章慧

廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，福建 廈門 361005

位于倫敦皮卡迪利大街的伯靈頓公館(圖1)，原為卡文迪許家族的私宅，1854年被英國政府購買并分配給當(dāng)時(shí)的學(xué)會(huì)團(tuán)體使用。自1873年以來，英國皇家學(xué)會(huì)和化學(xué)學(xué)會(huì)就在這里安營扎寨。近一個(gè)半世紀(jì)飄過，伯靈頓公館不知見證了多少科學(xué)界的風(fēng)云人物和傳奇故事。1914年3月27日、1930年4月25–26日和1966年3月10–11日，匯集了當(dāng)時(shí)全球最頂尖與最具影響力的物理和化學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)和理論學(xué)家，在這里舉行的三次與手性光譜相關(guān)的小型國際學(xué)術(shù)會(huì)議忝列其中[1–6]。隨著幾代科學(xué)家的漸行漸遠(yuǎn)，相關(guān)史料有的珍藏在已是耄耋之年的老一輩科學(xué)家的心靈深處，有的靜靜地埋藏在圖書館或資料室的僻靜角落和鮮有人光顧的舊書網(wǎng)站，而大部分早已佚失在歐美零散的歷史檔案之中。將其復(fù)活，談何容易？猶如這幅被我從手性光譜專著上覓來[1]，滿懷崇敬之心，竭盡全力地將散亂的歷史碎片縫綴起來并增補(bǔ)細(xì)節(jié)的手性光譜理論發(fā)展的群英譜(圖2)。

圖1 英國倫敦伯靈頓公館

圖2 手性光譜理論研究發(fā)展的群英譜

據(jù)文獻(xiàn)記載，在伯靈頓公館召開的三次手性光譜會(huì)議，前兩次均為法拉第學(xué)會(huì)組織的法拉第學(xué)術(shù)討論會(huì)，在英國化學(xué)會(huì)會(huì)議室舉辦，討論的主題都是“Optical Rotatory Power”；第三次研討會(huì)規(guī)格最高，由英國皇家學(xué)會(huì)組織，在皇家學(xué)會(huì)會(huì)議室舉行，主題為“Circular Dichroism”[1,4–6]。后兩次會(huì)議與第一次會(huì)議的時(shí)間間隔分別為16年和52年，非比尋常的漫長時(shí)間跨度和圖2所示的學(xué)術(shù)傳承表明：科學(xué)家對(duì)自然光學(xué)活性的認(rèn)知程度與經(jīng)典物理光學(xué)以及量子力學(xué)的發(fā)展交織在一起。其中，當(dāng)時(shí)還名不見經(jīng)傳的年輕(25歲)的羅森菲爾德不經(jīng)意地站在了新舊手性光譜學(xué)理論更替的交界點(diǎn)上，成為中心人物。也說明手性光譜這一話題，引得物理和化學(xué)界的一代代高材生們“競折腰”，上下求索，“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”。

在1966年舉行的“Circular Dichroism”研討會(huì)上，開幕式和閉幕式分別由先后擔(dān)任倫敦大學(xué)學(xué)院化學(xué)系系主任的羅納德·悉尼·尼霍姆(Ronald Sydney Nyholm)院士和他的導(dǎo)師克里斯托夫?凱爾克?英果爾德(Christopher Kelk Ingold)院士主持。大名鼎鼎的英果爾德是物理有機(jī)化學(xué)的開山鼻祖，曾經(jīng)獲得68次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)提名，也是盧嘉錫先生的恩師；而尼霍姆則以提出價(jià)層電子對(duì)互斥概念和“無機(jī)化學(xué)復(fù)興”的觀點(diǎn)推動(dòng)配位化學(xué)的發(fā)展而著名。

尼霍姆的發(fā)言開門見山[4]：這次會(huì)議是在皇家學(xué)會(huì)理事會(huì)的建議下召開的，因?yàn)槟壳坝懻撨@個(gè)問題的時(shí)機(jī)特別成熟。一個(gè)多世紀(jì)前，人們發(fā)現(xiàn)了光學(xué)活性與立體化學(xué)之間的一般關(guān)系。從那時(shí)起，這一現(xiàn)象就被廣泛地用于闡明化學(xué)結(jié)構(gòu)。然而，對(duì)于不對(duì)稱分子和絡(luò)合物的旋光色散(ORD)和圓二色性(CD)的電子基礎(chǔ)的理解，直到最近才有了令人滿意的結(jié)果。光譜理論的現(xiàn)代發(fā)展，以及用于該課題研究的商品化儀器的出現(xiàn)，使研究者能夠預(yù)測分子的絕對(duì)構(gòu)型。圓二色譜和旋光色散技術(shù)在確定相關(guān)立體化學(xué)和研究構(gòu)象效應(yīng)方面也有很大價(jià)值。這些因素引起了人們對(duì)這一主題的興趣，因此，提供一個(gè)機(jī)會(huì)對(duì)圓二色譜的原理和旋光色散的一些更基本的方面進(jìn)行討論是非常必要的。

與尼霍姆的開場白呼應(yīng)，英果爾德教授在閉幕詞中，精辟地總結(jié)了手性光學(xué)現(xiàn)象近150年的研究歷史[6]：從1811年阿拉果發(fā)現(xiàn)石英晶體的旋光以及1815年畢奧發(fā)現(xiàn)天然有機(jī)化合物的溶液也有光學(xué)活性開始，可以將人們對(duì)手性光學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)劃分為6個(gè)確定的時(shí)期，每個(gè)間隔約30年。他依次總結(jié)了每個(gè)時(shí)期最有代表性的重要工作，認(rèn)為里程碑的工作是羅森菲爾德在1929年發(fā)表的權(quán)威性文章[7]，并意味深長地指出：光學(xué)活性是譜學(xué)的一個(gè)分支，它的理論處理就是量子理論的一部分。

1979年，艾略特·查尼(Elliot Charney)在他的手性光譜專著[1]中給予羅森菲爾德極高的評(píng)價(jià)：“在持續(xù)發(fā)展的手性光譜學(xué)理論所構(gòu)筑的知識(shí)體系中，如果要從中選出對(duì)我們現(xiàn)有認(rèn)知影響最深遠(yuǎn)的某個(gè)工作，必然是羅森菲爾德對(duì)光學(xué)活性量子起源的研究”。而在更早的1951年3月，徐光憲僅用兩年時(shí)間完成的題為《旋光的量子化學(xué)理論》博士論文，首次驗(yàn)證了羅森菲爾德的旋光性量子化學(xué)理論。在20世紀(jì)的五六十年代，歐美的幾個(gè)頂尖物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室要是沒有擺弄過手性光譜儀及相關(guān)理論研究的，都不好意思說自己是研究過量子力學(xué)的。徐光憲的研究非常新潮，解決了前兩次法拉第會(huì)議都未能解決的預(yù)測旋光強(qiáng)度難題。1955年，已經(jīng)歸國的徐光憲在自己博士論文工作基礎(chǔ)上寫成了“旋光理論中的鄰近作用”一文，發(fā)表于化學(xué)學(xué)報(bào)[8]，他稱贊道：“羅森菲爾德方程是所有現(xiàn)代旋光理論的基礎(chǔ)，由此可以導(dǎo)出巴斯德的結(jié)論并解釋旋光色散現(xiàn)象”。

英國物理化學(xué)家斯蒂芬·梅森[5]和德國無機(jī)化學(xué)家彼得·勞爾[9]對(duì)羅森菲爾德亦贊不絕口。然而，倍受夸獎(jiǎng)的羅森菲爾德，在各種場合卻極少提及他對(duì)旋光理論量子力學(xué)詮釋的重要貢獻(xiàn)。在一次訪談中[10]，他對(duì)此輕描淡寫：從量子力學(xué)的角度來處理光學(xué)活性，只是做了一個(gè)“練習(xí)”。本文擬從一個(gè)特殊的視角，以羅森菲爾德的傳奇一生為主線，串起這個(gè)“練習(xí)”的量子力學(xué)背景及其相關(guān)故事。

1 科莫會(huì)議與瓦倫納會(huì)議

比鄰瑞士，位于意大利倫巴第大區(qū)的科莫湖，為意大利第三大湖。科莫湖是冰川湖，由阿爾卑斯山的冰川融化傾瀉而成。藍(lán)綠色的湖水映襯著峻美的阿爾卑斯山，湖光山色宛如人間仙境，這一度假勝地向來擁有歐洲花園的美譽(yù)。

科莫湖畔有一座美麗的小城科莫，意大利人引為驕傲的大科學(xué)家亞歷山德羅·伏打(Alessandro Volta)就誕生于此，他發(fā)明的伏打電堆開拓了電化學(xué)研究的新時(shí)代。伏打晚年歸隱故里，1827年3月5日在科莫逝世，享年82歲。為了紀(jì)念他，人們將電壓單位取名伏特。

