何鈞

在人類自然科學(xué)史上，二十世紀(jì)毫無疑問是屬于原子理論物理的時(shí)代。量子物理的出現(xiàn)，不但深刻改變了人類對物質(zhì)、自然和哲學(xué)的基本認(rèn)識(shí)，而且也帶來了一系列的技術(shù)革命，徹底地改變了人類生活方式。在這場偉大的科學(xué)革命中，阿諾德·索末菲（Arnold Sommerfeld，1868-1951）與普朗克、愛因斯坦和玻爾一道，是創(chuàng)立者和弄潮兒。他對玻爾原子模型的擴(kuò)展，使之能夠解釋更精細(xì)的光譜結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步研究關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)物理理論和應(yīng)用開辟了道路；他留下了神秘的索末菲精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，這個(gè)與萬有引力常數(shù)、波爾茲曼常數(shù)和普朗克常數(shù)等同列的幾個(gè)自然界基本常數(shù)之一；他曾八十四次獲得諾貝爾獎(jiǎng)提名，但是都因?yàn)榉N種原因未能獲獎(jiǎng)，這也是一個(gè)引發(fā)各種猜想（包括陰謀論）和爭議的令人難過的“傳奇”。不過考慮到愛因斯坦一生也從未因?yàn)橄鄬φ?、布朗運(yùn)動(dòng)和統(tǒng)計(jì)物理方面的杰出成就獲獎(jiǎng)，諾貝爾物理獎(jiǎng)的權(quán)威性遠(yuǎn)非不可質(zhì)疑，索末菲的失落也并非不可思議。不過，索末菲對物理更重要的貢獻(xiàn)，還是在教育方面。作為開風(fēng)氣之先的改革實(shí)踐者，索末菲在理論物理還沒有成為一個(gè)正式的領(lǐng)域，甚至他本人都不是一個(gè)“真正”的物理學(xué)家的時(shí)候，就白手起家，創(chuàng)立了現(xiàn)代理論物理學(xué)的第一個(gè)學(xué)派，慕尼黑學(xué)派。在這個(gè)被稱作是“理論物理學(xué)家搖籃”的地方，索末菲培養(yǎng)了大量人才，僅僅是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主就有七人之多：海森伯、泡利、德拜、貝特、鮑林、拉比和勞厄。

然而，讀者若是簡單地認(rèn)為中華民族從未經(jīng)歷過這種現(xiàn)代自然科學(xué)的黃金時(shí)代，呼喚創(chuàng)新精神，尊重和艷羨德意志民族這方面的驕人成就，那么在展讀?？颂夭┦孔珜懙倪@本《索末菲傳記》（Arnold Sommerfeld：Science， Life and Turbulent Times[1868-1951]）之后，您一定會(huì)有更多的思考，因?yàn)槭聦?shí)并非如此簡單。

歷史上飽受周邊文明中心欺凌鄙視的德國，自一八七一年統(tǒng)一后，在短短三四十年間，就從一個(gè)落后的封建割據(jù)的農(nóng)業(yè)國，一躍成為歐洲最發(fā)達(dá)的工業(yè)大國，社會(huì)氣氛、民族心理也隨之主動(dòng)被動(dòng)地發(fā)生了變化。在這一崛起過程中，科學(xué)和技術(shù)扮演了十分重要的角色，成為“世界科學(xué)中心”更是德意志民族的驕傲。但表面的繁榮之下，并非沒有危機(jī)。比如德國物理學(xué)的代表人物愛因斯坦，就不是德國科教體制的產(chǎn)物，甚至可以說，他是從自己十分厭惡的德國教育逃離，前往瑞士的。而之后一次世界大戰(zhàn)的失敗，更使得德國科學(xué)遭受巨大打擊，不但物質(zhì)條件一落千丈，還被國際科學(xué)界封鎖。最致命的打擊，則是在一九三三年希特勒上臺(tái)后，科學(xué)界的大批精英被迫離開德國，使得美國取代德國，成為真正的“世界科學(xué)中心”。一九四○年二次大戰(zhàn)爆發(fā)，同時(shí)也標(biāo)志著德國科學(xué)黃金時(shí)代的終結(jié)。索末菲一手打造的“慕尼黑學(xué)派”受到納粹摧殘之后也一蹶不振，再也未能恢復(fù)昔日的榮光。

