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        勒納德:從科學(xué)精英到學(xué)界棄兒

        2012-12-31 00:00:00王洪見(jiàn)薛永紅
        百科知識(shí) 2012年24期


          按照諾貝爾當(dāng)初設(shè)獎(jiǎng)的本意,諾貝爾獎(jiǎng)應(yīng)該頒發(fā)給那些為人類做出杰出貢獻(xiàn)的人。但是,在獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)精英中,菲利普·勒納德是屬于極少數(shù)十分特別的人物。他的前半生對(duì)科學(xué)做出過(guò)重要貢獻(xiàn),也因?qū)﹃帢O射線的研究獲得了1905年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子和愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程,都是在勒納德研究的陰極射線理論及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上完成的。做出如此重要科學(xué)貢獻(xiàn)的人,卻在后半生追隨了希特勒,仇視猶太人和國(guó)際科學(xué)界。許多科學(xué)史家往往出于厭惡,在著述中很少提到他,他也因此成為科學(xué)界“棄兒”。
          發(fā)明“勒納德窗”
          勒納德是著名的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,1862年6月7日勒納德出生于捷克的普雷斯布格,曾先后在布達(dá)佩斯大學(xué)和維也納大學(xué)學(xué)習(xí)。他的科學(xué)生涯開(kāi)始于1883年,但他真正“找到感覺(jué)”,還是在師從物理學(xué)家赫茲之后。1892年導(dǎo)師赫茲向勒納德演示了一個(gè)新發(fā)現(xiàn):在放電管中,陰極射線可以穿透鋁箔而使鈾玻璃發(fā)光。1893年在赫茲的指導(dǎo)下勒納德用2.65微米的薄鋁箔制成了“勒納德窗”,利用這一發(fā)明,不但可以使真空放電管保持高真空,還能使該放電管的陰極射線透出“窗”外,這為陰極射線本質(zhì)的研究提供了極大的方便。因?yàn)槔占{德發(fā)明“勒納德窗”并對(duì)陰極射線的研究做出了重要貢獻(xiàn),陰極射線也被稱為“勒納德光”。
          發(fā)明“勒納德窗”之后,勒納德率先對(duì)陰極射線進(jìn)行系統(tǒng)研究,并得到不少研究成果,但他卻在這項(xiàng)研究中不斷和別的科學(xué)家結(jié)怨。
          為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備
          在陰極射線的研究中,對(duì)于陰極射線管附近照相底片感光的情況,勒納德沒(méi)能跟蹤研究,與發(fā)現(xiàn)X射線失之交臂。倫琴卻用勒納德設(shè)計(jì)的放電管發(fā)現(xiàn)了X射線。當(dāng)勒納德得知X射線的報(bào)道后開(kāi)始敵視倫琴,他認(rèn)為如果不是因整理赫茲遺稿一事而中斷研究,他本來(lái)可以做出這項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)。因此,勒納德對(duì)X射線發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)提出了要求,他認(rèn)為X射線的發(fā)現(xiàn)應(yīng)該有他的一份功勞。勒納德甚至拒絕使用當(dāng)時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)的倫琴射線一詞,僅稱之為“高頻輻射”,其心胸狹隘由此可見(jiàn)一斑。
          為湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子提供了條件
          當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家都在研究陰極射線的本質(zhì)究竟是什么。勒納德認(rèn)為陰極射線是“以太波”,不是一種粒子流,就這樣痛失了發(fā)現(xiàn)電子的良機(jī)。1897年湯姆遜提出“陰極射線是由帶負(fù)電的電子組成”,勒納德不承認(rèn)這一發(fā)現(xiàn),頑固地稱之為“以太碎片”,當(dāng)電子的發(fā)現(xiàn)被公認(rèn)后,他還企圖將成果據(jù)為己有。但是,不可否認(rèn)的是,勒納德的鋁箔窗實(shí)驗(yàn)確實(shí)是推動(dòng)湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的重要前提。
          發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)的基本規(guī)律
          關(guān)于陰極射線的本質(zhì),勒納德后來(lái)還是改變了看法,并且在這一基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)的基本規(guī)律。1902年,勒納德發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)的重要性質(zhì):為了從一個(gè)給定的金屬表面獲得電子,向金屬表面發(fā)射的入射光,只有具有某些頻率的入射光才是有效的;而唯一能決定由此得到的光電子動(dòng)能的也是該入射光的頻率,與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。這些事實(shí)和當(dāng)時(shí)流行的理論是矛盾的,也就是說(shuō),經(jīng)典理論無(wú)法解釋勒納德在光電效應(yīng)方面發(fā)現(xiàn)的事實(shí)。與當(dāng)時(shí)所有物理學(xué)家一樣,勒納德沒(méi)有意識(shí)到他所得到的光電效應(yīng)的規(guī)律有著非常深刻的意義,蘊(yùn)含著偉大的科學(xué)革命,從而使勒納德又一次與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)。
