND ABILITY AND BEING WELL IN EXTENSIVE FIELDS
CHENG Min-zhi
(Department of Physics and Electronic Science,ChoHu College,Chaohu Anhui 238000)
M.Born′s succeeding road is briefly introduced,his splendid contribution in science,wonderful experimental scientific view,elegant demeanour in teaching enterprise,his spirit fighting war,devoting peace and seeking happiness for world,and his abundant scientific philosophy idea and so on are also summarized.The aim is to enlighten and educate us to emulate the′teacher′,to do all we can to find reality,to deal with concrete matters relating to work and make progress,to benefit human being.
M.Born;quantum mechanics;crystal lattice dynamics;the Nobel Prize
A
1672-2868(2011)03-0048-06
2010-12-27
巢湖學(xué)院教授科研啟動基金資助項(xiàng)目
程民治(1945-),男,安徽績溪人。巢湖學(xué)院教授,研究方向:物理學(xué)史、原子物理學(xué)、理論物理和科學(xué)哲學(xué)
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