如果將索末菲的生平事跡放在這激動(dòng)人心卻又動(dòng)蕩不安的時(shí)代背景之下，可以品味出很多因素的交互作用—家庭背景、天賦秉性、教育養(yǎng)成、政治傾向和對科學(xué)體制的認(rèn)知、德國當(dāng)時(shí)的社會(huì)風(fēng)氣思潮等等?？纯词鞘裁丛炀土艘淮趲熀鸵粋€(gè)鼎盛的學(xué)派，又是什么導(dǎo)致了它的衰落。我們這里只是探討看似不同實(shí)則具有深刻聯(lián)系的兩個(gè)方面，就是他的科學(xué)（包括教育）成就和他的政治社會(huì)傾向認(rèn)知。

和愛因斯坦這樣受自己獨(dú)特的文化傳統(tǒng)影響的科學(xué)家相比，索末菲無疑是更加“正統(tǒng)”而典型的德意志科學(xué)家代表。像絕大多數(shù)威廉時(shí)代的德國學(xué)者一樣，索末菲身上具有 “受過教育的中產(chǎn)階級”的典型特點(diǎn)：以普魯士的諸多美德自傲，忠誠、守時(shí)、廉潔、自律、秩序，敬業(yè)；具有強(qiáng)烈的德意志認(rèn)同，對國家無條件的忠誠，將“軍國主義”視為德國文化不可分割的一部分。

另一方面，索末菲在中學(xué)和當(dāng)時(shí)的世界數(shù)學(xué)中心格丁根大學(xué)（Universit?t G?ttingen，又譯哥廷根大學(xué)）接受了古典主義教育，強(qiáng)調(diào)全面發(fā)展和完整人格，認(rèn)為自己更喜歡文學(xué)和藝術(shù)，并表現(xiàn)出相當(dāng)高的天賦，畢業(yè)時(shí)還曾想從事建筑工作。雖然如此，把索末菲和其他類似的大學(xué)生區(qū)分開的，恐怕還是他的特殊際遇。在格丁根大學(xué)期間，索末菲有幸擔(dān)任著名數(shù)學(xué)家費(fèi)利克斯·克萊因的助手，之后又與后者一起加入《數(shù)學(xué)科學(xué)百科全書》的編輯工作，成為這項(xiàng)歷時(shí)長達(dá)三十年的龐大工程的主要參與者。在這個(gè)過程中，他與克萊因遍游歐洲，邀請當(dāng)時(shí)最有名的學(xué)者加入他們；還要對來稿進(jìn)行編輯加工，其中包括修改前輩的手稿。克萊因不僅僅是一位著名科學(xué)家，還是在德國科學(xué)界頗有權(quán)勢的人物，對當(dāng)時(shí)德國僵化保守的科研教育體制的弊端認(rèn)識(shí)深刻：由文化部管理的綜合性大學(xué)（Universit?t）高高在上，而由貿(mào)易部管理的高等工學(xué)院（Technische Hochschule）地位低下，兩者之間壁壘森嚴(yán)，井水不犯河水。對此，克萊因懷有堅(jiān)定的改革信念和計(jì)劃—從某種意義上說，對索末菲的扶植，就是這個(gè)改革計(jì)劃實(shí)踐的一部分。

與這樣的貴人共事，不但給予索末菲學(xué)術(shù)之外的視野，也讓他成為“圈內(nèi)人”。 《索末菲傳記》中運(yùn)用了大量的檔案文件，再現(xiàn)并剖析當(dāng)時(shí)的科研運(yùn)作體制，透露了其學(xué)術(shù)生涯中學(xué)術(shù)本身之外的內(nèi)容：為了爭奪稀缺的職位資源，拉幫結(jié)派、抱大腿找后臺(tái)（包括學(xué)術(shù)界以外的權(quán)貴）、遞條子、打招呼、泄露信息甚至某種意義上的圍標(biāo)等各種暗箱操作，應(yīng)有盡有。而索末菲本人在這方面也絕不迂腐。從學(xué)術(shù)生涯起初艱辛的求職，到工科學(xué)院的委曲求全和磨煉，再到后來的慕尼黑大學(xué)開山立派，他從來都不吝于以各種手腕，實(shí)現(xiàn)個(gè)人利益和小集團(tuán)利益的最大化。這與我們一直宣傳的科學(xué)家的正面形象可能大相徑庭，但確實(shí)是科學(xué)界的真實(shí)。對于任何立志以科學(xué)為畢生事業(yè)的青年人來說，不可不察。