          1905年3月,愛(ài)因斯坦以勒納德的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),引入普朗克的量子假設(shè),僅用了非常簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)推導(dǎo),就對(duì)經(jīng)典電磁理論無(wú)法理解的光電效應(yīng)做出了解釋,取代了勒納德的“觸發(fā)假說(shuō)”。1916年,密立根用精密的實(shí)驗(yàn)完全肯定了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程,證實(shí)了愛(ài)因斯坦光量子理論對(duì)光電效應(yīng)的分析,光量子理論才開(kāi)始得到人們的承認(rèn)。
          正確推斷原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
          勒納德在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)高能陰極射線能夠穿過(guò)原子,他從這一現(xiàn)象出發(fā)正確地推斷出原子內(nèi)部的空間相對(duì)來(lái)說(shuō)是空虛的。后來(lái),盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)也得到了同樣的證明,并提出了原子有核模型。在研究光的發(fā)射時(shí),勒納德認(rèn)為這與電子的釋放和回歸有關(guān),他的這一觀點(diǎn)在玻爾原子模型確定后逐漸被人們接受。
          納粹在物理學(xué)界的代理人
          勒納德的政治生涯是從反對(duì)愛(ài)因斯坦開(kāi)始的。最初他對(duì)愛(ài)因斯坦還是抱有好感的,1909年,勒納德在給愛(ài)因斯坦的信中稱愛(ài)因斯坦是一個(gè)有深刻頭腦的思想家。但是,當(dāng)1921年愛(ài)因斯坦榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)時(shí),勒納德對(duì)愛(ài)因斯坦開(kāi)始“羨慕、妒忌、恨”,在以后的歲月里,他由憎恨愛(ài)因斯坦轉(zhuǎn)而對(duì)相對(duì)論大加撻伐,繼而仇視猶太人和國(guó)際科學(xué)界。勒納德還在納粹黨報(bào)《人民觀察》上發(fā)表攻擊愛(ài)因斯坦的文章,他說(shuō):“把愛(ài)因斯坦這個(gè)猶太人當(dāng)作是一個(gè)好德國(guó)人是個(gè)錯(cuò)誤!讓相對(duì)論在德國(guó)存在也是個(gè)錯(cuò)誤!”
          在第一次世界大戰(zhàn)期間,勒納德已經(jīng)變成了一個(gè)狂熱的沙文主義者。1914年4月,勒納德在《文明世界的宣言》中簽了名,這個(gè)宣言譴責(zé)英國(guó)和法國(guó)科學(xué)家的剽竊行為,聲稱許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)是德國(guó)科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)的。勒納德還對(duì)宣言中的愚蠢準(zhǔn)則身體力行。有一次,俄國(guó)物理學(xué)家約飛去拜訪他,竟吃了閉門羹。此外,勒納德還要把電流強(qiáng)度的單位由安培(法國(guó)人)改成韋伯(德國(guó)人)。
          1924年,勒納德就開(kāi)始追隨希特勒,擔(dān)任希特勒的物理學(xué)顧問(wèn),吹捧希特勒是“頭腦清晰的哲學(xué)家”。勒納德一生中最引為自豪的事情不是曾經(jīng)獲得過(guò)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),而是希特勒曾經(jīng)親自登門拜訪過(guò)他。1933 年,勒納德被授予日耳曼帝國(guó)鷹徽勛章,并任第三帝國(guó)研究協(xié)會(huì)執(zhí)行委員會(huì)主席。1937 年,勒納德加入納粹黨。
          勒納德從反猶太人的種族主義立場(chǎng)出發(fā),全力鼓吹建立一種德國(guó)物理學(xué),一種沒(méi)有猶太理論污染的德國(guó)物理學(xué)。1929年,勒納德出版了《偉大的自然探索者》一書(shū),書(shū)中以?shī)W地利物理學(xué)家哈森內(nèi)爾發(fā)現(xiàn)的關(guān)于光能的公式代替愛(ài)因斯坦的質(zhì)能關(guān)系式E=mc2,挖空心思極力貶損愛(ài)因斯坦的科學(xué)成就。
          歷史終究不會(huì)被無(wú)知和強(qiáng)權(quán)愚弄,二戰(zhàn)以德國(guó)失敗而告終。1947年,勒納德逝世。勒納德雖然不是赤裸裸的殺人兇手,也不是靠坑蒙拐騙起家的不入流的科學(xué)家,但是,一流科學(xué)家和納粹思想結(jié)合起來(lái)給科學(xué)事業(yè)所造成的損害,則是其他的破壞力量無(wú)法替代的,因?yàn)樘觳抛鲪簳?huì)帶來(lái)雙倍的危險(xiǎn)。
          【責(zé)任編輯】張

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