從量子物理學(xué)史的角度來看，1927年匯集了幾個(gè)重要事件：海森堡提出了測不準(zhǔn)原理、科莫物理學(xué)國際會(huì)議(史稱科莫會(huì)議)、第五次索爾維會(huì)議。

1927年九月中旬，為紀(jì)念伏打逝世100周年，意大利物理學(xué)會(huì)舉辦了科莫會(huì)議，隆重邀請(qǐng)了當(dāng)時(shí)國際上頂尖物理學(xué)家和意大利物理學(xué)家參加此次盛會(huì)，其中不乏歷屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主，包括：霍爾、普朗克、洛倫茲、布里淵、密立根、盧瑟福、塞曼、索末菲、列維-齊維塔、愛丁頓、阿斯頓、勞厄、玻恩、玻爾、康普頓、小布拉格、德拜、理查森、德布羅意、克喇末斯、基里諾·馬約拉納、科爾比諾、喬爾吉、龐特雷莫利等；還有幾位出生于19–20世紀(jì)之交的“00后”青年才?。号堇⒑Ｉ?、費(fèi)米、馮·諾依曼、拉賽蒂和塞格雷等?？颇先盒撬C萃，借天時(shí)地利，意大利人引以為傲的物理神童費(fèi)米被推選為科莫會(huì)議理論物理討論會(huì)主席。遺憾的是，雖然艾倫菲斯特、薛定諤和愛因斯坦都被邀請(qǐng)，但他們未能出席。參加科莫會(huì)議的科學(xué)家陣容僅次于當(dāng)年十月份將在布魯塞爾舉行的第五次索爾維會(huì)議。

史書上對(duì)科莫會(huì)議著墨不多，但它卻是量子物理學(xué)史上一次極其重要的里程碑會(huì)議。丹麥物理學(xué)家玻爾在科莫會(huì)議上首次講述互補(bǔ)性概念。在1927年9月16日著名的20分鐘科莫演講中，雖然玻爾只是以探索的口吻，提出并闡述了“互補(bǔ)性”觀點(diǎn)，正是在海森堡測不準(zhǔn)原理的基礎(chǔ)上，他突破束縛，開辟了認(rèn)識(shí)論的新領(lǐng)域。盡管從1927年春他就被“互補(bǔ)性”思想糾纏，與海森堡和克萊因有過激烈的交鋒且最終達(dá)成一致[11]，但在接受組委會(huì)的邀請(qǐng)時(shí)玻爾還是有點(diǎn)遲疑，于6月20日匆匆提交的報(bào)告摘要題目是“量子理論的基本問題”[12]。會(huì)后玻爾邀請(qǐng)泡利和達(dá)爾文留在科莫幫他批判和修改論文[11,12]，并在第五次索爾維會(huì)議上進(jìn)一步完善，至1928年初，終于寫就名篇“量子假說和近期原子理論的發(fā)展”，發(fā)表在Nature上[13]。在之后的歲月里，本文主人公萊昂·羅森菲爾德成為了玻爾哲學(xué)思想最杰出的傳人[14]。

參會(huì)的青年科學(xué)家(圖3)正是意氣風(fēng)發(fā)的年華：泡利生于1900年，海森堡、費(fèi)米和拉賽蒂生于1901年，馮·諾依曼生于1903年。他們均年少有成：泡利于1925年提出不相容原理；海森堡1925年創(chuàng)立矩陣力學(xué)，1927年悟出測不準(zhǔn)原理；費(fèi)米于1926年發(fā)展了量子統(tǒng)計(jì)學(xué)；馮·諾依曼在1927–1929年期間發(fā)表了集合論、代數(shù)和量子理論方面的文章；1928–1929年，費(fèi)米的摯友拉賽蒂對(duì)氣態(tài)雙原子分子拉曼效應(yīng)的研究被譽(yù)為當(dāng)年光譜學(xué)領(lǐng)域的杰出工作[15]。羅森菲爾德出生于1904年，比他的師兄泡利、海森堡和費(fèi)米略小，彼時(shí)他還沒有出道，正游走于歐洲幾大物理學(xué)武林圣地拜師學(xué)藝[10]。

圖3 1927年9月11日泡利、海森堡和費(fèi)米歡聚科莫湖畔

與科莫會(huì)議類似，科學(xué)史上對(duì)羅森菲爾德亦很少渲染，大多是把他作為玻爾的得力助手和發(fā)言人提及。其實(shí)，羅森菲爾德并非等閑之輩，他與玻爾亦師亦友，是玻爾的摯友和知音，而不是門徒。作為玻爾的親密合作者以及玻爾量子哲學(xué)的傳播者，羅森菲爾德貢獻(xiàn)突出。在一次訪談中羅森菲爾德提到[10]，他在哥本哈根理論物理研究所工作期間，與玻爾惺惺相惜：“我所感興趣的是原則性問題，而這也是玻爾關(guān)注的首要問題。我向玻爾提出的問題是針對(duì)原則而不是細(xì)節(jié)”。玻爾和羅森菲爾德長期密切合作，他們的方法和優(yōu)勢(shì)完全不同，和諧而有效地互補(bǔ)。玻爾欣賞羅森菲爾德清晰的思路、構(gòu)思的能力、淵博的學(xué)識(shí)、強(qiáng)大的數(shù)學(xué)背景和迅速應(yīng)對(duì)新問題的本領(lǐng)。而羅森菲爾德對(duì)玻爾不時(shí)冒出的新想法的熱情回應(yīng)，也讓玻爾深受鼓舞[16]。

在科莫會(huì)議以及后來的第五次和第六次索爾維會(huì)議上也未能顯山露水的羅森菲爾德，有著自己的輝煌[16]。他是一位有洞察力、思維敏捷、通曉多種語言(掌握8、9種語言，至少5種能流利地說寫)的學(xué)者，他周游世界，與多國許多重要人物尤其是一批杰出的理論物理學(xué)家交相輝映，他是聯(lián)結(jié)東西方的四通八達(dá)的國際科學(xué)和學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)的一部分。他具有很強(qiáng)的綜合能力，既能進(jìn)行特異的計(jì)算，又能厘清微妙的哲學(xué)問題，或介入政治討論——所有這些都是最高水平的。作為量子場論和量子電動(dòng)力學(xué)的先驅(qū)之一，他在20世紀(jì)20年代末和30年代處于現(xiàn)代物理學(xué)的中心地位[16]；作為旋光理論量子力學(xué)詮釋的先驅(qū)，他在手性光譜學(xué)發(fā)展史上有著不可替代的地位(見圖2)[1–10]；作為馬克思主義者，他對(duì)科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)及其社會(huì)作用進(jìn)行了深入思考，充分認(rèn)識(shí)到科學(xué)探索的政治和社會(huì)層面，體現(xiàn)了科學(xué)家的社會(huì)擔(dān)當(dāng)[10–21]。1949年羅森菲爾德獲得了法朗基獎(jiǎng)，盡管該獎(jiǎng)項(xiàng)是一個(gè)國家獎(jiǎng)，只授予比利時(shí)科學(xué)家和學(xué)者，但卻給與了獲獎(jiǎng)?wù)吲c諾貝爾獎(jiǎng)相當(dāng)?shù)臉s譽(yù)[16]。

科莫始終是慧眼識(shí)英雄的，不但在1927年的科莫會(huì)議上隆重推出以費(fèi)米、拉賽蒂和塞格雷為代表的一批青年意大利物理學(xué)家(后來發(fā)展為“羅馬學(xué)派”)，而且極其重視物理學(xué)的傳承和交流。雖然羅森菲爾德未能躋身1927年的科莫會(huì)議，但科莫卻一直惦記著他。距科莫會(huì)議45年后的1971年夏天，位于科莫湖東岸的瓦倫納小鎮(zhèn)，迎來了一位尊貴客人——羅森菲爾德教授(圖4)，他受邀在意大利物理學(xué)會(huì)舉辦的瓦倫納夏季講習(xí)班講授量子理論的歷史。正如《波士頓科學(xué)哲學(xué)研究》叢書主編所言[21]：我們?cè)缇捅涣_森菲爾德在物理學(xué)的基礎(chǔ)和發(fā)展方面的認(rèn)識(shí)論、歷史和社會(huì)問題的獨(dú)特融合所打動(dòng)，于是決定在瓦倫納與他接觸，希望出版他的論文集。羅森菲爾德欣然答應(yīng)，并允諾親自為論文集寫一份長篇導(dǎo)言。