讀者可能不禁要問，如此烏煙瘴氣的現(xiàn)實(shí)，何來德國科學(xué)的鼎盛？愛因斯坦這樣伯爾尼專利局的小職員，何以被請到德國，后來還成為德國物理學(xué)的領(lǐng)袖？這是科學(xué)體制和科學(xué)史研究者的課題，讀者也可以見仁見智。我們看到的是，德國科學(xué)界至少有一部分領(lǐng)袖，雖然也爭權(quán)奪利，但是這些行為背后的價(jià)值觀，仍然包含了對科學(xué)真理的尊重和追求。另外，德國科學(xué)界也和當(dāng)時(shí)的歐洲科學(xué)界保持著聯(lián)系和交流，肩負(fù)著為國爭光的使命；德意志民族也確實(shí)富于科學(xué)素養(yǎng)，盡管只有極少數(shù)人能以科學(xué)為職業(yè)，但是社會(huì)上從實(shí)業(yè)家到工程師、律師、政治家，不乏真心愛好探討科學(xué)、具有較高科學(xué)鑒賞力的人士。在這些互動(dòng)中，體制內(nèi)的權(quán)勢不能替代真正的科學(xué)價(jià)值和貢獻(xiàn)，并且受到了不斷的監(jiān)督和評判。

廣泛的閱歷和學(xué)術(shù)視野，非常規(guī)的教育和事業(yè)發(fā)展模式，對體制現(xiàn)實(shí)的強(qiáng)烈批判意識(shí)，和實(shí)用主義的身段，似乎是索末菲成功的秘訣。他善于察覺復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和事實(shí)背后的關(guān)系及規(guī)律，并利用復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具解決。但是更重要的，是他在此基礎(chǔ)上形成的科研和教學(xué)風(fēng)格。他唯才是舉，不拘一格，強(qiáng)調(diào)師生間平等和寬松的討論探索風(fēng)氣。這在當(dāng)時(shí)固步自封、僵化保守的德國，難能可貴。對科學(xué)真理本身的嚴(yán)謹(jǐn)和對探索過程的寬容，是同一事物的兩面。工學(xué)院出身的德拜和大學(xué)低年級學(xué)生海森堡、泡利等人皆可為之作證。其中最生動(dòng)的例子，莫過于從柏林來的帶有自由派氣質(zhì)的勞厄，性格上與索末菲群體格格不入，更在研究中的重要問題上犯了常識(shí)性的錯(cuò)誤，卻能夠歪打正著地取得了“諾貝爾獎(jiǎng)”級別的重大發(fā)現(xiàn)。除了他個(gè)人的運(yùn)氣之外，也和索末菲學(xué)派寬容耐心，不控制每一個(gè)細(xì)節(jié)的風(fēng)格相關(guān)。

對未知事物的謹(jǐn)慎也體現(xiàn)在索末菲對待專業(yè)外事物的態(tài)度。這本《索末菲傳記》中展現(xiàn)的這方面內(nèi)容很多。這不僅僅讓本書的內(nèi)容超出科學(xué)史的范圍，涉及更廣泛的政治、文化和社會(huì)歷史；更重要的是，德國科學(xué)的黃金時(shí)代本來就與其政治文化息息相關(guān)。從某種意義上說，英譯本書名“科學(xué)、人生和動(dòng)蕩年代”更能反映它的內(nèi)容和主題。德國是一個(gè)哲學(xué)氣氛濃厚的國家，哲學(xué)和科學(xué)的關(guān)系十分密切，科學(xué)家們經(jīng)常投入對哲學(xué)的激烈爭論。索末菲也不例外，但卻有意保持了一定的距離。他是強(qiáng)烈的德意志民族主義者，一戰(zhàn)前后，他以高度的熱忱積極參與實(shí)用研究，尤其是軍事應(yīng)用研究。在出訪的時(shí)候，他時(shí)刻注意自己是在代表德國—德文原版的書名“原子物理和文化使者”就反映了這種時(shí)代文化心理—那是在一個(gè)對德國來說異常艱難的時(shí)代，通過在專業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位， 索末菲打破了德國科學(xué)界和整個(gè)國家受到的封鎖和孤立，同時(shí)為個(gè)人家庭獲得了一些寶貴的外匯收入。但是，這些都未影響他對科學(xué)價(jià)值的判斷。德國科學(xué)家在其黃金時(shí)代期間整體的政治表現(xiàn)，在人類科學(xué)史和歷史上都是一個(gè)引起很多關(guān)注和討論的問題。索末菲從一個(gè)國家意識(shí)強(qiáng)烈的普魯士人，到最后和體制分道揚(yáng)鑣，成為少數(shù)始終沒有加入納粹的學(xué)者之一，其心路歷程很值得研究。