圖4 羅森菲爾德教授的演講

遺憾的是，近3年過去了，除了已經(jīng)參與制定的文集目錄，卻還沒有來得及著手編寫導(dǎo)言和批判性的注釋，羅森菲爾德于1974年3月去世。序言只好由他在哥本哈根研究所的親密朋友和同事史蒂芬·羅森塔爾(Stefan Rozental)教授代為完成。由于沒有羅森菲爾德本人的評(píng)介，羅森塔爾和叢書主編深感遺憾。1979年，由羅森菲爾德的63篇文章集結(jié)而成《波士頓科學(xué)哲學(xué)研究》叢書的第21卷終于正式出版(圖5)。其中的12篇文章后被中國石油大學(xué)的戈革教授翻譯成《量子革命——萊昂·羅森菲爾德文選》一書[22]介紹給中國讀者。

圖5 1979年在荷蘭出版的羅森菲爾德文選

2 羅森菲爾德和手性光譜的量子力學(xué)理論

羅森菲爾德涉足多重領(lǐng)域，一生著述頗豐，成果累累。然而，在羅森菲爾德自己選定的《波士頓科學(xué)哲學(xué)研究》的文選目錄中，并沒有收入他1929年在哥廷根發(fā)表的題為“液體和氣體自然光學(xué)活性的量子力學(xué)理論”一文[7]。前面提到，他個(gè)人謙遜地認(rèn)為此文不過是應(yīng)用量子力學(xué)理論于自然光學(xué)活性的一個(gè)“練習(xí)”[10]，實(shí)際上此文影響深遠(yuǎn)。文章發(fā)表后不久即被1930年的法拉第會(huì)議重點(diǎn)提及[5,23]，后來又被1966年聚集在伯靈頓公館英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)議室的一群“聰明大腦”[6]，以及包括德國的勞爾[9]、瑞士的馮·澤列夫斯基(von Zelewsky)[24]、徐光憲[8]、游效曾[25]等在內(nèi)的中外物理化學(xué)家和配位化學(xué)家所津津樂道。他個(gè)人的態(tài)度與科學(xué)家們的欣賞，為何有如此巨大的反差？時(shí)至今日，這仍然是個(gè)謎。我們所能夠看到的是，這位杰出的理論物理學(xué)家此后再也沒有回到手性光譜的量子力學(xué)理論研究上來，而是把注意力轉(zhuǎn)向了其他領(lǐng)域。

如果說，羅森菲爾德在20世紀(jì)20年代末和30年代對(duì)量子場論和量子電動(dòng)力學(xué)的貢獻(xiàn)，在之后20年內(nèi)幾乎沒有被人注意到，或許是因?yàn)橛^點(diǎn)過于超前[26]；基于這樣的考量，我們或許可以從倫敦伯靈頓公館舉行的三次手性光譜會(huì)議留下的歷史記錄、幾部重要的手性光譜專著以及相關(guān)文獻(xiàn)和訪談中找到解釋。

的確如此，當(dāng)我們追溯量子力學(xué)、量子化學(xué)和手性光譜理論、儀器研發(fā)及其測試實(shí)驗(yàn)的歷史演進(jìn)時(shí)間點(diǎn)，這團(tuán)迷霧被逐漸撥散。筆者所崇敬的英國物理化學(xué)家斯蒂芬·梅森在1966年舉行的“Circular Dichroism”研討會(huì)上曾經(jīng)做出過精準(zhǔn)點(diǎn)評(píng)[5]：“在20世紀(jì)30年代，無論是基于光學(xué)活性的經(jīng)典(電磁)理論還是量子力學(xué)理論的應(yīng)用，都被當(dāng)時(shí)對(duì)復(fù)雜分子電子光譜性質(zhì)的有限知識(shí)所限制”。而在手性光譜實(shí)驗(yàn)研究方面，避孕藥之父卡爾·杰拉西(Carl Djerassi)曾經(jīng)報(bào)道[27]，在1930年代到1955年之間的文獻(xiàn)中基本上沒有任何重要的旋光色散測量記錄，該領(lǐng)域在20世紀(jì)60年代幾乎是爆炸性的發(fā)展與當(dāng)時(shí)商業(yè)化分光偏振儀的出現(xiàn)相吻合。所以，直到在梅森參與組織的第三次伯靈頓會(huì)議“才有了令人滿意的結(jié)果”的圓二色譜和旋光色散研究，大大滯后于它們的量子力學(xué)理論預(yù)測并不奇怪。

20世紀(jì)20–30年代，歐洲的量子物理高歌猛進(jìn)，位于量子研究“金三角”——哥本哈根、哥廷根和慕尼黑的三所理論物理研究所在玻爾、玻恩和索末菲的領(lǐng)軍下成為歐洲、美國和前蘇聯(lián)年輕物理學(xué)家和物理化學(xué)家的精神家園，他們紛紛前往朝圣，輾轉(zhuǎn)三地，切磋技藝、樂不思蜀。然而，當(dāng)時(shí)人們對(duì)量子理論的理解既不徹底也不完美，將量子力學(xué)和相對(duì)論應(yīng)用到某個(gè)具體的物理或化學(xué)問題中，成為了這些科學(xué)家競相追求的目標(biāo)。量子化學(xué)和化學(xué)鍵理論(包括價(jià)鍵理論、晶體場理論和分子軌道理論)的產(chǎn)生和發(fā)展，正處在這個(gè)交匯點(diǎn)上[28]。而在那之前，理論物理學(xué)家不但靠猜測，而且從經(jīng)典物理學(xué)的基本定律中推導(dǎo)出一些公式，這些基本定律來自牛頓力學(xué)定律、引力定律、熱力學(xué)定律和麥克斯韋的電磁理論等[29]。我們可以從圖2強(qiáng)烈地感受到從19世紀(jì)初阿拉果和畢奧發(fā)現(xiàn)旋光現(xiàn)象以來，手性光譜理論研究在物理學(xué)界發(fā)展的主要脈絡(luò)——從經(jīng)典理論過渡到量子理論。如前所述，羅森菲爾德在其中承上啟下，做出了的巨大貢獻(xiàn)——?jiǎng)?chuàng)立了大名鼎鼎的羅森菲爾德方程！

20世紀(jì)50年代，費(fèi)曼和蓋爾曼針對(duì)李政道和楊振寧提出的弱相互作用宇稱不守恒及相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了普適的弱相互作用理論。費(fèi)曼對(duì)他自己的這一成就甚感得意[30]：“我想到了狄拉克，他一度有自己的方程——一個(gè)表明電子如何活動(dòng)的方程，而我現(xiàn)在也有了這個(gè)關(guān)于β衰變的新方程。它不像狄拉克方程那樣關(guān)系重大，但它是好的。這是我生平第一次發(fā)現(xiàn)了一條新定律”。

可見，擁有自己滿意且簡潔優(yōu)美的方程，是多少理論物理學(xué)家夢(mèng)寐以求的目標(biāo)。麥克斯韋、狄拉克、費(fèi)曼、薛定諤、愛因斯坦和玻恩都做到了，而羅森菲爾德在25歲時(shí)也做到了。

無獨(dú)有偶，羅森菲爾德方程也是從關(guān)注狄拉克方程開始的，他曾經(jīng)在一個(gè)訪談中說起在哥廷根當(dāng)玻恩助手期間的光學(xué)活性研究[10]：

當(dāng)?shù)依说碾娮?方程)出現(xiàn)時(shí)，我研究了電流的新表達(dá)式，當(dāng)然，這看起來和薛定諤的表達(dá)式很不一樣。這兩者之間有什么關(guān)系呢？在研究過程中，我發(fā)現(xiàn)了電流中的電荷對(duì)流部分以及自旋引起的電流部分之間的分離，即所謂戈登分解(戈登很快就獨(dú)立發(fā)表了文章[31])。但我被維格納勸阻，沒有發(fā)表任何關(guān)于電流分解的文章。當(dāng)我很自豪地向維格納展示我的研究時(shí)，他卻說，“那又怎樣？我覺得研究電流密度沒有什么意義。我認(rèn)為討論一些真正的物理問題會(huì)很有意思”。這是一個(gè)寬泛的暗示，讓我能更好地看待一些實(shí)際問題。當(dāng)時(shí)，玻恩在他的書中討論了矩陣元素的對(duì)稱性，我每天都在和他討論這個(gè)問題(筆者注：當(dāng)時(shí)羅森菲爾德正協(xié)助病中的玻恩完成《基礎(chǔ)量子力學(xué)》教材，同時(shí)玻恩自己也在準(zhǔn)備編寫一部光學(xué)教材[32,33])。他告訴我，針對(duì)不對(duì)稱性問題的某些應(yīng)用做研究會(huì)很有意思，研究中可以看到當(dāng)不存在普通情況下的球面對(duì)稱性時(shí)，會(huì)發(fā)生什么。接著他說，其中一個(gè)問題(玻恩當(dāng)然很清楚，他自己已經(jīng)用經(jīng)典的方式研究過[34,35])是光學(xué)活性，不對(duì)稱分子的自然光學(xué)活性。這讓我開始研究這個(gè)光學(xué)問題，從量子理論、量子力學(xué)的角度來對(duì)待光學(xué)活性。作為一個(gè)練習(xí)，看到不對(duì)稱系統(tǒng)會(huì)發(fā)生什么，矩陣元素看起來是怎樣的，這很有趣。但此后人們把我當(dāng)成了量子力學(xué)光學(xué)應(yīng)用方面的最高專家，這是很沒有根據(jù)的，因?yàn)槲覍?duì)光學(xué)一無所知，對(duì)量子力學(xué)也知之甚少。

在另一個(gè)訪談中，羅森菲爾德只是簡短地說：玻恩促使我徹底解決了光學(xué)的問題[18]。

涉及這段研究經(jīng)歷的訪談看似寡淡，但非常有趣：當(dāng)羅森菲爾德在哥廷根工作期間，在維格納的激將和玻恩的啟發(fā)下，他只是把手性分子的光學(xué)活性理論研究當(dāng)做一個(gè)“練習(xí)”，然后就獨(dú)立發(fā)表了關(guān)于旋光度理論計(jì)算的量子力學(xué)方程[7]，后來被大家一致認(rèn)為他是在量子力學(xué)的光學(xué)應(yīng)用方面的一位超級(jí)專家。羅森菲爾德非常自謙，一點(diǎn)都不居功自傲。但他的“小練習(xí)”馬上被荷蘭萊頓大學(xué)的艾倫費(fèi)斯特教授慧眼識(shí)珠，于1929年的春天專程邀請(qǐng)他前去學(xué)術(shù)交流，引起一場轟動(dòng)[19]。

也許艾倫費(fèi)斯特早就了解到這位年輕人起點(diǎn)很高：1927年底來到哥廷根之前，他已經(jīng)在巴黎學(xué)習(xí)了一年，師從大名鼎鼎的郎之萬和德布羅意，其間，他與居里夫人、伊雷娜·約里奧-居里夫婦、讓·巴蒂斯特·佩蘭、萊昂·布里淵等都有交往。如同在母校比利時(shí)列日大學(xué)那樣，他不但在數(shù)學(xué)、經(jīng)典物理學(xué)、哲學(xué)和科學(xué)史的知識(shí)海洋中徜徉，而且如饑似渴地學(xué)習(xí)嶄新的相對(duì)論和量子力學(xué)，但巴黎這個(gè)經(jīng)典物理學(xué)的根據(jù)地已經(jīng)不能滿足他學(xué)習(xí)量子理論的強(qiáng)烈欲望了，郎之萬也勸說他最好離開巴黎去追尋量子物理的武林高手。作為精密數(shù)學(xué)的王國和矩陣力學(xué)的搖籃，哥廷根大學(xué)像磁石一樣吸引著數(shù)學(xué)功底極強(qiáng)的羅森菲爾德：“哥廷根當(dāng)時(shí)給我的印象是比哥本哈根更活躍，事實(shí)上，這也許是真的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)有約爾當(dāng)、諾德海姆、海特勒和所有的數(shù)學(xué)家。我也非常想看看希爾伯特和那個(gè)著名的數(shù)學(xué)學(xué)校，所以我非常想去哥廷根”[17,18]。

終于，這個(gè)機(jī)會(huì)來了！

也正是在巴黎期間，羅森菲爾德與德布羅意合作，將“相對(duì)論知識(shí)與波動(dòng)力學(xué)相結(jié)合，發(fā)展出五維的波動(dòng)方程”[18,36]；他的工作很快得到來自比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)的物理學(xué)家托菲勒·德·頓德爾(Théophile De Donder)的賞識(shí)，他熱情邀請(qǐng)羅森菲爾德去布魯塞爾開展合作研究。

1927年10月，舉世矚目的第五屆索爾維物理學(xué)會(huì)議在比利時(shí)布魯塞爾召開，星光璀璨、大師云集，泡利、海森堡、狄拉克等00后男孩物理學(xué)家已開始嶄露頭角(圖6)。德·頓德爾也是正式參會(huì)代表之一(第三排左五)，他在一般討論中提交了羅森菲爾德在五維波動(dòng)方程方面的工作，他和德布羅意都試圖引起參會(huì)者對(duì)羅森菲爾德工作的注意，但與會(huì)代表的關(guān)注點(diǎn)卻主要在愛因斯坦和玻爾關(guān)于量子力學(xué)詮釋的激烈論爭上。除了積極推薦愛徒的五維方法，德·頓德爾帶著羅森菲爾德列席索爾維會(huì)議還有一個(gè)目的，希望他在會(huì)議中能遇到來自哥廷根的玻恩教授，得到一個(gè)工作機(jī)會(huì)。會(huì)議間隙，羅森菲爾德在報(bào)告廳門口驅(qū)前迎候玻恩，玻恩欣然接受了他提出的訪問哥廷根要求。

圖6 第五屆索爾維物理學(xué)會(huì)議代表合影

羅森菲爾德來到哥廷根這樣的數(shù)學(xué)和理論物理要塞正當(dāng)其時(shí)，隨著第五次索爾維會(huì)議和之前意大利科莫會(huì)議的舉行，關(guān)于量子力學(xué)意義的深入討論達(dá)到了最高點(diǎn)。在這樣的歷史背景下，羅森菲爾德旋光理論的量子力學(xué)公式的建立順理成章。

激勵(lì)羅森菲爾德進(jìn)行手性光學(xué)研究的兩位導(dǎo)師功勛卓著。玻恩和維格納分別為1954年和1963年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。1927年，時(shí)年25歲的尤金·保羅·維格納(Eugene Paul Wigner)應(yīng)邀到哥廷根大學(xué)做大數(shù)學(xué)家希爾伯特的助理。這個(gè)崗位是量子論之父索末菲為了讓年輕物理學(xué)家?guī)椭柌馗献钚碌奈锢韺W(xué)進(jìn)展而特設(shè)的[37]，維格納之前有數(shù)位知名學(xué)者相繼擔(dān)任了“希爾伯特的物理輔導(dǎo)員”，例如索末菲的得意弟子保羅·彼得·埃瓦爾德(Paul Peter Ewald，埃瓦爾德教授出席了1930年的法拉第會(huì)議[38])和阿爾佛雷德·朗德(Alfred Landé，朗德在1918年也發(fā)表了一篇旋光度理論研究的文章[39])等。朗德說[40]：“每天上午和下午，我都要向希爾伯特匯報(bào)量子力學(xué)的新文獻(xiàn)，關(guān)于低溫下固態(tài)體行為的想法，關(guān)于光譜學(xué)等等”。但是當(dāng)維格納來到哥廷根時(shí)，希爾伯特已經(jīng)病重失去工作能力，兩人見面的機(jī)會(huì)寥寥。雖然維格納未能履行“物理輔導(dǎo)員”的職責(zé)，卻使他在哥廷根有更多機(jī)會(huì)對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)有更深入的了解，結(jié)識(shí)了玻恩、約爾當(dāng)以及實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家詹姆斯·弗蘭克等學(xué)者，參加玻恩組織的群論研討班，并發(fā)展了原子和分子光譜的群論分析和量子力學(xué)研究[10]。玻恩是一位高徒滿座的好老師，一個(gè)好主意不斷的人，他的研究領(lǐng)域涉及相對(duì)論、晶格動(dòng)力學(xué)、晶體化學(xué)、量子力學(xué)、光學(xué)及流體力學(xué)等等[41]。其實(shí)早在第一次世界大戰(zhàn)期間，他就利用服兵役間隙思考，對(duì)光學(xué)活性的理論問題有過深入探究[32,34,35]，因此，他給羅森菲爾德布置的“練習(xí)”，并非空穴來風(fēng)。

前已述及，19世紀(jì)末，關(guān)于光學(xué)活性的實(shí)驗(yàn)證據(jù)和經(jīng)驗(yàn)事實(shí)已經(jīng)確立，物理學(xué)家們開始發(fā)展理論，以解釋電磁波與手性介質(zhì)的相互作用[42]。著名的德國物理學(xué)家保羅·卡爾·路德維?！さ卖?shù)?Paul Karl Ludwig Drude)于1892年首次提出光學(xué)活性的經(jīng)典電磁理論[43]，成為了20世紀(jì)的頭30年里大多數(shù)物理(化學(xué))研究不得不與之競爭的標(biāo)準(zhǔn)，在1930年法拉第會(huì)議對(duì)旋光度的討論中達(dá)到了高潮[5,38,44]。從1915年開始，玻恩[34,35]、瑞典物理學(xué)家卡爾·威廉·歐森(Carl Wilhelm Oseen)[45]和美國物理學(xué)家弗蘭克·格雷(Frank Gray)[46]將光學(xué)活性分子建模為耦合振蕩器，幾乎同時(shí)獨(dú)立地提出了光學(xué)活性的理論處理方法。雖然這些論文，尤其是玻恩論文的重要性立即被認(rèn)定，但因?yàn)樵撾A段所發(fā)展的意識(shí)未能揭示旋光度的本質(zhì)起源，幾乎沒有對(duì)手性光譜特性的研究產(chǎn)生直接的影響[9]。同樣，羅森菲爾德關(guān)于光學(xué)活性的量子力學(xué)理論的重要論文[7]也沒有影響到當(dāng)時(shí)的化學(xué)界。直到瑞士物理化學(xué)家維爾納·庫恩(Werner Kuhn)將玻恩的理論簡化為經(jīng)典的耦合振子模型[47]，才引起了化學(xué)家們的注意。