索末菲對美國一向抱有好感、信心和期望，這種心態(tài)在當(dāng)時(shí)的德國科學(xué)界，無論左右人士中間，都不是主流。這里有個(gè)人際遇的因素：美國財(cái)力雄厚，科學(xué)上落后，仰望歐洲，為謀職困難的歐洲博士們提供了職位，尤其是在納粹橫行期間，就連索末菲本人早期也曾動(dòng)過移民的念頭；為數(shù)眾多的德裔人士使得美國雖是在戰(zhàn)爭之中，但反德情緒卻和法國這樣的世仇不可同日而語；對美國的訪問講學(xué)更給索末菲帶來不菲的收入。除此以外，與等級森嚴(yán)、事事講究秩序的德國相比，美國的生活方式很對索末菲的胃口，但更重要的是，美國文化中這種不拘一格的自由風(fēng)格，與索末菲自己的科學(xué)和教育理念有契合之處。他比絕大多數(shù)德國教授更早地覺察到了美國的潛力，在德國科學(xué)的頂峰時(shí)期，就看到了自身的危機(jī)。早在二戰(zhàn)之前，索末菲就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，以前被德國學(xué)者瞧不起的美國，在許多領(lǐng)域已經(jīng)走在世界的前列，并且似乎具有無限的潛力，物理學(xué)的未來在美國。

《索末菲傳記》的作者?？颂夭┦?，為人低調(diào)，幾十年如一日，在簡陋的環(huán)境中專心治學(xué)，在原子物理學(xué)史、量子物理學(xué)史以及作為科學(xué)與技術(shù)之間的學(xué)科的流體動(dòng)力學(xué)發(fā)展史方面，用德文、英文和法文發(fā)表了大量的論文和專著，是世界公認(rèn)的科學(xué)史權(quán)威。此外，他還出版過《海因里希·赫茲傳》和《路德維?！て绽侍貍鳌?，《原子物理學(xué)家》還曾被譯成日文，引起日本學(xué)界的重視。一九八一年他剛開始從理論物理學(xué)轉(zhuǎn)向科學(xué)史研究后不久，就接觸到了索末菲的資料，并產(chǎn)生極大的興趣。二○一三年，在紀(jì)念玻爾-索末菲模型一百周年之際，德文版《索末菲傳記》出版，并很快就被譯成英文，兩個(gè)版本都得到學(xué)術(shù)界好評。二○一六年德意志博物館科學(xué)史研究所曾專門為將要退休的?？颂嘏e辦了一場學(xué)術(shù)研討會(huì)。學(xué)界對他的學(xué)術(shù)成就的認(rèn)可就是對他的最佳獎(jiǎng)賞。

這本《索末菲傳記》絕非為傳主歌功頌德，而是嚴(yán)肅的、集作者三十年研究精華的歷史科學(xué)和科學(xué)歷史著作，內(nèi)容詳實(shí)，視野恢宏。對當(dāng)前的中國社會(huì)和讀者來說，了解德國科學(xué)史上的這樣一位人物的生平，他成長的社會(huì)家庭氛圍，教育養(yǎng)成以及個(gè)人際遇、事業(yè)興衰，除了一般的拓展視野、豐富知識(shí)之外，還有更為特殊的現(xiàn)實(shí)意義。