預(yù)測旋光強(qiáng)度[48]、19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的高濃度下酒石酸旋光度測試時(shí)的溶劑效應(yīng)[9,49,50]以及將剛剛出爐的羅森菲爾德方程應(yīng)用于旋光度理論計(jì)算等問題，一直到1930年的法拉第會(huì)議仍沒有得到最終解決。正如徐光憲的導(dǎo)師美國哥倫比亞大學(xué)教授查爾斯·貝克曼(Charles O. Beckmann)在1936年所指出的[50]：上述理論是在我們對(duì)旋光度的物理基礎(chǔ)了解不多的時(shí)候發(fā)展起來的，未能對(duì)一般現(xiàn)象做出令人滿意的解釋。鑒于這些理論所受到的批評(píng)，顯然我們必須轉(zhuǎn)向現(xiàn)代理論來解釋溶劑效應(yīng)。

與實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的密切合作對(duì)當(dāng)時(shí)的羅森菲爾德來說并沒有什么吸引力。他后來回憶起在哥廷根的時(shí)光[17]：“我總是傾向于強(qiáng)調(diào)一般的方面，一般的形式主義，而其他人(例如伽莫夫)則急于解決實(shí)際問題”。根據(jù)羅森菲爾德的說法，他的同事們會(huì)說：“好吧，你有一套漂亮的哈密頓方程和漂亮的微擾理論的形式，但是試著用你的公式給出計(jì)算出躍遷概率的答案吧”。

1955年，徐光憲在“旋光理論中的鄰近作用”一文中將羅森菲爾德方程展現(xiàn)給中國學(xué)者[8]：

式中，[M]是摩爾旋光度，N是阿伏伽德羅常數(shù)，n是折射率，λ是所用偏振光的波長，v是它的頻率，β為分子旋光參數(shù)(Molecular Rotatory Parameter)，c是光速，h是Planck常教，(a|μ|b)是基態(tài)a與激發(fā)態(tài)b之間的電偶矩矩陣元，(b|m|a)是磁偶矩矩元。vba是a與b之間躍遷的特征頻率，Σ表示各種可能導(dǎo)致旋光的激發(fā)態(tài)b加和，Im{}表示括號(hào)內(nèi)的復(fù)數(shù)的虛數(shù)部分, 如復(fù)數(shù)為x+yi，則Im{x+yi} =y。

徐光憲指出[8]：“在巴斯德以后的近百年中，實(shí)驗(yàn)材料有了大量的積累，但是究竟哪些因素在決定分子旋光度的符號(hào)和數(shù)值，如何根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)來計(jì)算旋光度等理論問題，迄今尚未滿意解決。羅森菲爾德方程是任何現(xiàn)代的旋光理論的基礎(chǔ)，由此可以導(dǎo)出巴斯德的結(jié)論并解釋旋光色散現(xiàn)象”。

羅森菲爾德活學(xué)活用量子力學(xué)理論，把在紫外可見區(qū)旋光度的起因歸咎為，在手性分子中，由于不對(duì)稱勢(shì)場的微擾作用，生色團(tuán)電子的始態(tài)和終態(tài)會(huì)有所改變，由此產(chǎn)生旋光現(xiàn)象，并推導(dǎo)總結(jié)出羅森菲爾德方程。這當(dāng)然是20世紀(jì)手性光譜科學(xué)史上的一件了不起的大事。但正如羅森菲爾德的小伙伴們所質(zhì)疑的，能否證實(shí)旋光度的理論計(jì)算成了檢驗(yàn)羅森菲爾德理論的關(guān)鍵！

不管身邊的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家是否認(rèn)賬，總之，1927–1929年期間，在哥廷根這座精密數(shù)學(xué)和理論物理大熔爐中，羅森菲爾德淬煉成鋼，完成華麗轉(zhuǎn)身。他對(duì)哥廷根文化中的數(shù)學(xué)創(chuàng)新與新物理學(xué)的聯(lián)姻已經(jīng)有了全方位的入門，努力追趕在比利時(shí)列日和法國巴黎錯(cuò)過的最新理論物理學(xué)發(fā)展[17]：研究了匈牙利數(shù)學(xué)家約翰·馮·諾依曼的量子力學(xué)公理基礎(chǔ)；向另一位匈牙利人維格納學(xué)習(xí)了群論；在協(xié)助導(dǎo)師玻恩寫作《基礎(chǔ)量子力學(xué)》教材時(shí)，對(duì)量子力學(xué)有了透徹的理解。師傅引進(jìn)門，修行在個(gè)人。博采眾長，他終于交出了羅森菲爾德方程這一令人滿意的答卷。在哥廷根以及后來的哥本哈根學(xué)習(xí)和工作過程中，羅森菲爾德在玻恩和玻爾的指導(dǎo)幫助下，茁壯成長，開始了一步一個(gè)腳印的學(xué)術(shù)生涯，終于修煉成為一個(gè)高度成熟、見多識(shí)廣的理論物理學(xué)家。雖然他不是第五和第六次索爾維會(huì)議的正式代表，但是他以杰出的表現(xiàn)，在第七屆索爾維會(huì)議上閃亮登場(圖7，站立者右一)。

圖7 第七屆索爾維物理學(xué)會(huì)議代表合影

3 徐光憲與旋光度理論計(jì)算

20世紀(jì)20年代末期，當(dāng)羅森菲爾德正在哥廷根潛心鉆研光學(xué)活性的量子力學(xué)處理方法時(shí)，遠(yuǎn)在中國的浙江紹興有一位出生于1920年的聰明孩子，正在當(dāng)律師的父親指導(dǎo)下求解“雞兔同籠”等中國古代數(shù)學(xué)難題，對(duì)周圍的世界和科學(xué)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心，從小就打下了扎實(shí)的數(shù)理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。誰曾想到，在羅森菲爾德方程問世22年之后，正是這位遠(yuǎn)渡重洋在美國哥倫比亞大學(xué)求學(xué)的出類拔萃的中國留學(xué)生徐光憲，僅用兩年多時(shí)間就解決了多年懸而未決的旋光度理論計(jì)算難題，首次驗(yàn)證了羅森菲爾德方程。

在歐洲，經(jīng)典電磁理論研究的勢(shì)頭將旋光度研究向前推進(jìn)了一段時(shí)期(20世紀(jì)的頭30年)，不得不指出，由羅森菲爾德開發(fā)的旋光度量子力學(xué)方程，當(dāng)時(shí)實(shí)施起來太困難了[51]。30年河?xùn)|30年河西，后來的手性光譜理論研究的重大進(jìn)展主要來自美國(見圖2)[5]，羅森菲爾德方程被科學(xué)家應(yīng)用到具體的物理模型中。愛德華·烏勒·康登(Edward Uhler Condon)、亨利·艾林(Henry D. Eyring)、約翰·甘布爾·柯克伍德(John Gamble Kirkwood)、威廉·莫菲特(William Moffitt)、艾伯特·莫斯科維茨(Albert Moscowitz)、約翰·薛爾曼(John Schellman)和伊格納西奧·蒂諾科(Ignacio Tinoco)等具有量子力學(xué)背景的美國物理學(xué)家和物理化學(xué)家都各自做出重要的貢獻(xiàn)。1939年，芝加哥大學(xué)的羅伯特·桑德森·慕尼肯(RobertSanderson Mulliken)發(fā)起了對(duì)多原子分子電子光譜理論方面的沖擊。與此同時(shí)，哥倫比亞大學(xué)的貝克曼對(duì)旋光度測試中的溶劑效應(yīng)，也有自己獨(dú)到的見解[50,52–54]。

下面一段故事主要取材于《舉重若重: 徐光憲傳》[55]和《化學(xué)大師: 徐光憲》[56]兩部傳記：

1949年9月，徐光憲獲得哥倫比亞大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位、師從貝克曼教授攻讀量子化學(xué)博士學(xué)位。貝克曼教授交給他的研究題目是“旋光理論的鄰近作用”。

當(dāng)線偏振光通過某些手性物質(zhì)時(shí)，其振動(dòng)面將以光的傳播方向?yàn)檩S發(fā)生旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象被稱為旋光現(xiàn)象。1860年研究者發(fā)現(xiàn)分子的不對(duì)稱性是它具有旋光活性的必要條件。很多藥物對(duì)偏振光有左旋、右旋之分，表現(xiàn)為一對(duì)對(duì)映體。偏振光旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度，通常用鈉元素的D線測定旋光度。旋光度的精細(xì)測量需要用不同波長的紫外-可見偏振光，將旋光度對(duì)波長繪成旋光色散(Optical Rotatory Dispersion，ORD)曲線而獲得。而旋光理論就是要從理論上計(jì)算出ORD曲線。該理論的量子力學(xué)方程由羅森菲爾徳首先提出，但理論計(jì)算的結(jié)果是否與實(shí)驗(yàn)符合還沒有得到驗(yàn)證。

當(dāng)一個(gè)電子在生色團(tuán)中沿著螺旋路徑移動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反常ORD和電子圓二色(Electronic Circular Dichroism，ECD)現(xiàn)象[57]，只有當(dāng)分子是手性的(缺乏σ、i或S4n對(duì)稱性)，這才是可能的。因此，這樣的躍遷具有分別指定為μ和m的電偶極子和磁偶極子躍遷矩的乘積(見式2)。在隨機(jī)取向的分子集合中，躍遷強(qiáng)度由磁偶極和電偶極矩的標(biāo)量乘積的虛部給出，這就是羅森菲爾德方程[24]。

貝克曼教授給徐光憲的選題，試圖用羅森菲爾徳方程來計(jì)算旋光色散曲線，研究不同的化學(xué)鍵，如碳―碳鍵、碳―氯鍵、碳―氧鍵……對(duì)生色團(tuán)中心的微擾，解釋這種微擾如何使分子具有旋光活性的作用機(jī)制，并將計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。

在徐光憲之前，曾有一位研究生對(duì)該題目進(jìn)行過探討，花了兩年時(shí)間，用不同化學(xué)鍵的偶極距來計(jì)算，計(jì)算結(jié)果比實(shí)驗(yàn)值小兩個(gè)數(shù)量級(jí)，即相差100倍，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不符。導(dǎo)師認(rèn)為，除偶極矩之外，還應(yīng)該有四極矩[8,52,58]，例如CO2的偶極矩為零，但是其四極矩不為零。另外，還有八極矩，一個(gè)分子四極矩等于零了，但它的八極矩不一定為零等等。按照偶極矩、四極矩、八極矩等一步一步進(jìn)行計(jì)算，工作量大，而且非常復(fù)雜，之前的這位研究生因?yàn)殡y度太大而放棄了博士學(xué)位。當(dāng)時(shí)有同學(xué)跟徐光憲講，你不要接這個(gè)燙手山芋，這個(gè)很難。

徐光憲有自信，愿意接下來做。他說：“外國人做不出來，不見得我也做不出來，我還是接了這個(gè)題，采取了另外一個(gè)道路，我自己把它做出來了。所以，這些方面呢，要有超越外國人的自信”。

題目接下來后，徐光憲設(shè)想了這樣一個(gè)模型，即碳―碳鍵中間是電子云，兩個(gè)碳原子帶正電荷，中間的電子云帶兩個(gè)負(fù)電荷，這就構(gòu)成一個(gè)化學(xué)鍵的“三中心模型”。該三中心模型不但能表達(dá)化學(xué)鍵的偶極矩，還能表達(dá)四極矩、八極矩等，而計(jì)算旋光度的鄰近作用則比用四極矩、八極矩等的計(jì)算方法簡便得多。徐光憲利用他構(gòu)建的三中心模型，通過計(jì)算得到旋光色散曲線，該曲線與實(shí)驗(yàn)曲線比較，數(shù)值結(jié)果在數(shù)量級(jí)上符合，只有20%–30%的誤差，因而首次驗(yàn)證了羅森菲爾德關(guān)于旋光的量子化學(xué)理論。1951年3月15日，徐光憲通過了博士論文《旋光的量子化學(xué)理論》(論文英文題目：Theory of Optical Rotatory Power)的答辯，成績優(yōu)秀，獲得了物理化學(xué)博士學(xué)位。獲得博士學(xué)位徐光憲只用了兩年零八個(gè)月，是全系最快的。當(dāng)時(shí)導(dǎo)師極力挽留徐光憲在哥倫比亞大學(xué)做講師，與他合著出版社預(yù)約的《旋光理論及應(yīng)用》一書，或推薦他到芝加哥大學(xué)慕尼肯教授那里做博士后。

徐光憲獨(dú)辟蹊徑的出色博士論文工作得到了貝克曼教授的肯定，也得到了在20世紀(jì)20–30年代成功發(fā)展出分子軌道理論的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主慕尼肯教授的賞識(shí)，但卻沒有在當(dāng)時(shí)引起轟動(dòng)，也未能引起1966年伯靈頓公館手性光譜會(huì)議那一群聰明大腦的注意，這顯然是另一個(gè)謎。當(dāng)我們回顧那一段特殊時(shí)期的背景，也許能揭開謎底。

1950年6月朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)，同年10月志愿軍抗美援朝，中美關(guān)系異常緊張。徐光憲和他的夫人高小霞均感到祖國更需要自己，高小霞毅然中斷攻讀博士學(xué)位，徐光憲放棄即將到手的工作，夫妻倆借回國省親的名義，于1951年4月15日離開舊金山，乘船回到中國。他原計(jì)劃進(jìn)一步用三中心模型進(jìn)行有機(jī)分子的從頭計(jì)算(當(dāng)時(shí)只有氫分子有量子化學(xué)計(jì)算)，但因?yàn)橐貒?，該?jì)劃被迫擱淺。后來徐光憲在北京大學(xué)招收了第一個(gè)研究生方國光，研究方向是量子化學(xué)。方國光的論文分為旋光理論和氫分子新的變分法處理兩部分。但由于那時(shí)缺乏計(jì)算機(jī)，難以深入開展量子化學(xué)方向的研究，徐光憲轉(zhuǎn)向研究配位化學(xué)。1955年，徐光憲在《化學(xué)學(xué)報(bào)》上發(fā)表了“旋光理論中的鄰近作用”，揭示了化學(xué)鍵四極矩對(duì)分子旋光性的主導(dǎo)作用，在旋光理論的鄰近作用上，他解釋了前人對(duì)旋光度的計(jì)算結(jié)果之所以遠(yuǎn)小于實(shí)驗(yàn)值的主要原因，在于導(dǎo)致物體的旋光現(xiàn)象的鄰近作用不應(yīng)該是分子中的各個(gè)原子，而應(yīng)是各化學(xué)鍵對(duì)于生色團(tuán)電子的微擾作用；提出在旋光度的計(jì)算中，共價(jià)單鍵可以看作是由兩個(gè)處于鍵端的正電荷和一個(gè)以單中心狀態(tài)函數(shù)表示的電子云所組成。

答案可能就在這里：當(dāng)年徐光憲趕在“禁止中國留學(xué)生歸國”法案生效之前匆匆回國，沒來得及將博士論文整理成文章在國際期刊發(fā)表；歸國之后，他立足國家需要、多次轉(zhuǎn)變科研方向并相繼取得一系列重大成果；除了1955年在化學(xué)學(xué)報(bào)上發(fā)表的“旋光理論中的鄰近作用”，之后他再也沒有機(jī)會(huì)涉足這個(gè)方向。徐光憲沒有因此得到任何國際贊譽(yù)，是那個(gè)特殊年代由于冷戰(zhàn)時(shí)期處于與世隔絕狀態(tài)的愛國的中國學(xué)者為之付出的代價(jià)。通過美國科學(xué)家和徐光憲的突破性工作，羅森菲爾德理論獲得決定性的成功，在手性光譜和手性材料中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及，經(jīng)過漫長歲月考驗(yàn)的羅森菲爾德方程，更顯示出它的創(chuàng)立者的科學(xué)預(yù)見性。

當(dāng)年，愛因斯坦回憶起“當(dāng)美麗的(廣義相對(duì)論場)方程最終出現(xiàn)、正確預(yù)測水星的歲差和星光的彎曲，大開眼界的時(shí)候”，感慨萬千[28]：“多年在黑暗中尋找一個(gè)可以感知但無法表達(dá)的真理的歲月，強(qiáng)烈的欲望以及信心和疑慮的交替，直到突破后得到清晰的理解，只有他自己經(jīng)歷過的人才知道這一切的艱難”。

與羅森菲爾德不同的是，徐光憲到晚年依舊對(duì)手性光譜這個(gè)課題戀戀不舍，2010年8月8日他在給筆者的郵件中寫道：“我在《化學(xué)學(xué)報(bào)》，1955年，卷21，頁14–22上發(fā)表過一篇文章‘旋光理論中的鄰近效應(yīng)’，可供參考。對(duì)于旋光理論和手性，我曾很感興趣，但因適應(yīng)國家需要，多次改變研究方向，所以1955年以后不再研究了。旋光和手性的問題，現(xiàn)在已是理論化學(xué)、配位化學(xué)、藥物化學(xué)、手性合成、生命起源，乃至宇稱是否守恒等交叉領(lǐng)域的發(fā)展前沿，祝你在這一領(lǐng)域取得成功”。

4 羅森菲爾德傳奇的一生

前文中我們已經(jīng)見證了羅森菲爾德遍訪歐洲武林高手刻苦學(xué)習(xí)和鉆研，從而不斷擴(kuò)充知識(shí)儲(chǔ)備并融會(huì)貫通，對(duì)旋光理論的量子力學(xué)詮釋做出了里程碑式的貢獻(xiàn)。這位來自比利時(shí)礦區(qū)的孩子究竟是如何成長為科學(xué)大家的？他的人生軌跡同樣值得關(guān)注[16–21,26,36]。

1904年8月14日，羅森菲爾德出生在比利時(shí)瓦隆地區(qū)沙勒羅瓦的礦區(qū)，是獨(dú)生子。比利時(shí)主要由位于北部的講荷蘭語的弗拉芒大區(qū)，以及位于東南部講法語的瓦隆大區(qū)組成，這兩個(gè)區(qū)域的語言和文化截然不同。羅森菲爾德的父親(Léon Rosenfeld，1872–1918)是從圣彼得堡移民到比利時(shí)的俄羅斯裔猶太人，羅森菲爾德的母親是比利時(shí)人。老羅森菲爾德是一家電氣公司的工程師和發(fā)明家。這個(gè)家庭似乎與俄羅斯的親戚沒有聯(lián)系，但由于父親的俄羅斯背景，使得小羅森菲爾德對(duì)俄羅斯和俄語好奇且感興趣。老羅森菲爾德的猶太移民背景對(duì)小羅森菲爾德也有影響。父親與猶太群體保持著一定距離，他們家住在非宗教區(qū)，小羅森菲爾德是無神論者。父親的行為或許使得在小羅森菲爾德身上找不到外來移民標(biāo)識(shí)，也使得他后來與比利時(shí)若即若離。

羅森菲爾德一家住在滿是豪宅的林蔭道上，從后院可以看到貧民窟，不遠(yuǎn)處是一座煤礦，經(jīng)?？梢钥吹较掳嗟牡V工連基本的洗漱都沒有，黑著臉就回家了。羅森菲爾德家里的女傭是礦工家的女兒，他的母親有時(shí)會(huì)去礦工那里，給他們送些舊衣服，羅森菲爾德也跟著一起去，所以對(duì)那個(gè)非常惡劣的環(huán)境有記憶。這些小時(shí)候的觀察和經(jīng)歷使羅森菲爾德對(duì)當(dāng)時(shí)所謂的“社會(huì)問題”、工人的狀況、階級(jí)差別等有敏銳的感覺，為他后來成為馬克思主義者埋下了伏筆。

在礦區(qū)長大的小羅森菲爾德剛14歲，父親因工廠的事故突然身亡。那是第一次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)德國人占領(lǐng)了電氣廠，所有的工程師都辭職了，拒絕為德國人工作，因此工程師們另有時(shí)間發(fā)明一種新的電爐系統(tǒng)。不幸的是，父親在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，因?yàn)橐粋€(gè)錯(cuò)誤操作，使得熔化的金屬掉進(jìn)了水桶里，引起可怕的爆炸，其他人都被沖擊波甩在了地上，工頭也被燒得相當(dāng)嚴(yán)重，但他們都活下來了；而父親卻摔了一跤，頭撞到了某個(gè)金屬物體上，頭骨骨折，幾個(gè)小時(shí)后就死了。

這一痛苦的變故使小羅森菲爾德快樂的少年生活戛然而止。之前他一直以擅長發(fā)明的父親為榜樣，注意到“他能計(jì)算出一根電線應(yīng)該有多粗才能承載一定的電流，這在我看來是如此美妙。我覺得這很浪漫”。另外羅森菲爾德也有他自己的樂趣，除了數(shù)學(xué)和物理，他對(duì)歷史上的一切，希臘語和拉丁語，還有自然史都感興趣。他熱衷收集昆蟲和花，還收集郵票，他自詡“一直是個(gè)大收藏家”。

雖然失去父親，但小羅森菲爾德卻在一個(gè)不是特別富裕，但也并不貧窮的溫馨家庭里長大。根據(jù)羅森菲爾德的女兒Andrée回憶，老羅森菲爾德去世后，由舅舅照顧小羅森菲爾德和母親。對(duì)于一個(gè)男孩成長的過程來說，父親這個(gè)角色是不能缺位的，即便父親缺位了，在生命中一定會(huì)有別人來代替父親這個(gè)位置。對(duì)于羅森菲爾德來說，很幸運(yùn)的就是在他的少年時(shí)期，有一位好舅舅在他后來的生活中扮演了一位父親的角色；而在他成年后，也遇到不少熱情提攜、如師如父的恩師。

羅森菲爾德與母親非常親近，對(duì)她承擔(dān)了很大的責(zé)任。20世紀(jì)30年代，當(dāng)他在哥本哈根間歇性工作時(shí)把母親帶在身邊。之后母親患了重病，二戰(zhàn)期間他從荷蘭回比利時(shí)探親遇到很大麻煩。戰(zhàn)后，他把母親帶到了曼徹斯特。

但父親的英年早逝還是極大地影響了他對(duì)讀書的選擇和性情。他早年的興趣在于歷史、希臘語、拉丁語和自然史，父親去世使他把學(xué)習(xí)方向轉(zhuǎn)向自然科學(xué)和數(shù)學(xué)，“要像父親那樣”，盡管當(dāng)時(shí)在比利時(shí)從事科學(xué)領(lǐng)域的前景黯淡，而不少中學(xué)老師和他的母親也反對(duì)他的選擇。

即使少年時(shí)期的學(xué)習(xí)興趣轉(zhuǎn)向，但羅森菲爾德的背景和對(duì)人文科學(xué)的興趣在他后來作為物理學(xué)家的道路上留下印記。他之所以能從后來的物理學(xué)家同行中脫穎而出，在于他能從更高層次上看到的哲學(xué)意義并追溯到物理學(xué)的基本概念。早在學(xué)生時(shí)代，羅森菲爾德就發(fā)表了不少科學(xué)史的小作品。無論他在哪里工作，不管是在列日大學(xué)、荷蘭烏得勒支大學(xué)、英國曼徹斯特大學(xué)或丹麥哥本哈根，他既作為物理學(xué)家和天體物理學(xué)家，也從事哲學(xué)和科學(xué)史的工作。

“我自己也很奇怪，為什么會(huì)決定要做理論物理，因?yàn)槟菚r(shí)我能見識(shí)的理論物理很少。但是，我已經(jīng)得到了這樣的想法，它是如此美妙，你可以得到這種數(shù)學(xué)和物理現(xiàn)象之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而你可以想象，尋找這些關(guān)系是最有趣的事情”。1963年，在接受美國科學(xué)史家托馬斯·塞繆爾·庫恩(Thomas Sammual Kuhn)和約翰·海爾布朗(John Heilbron)采訪時(shí)，羅森菲爾德談到，“當(dāng)我開始思考理論物理學(xué)的時(shí)候，父親已經(jīng)去世了，那時(shí)我大概14歲，也就是開始思考要做什么的時(shí)候”。

羅森菲爾德對(duì)當(dāng)?shù)氐闹袑W(xué)教育還是相當(dāng)滿意的，他回憶起一位非常了不起的中學(xué)數(shù)學(xué)老師對(duì)孩子們的投入：“正常的課程在早上八點(diǎn)開始，但他安排我們這些有興趣的人在七點(diǎn)來上課。他親自來給我們講了一門比普通課程高級(jí)得多的幾何學(xué)課程，所以當(dāng)時(shí)我們就知道了所有關(guān)于投影幾何學(xué)的知識(shí)，也知道了所謂的三角形的幾何學(xué)”?！暗锢順O差，物理課絕對(duì)是災(zāi)難性的”。至于中學(xué)的化學(xué)，羅森菲爾德認(rèn)為：“化學(xué)更有刺激性，因?yàn)樵诨瘜W(xué)中你能看到事情發(fā)生。我們做了一點(diǎn)吹玻璃和實(shí)驗(yàn)，我在家里的地窖里做實(shí)驗(yàn)”。但這位化學(xué)老師，卻在羅森菲爾德要離開學(xué)校時(shí)，把他拉到一邊，說：“我想給你一個(gè)建議，不要去做科學(xué)，因?yàn)檫@是最糟糕的職業(yè)。去做工程吧。如果你去學(xué)理科，你會(huì)過得很悲慘”。另一位老師也把羅森菲爾德拉到一邊，倒是想勸他去學(xué)語言學(xué)。但羅森菲爾德拒絕了這兩位老師的勸說，決定去學(xué)理科。他的母親在這方面沒有經(jīng)驗(yàn)，所以不知道該怎么辦，相當(dāng)痛苦。因?yàn)榇蠹叶颊f學(xué)理科是最糟糕的想法，當(dāng)時(shí)的夏勒羅瓦是比利時(shí)的國家工業(yè)中心之一，那里的傳統(tǒng)是把工程師這個(gè)職業(yè)看作是可以追求的最高目標(biāo)。

“最優(yōu)秀的人都去了工科，而對(duì)科學(xué)有興趣的人可能會(huì)去教書，成為絕對(duì)較低的層次，這是我在德國、法國或英國沒有遇到過的情況”。這種狀況讓庫恩非常驚訝，這也是羅森菲爾德對(duì)當(dāng)時(shí)比利時(shí)的大學(xué)教育非常鄙視的主要原因之一，他認(rèn)為“那是一個(gè)非常悲慘的局面”。

盡管很不情愿，但羅森菲爾德是個(gè)孝順的孩子，他還是遵從母親的意愿，在列日大學(xué)，而不是條件更好崇尚學(xué)術(shù)自由的布魯塞爾大學(xué)，完成了他的本科到博士的學(xué)業(yè)。他對(duì)庫恩說：“我也可以去布魯塞爾，甚至更好的大學(xué)。但我的父親來自列日的工程學(xué)校，我的母親一直有這樣的想法，認(rèn)為我想成為科學(xué)家的狂熱會(huì)過去的，所以我至少還有兩年的時(shí)間在工程學(xué)校下定決心，她悄悄地希望我屆時(shí)會(huì)決定繼續(xù)學(xué)習(xí)工程，那么肯定列日是當(dāng)時(shí)最好的工科學(xué)?！?。

作為獨(dú)生子，且要聽從母親的囑托完成學(xué)業(yè)，但羅森菲爾德還是沒有放棄自己對(duì)理論物理的追求，這一點(diǎn)讓庫恩非常欽佩：“在我看來，你真的頂著所有的障礙，在得到的鼓勵(lì)那么少的情況下，還能堅(jiān)持這個(gè)計(jì)劃，實(shí)在讓我非常驚訝”。庫恩很感慨：“你顯然有一些想法，以后會(huì)不一樣”。

如同庫恩所言，以后的發(fā)展，果然不一樣！得益于他一路上遇到的良師益友。

1922年，羅森菲爾德開始在列日大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理學(xué)，1926年他以優(yōu)異的成績博士畢業(yè)。學(xué)習(xí)期間，他與同學(xué)波利多?斯旺斯(Polydore Swings)建立了持久的友情，斯旺斯后來成為該校的光譜和天體物理學(xué)教授，也是羅森菲爾德夫人伊馮娜?卡布雷西亞(Yvonne Cambresier)攻讀博士學(xué)位的導(dǎo)師。

比利時(shí)在工科方面有很深的傳統(tǒng)，但這個(gè)國家的現(xiàn)代物理卻相對(duì)落后。在接受庫恩采訪時(shí)，羅森菲爾德關(guān)于他的物理學(xué)家生涯的第一句話是這樣說的：“你看，我是比利時(shí)人”。羅森菲爾德認(rèn)為，他在比利時(shí)接受的教育水平非常低，他并不具備從事理論物理研究的最好起點(diǎn)。當(dāng)時(shí)的學(xué)生們既沒有接觸到相對(duì)論，也沒有被教授量子物理，他在學(xué)校的最后一年只好自學(xué)了這些專題。

羅森菲爾德坦誠：我是一個(gè)非常認(rèn)真的學(xué)生，即使課程是如此枯燥，我也沒有錯(cuò)過任何一節(jié)課；所以我的大部分時(shí)間都是在講座和實(shí)用課程中度過的。有實(shí)用的天文學(xué)、歷史學(xué)；有數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、晶體學(xué)、天文學(xué)和大地測量學(xué)。這是一種全方位的教育。

在列日大學(xué)學(xué)習(xí)期間，天文學(xué)家、拓?fù)鋵W(xué)教授馬賽爾?德哈魯(Marcel Dehalu)對(duì)羅森菲爾德和斯旺斯特別照顧，德哈魯從不限制羅森菲爾德的活動(dòng)或影響他的工作方向，是羅森菲爾德人生中的一位關(guān)鍵老師。當(dāng)羅森菲爾德在1949年獲得法朗基獎(jiǎng)時(shí)，特別感謝了德哈魯教授一直以來對(duì)他的鼓勵(lì)、指引、支持和同情，羅森菲爾德還感謝了在他自學(xué)期間那些讓他夢(mèng)想成真的人。

畢業(yè)后，羅森菲爾德在德哈魯教授的幫助下，獲得了比利時(shí)政府、大學(xué)基金會(huì)和列日大學(xué)的獎(jiǎng)學(xué)金，在著名的巴黎高等師范學(xué)院繼續(xù)學(xué)習(xí)物理學(xué)。在那里他選修了保羅·郎之萬、萊昂·布里淵和路易·德布羅意等物理名師的課程，并得到了他們的指導(dǎo)。除了物理和數(shù)學(xué)，他也有興趣去了解巴黎大學(xué)的科學(xué)和哲學(xué)歷史的強(qiáng)盛傳統(tǒng)。在那里，羅森菲爾德修讀了阿貝爾·雷伊的希臘科學(xué)講座。不過，羅森菲爾德的主要興趣還在于理論物理的最前沿——量子力學(xué)和相對(duì)論的結(jié)合，同時(shí)他還與德布羅意一起短暫工作。據(jù)羅森菲爾德所言，來自貴族家庭的德布羅意極其靦腆，甚至遠(yuǎn)離巴黎的其他物理學(xué)家，但并不妨礙同樣羞怯的羅森菲爾德與他建立良好的關(guān)系。至于量子物理學(xué)的最新進(jìn)展，除了德布羅意的貢獻(xiàn)外，巴黎并沒有走在前列。量子力學(xué)先驅(qū)德布羅意，是羅森菲爾德試圖理解新量子理論并與之討論的第一位物理學(xué)家。德布羅意在1923年提出物質(zhì)顆粒就像電子也具有類似的波粒二象性，并給予這類粒子波長的概念，即德布羅意波。正是基于此，幾年以后由埃爾文?薛定諤把德布羅意波表達(dá)成薛定諤方程，建立了波動(dòng)力學(xué)理論。與德布羅意合作，羅森菲爾德進(jìn)行了結(jié)合相對(duì)論和波動(dòng)力學(xué)的工作，發(fā)展了五維波動(dòng)方程。與此同時(shí)，瑞典物理學(xué)家奧斯卡·克菜恩也獨(dú)立進(jìn)行了類似的工作。

在巴黎期間(1926–1927年)，羅森菲爾德除了理解量子理論，他的政治和社會(huì)意識(shí)開始覺醒：“我第一眼看到了社會(huì)問題和國際政治關(guān)系……。只有在巴黎才可以聆聽到人們興致勃勃的討論，我意識(shí)到這是一個(gè)值得思考的問題”。當(dāng)時(shí)，巴黎高等師范學(xué)院的研究生和教授們對(duì)科學(xué)與社會(huì)主義的結(jié)合產(chǎn)生了濃厚的興趣。在郎之萬于法蘭西學(xué)院的統(tǒng)計(jì)力學(xué)講座上，羅森菲爾德很快就結(jié)識(shí)了物理學(xué)專業(yè)研究生雅克·所羅門(Jacques Solomon，所羅門后來成了郎之萬的女婿)，并成為摯友。他們分享了融合量子理論、相對(duì)論和量子引力的興趣，合作發(fā)表了關(guān)于輻射的量子理論的兩篇文章。所羅門是一名激進(jìn)的社會(huì)主義者，他儼然成了羅森菲爾德結(jié)合科學(xué)和社會(huì)興趣以及后來成為馬克思主義者的引路人。他介紹羅森菲爾德加入在巴黎的頂尖科學(xué)家的左翼組織，其中有郎之萬、居里夫人、伊蕾娜·約里奧-居里夫婦、讓?佩蘭等。作為回報(bào)，羅森菲爾德在20世紀(jì)30年代初安排所羅門訪問哥本哈根的玻爾研究所時(shí)，起到了重要作用。所羅門在1931年完成的博士論文，部分基于他在哥本哈根的工作。此論文致謝了他的妻子，岳父郎之萬和羅森菲爾德。論文內(nèi)容涉及電動(dòng)力學(xué)和量子理論，足以證明他是那個(gè)時(shí)代的偉大物理學(xué)家之一。令人痛心的是，1942年3月，所羅門和他的妻子海倫因積極參加法國抵抗運(yùn)動(dòng)被捕；1942年5月23日，他被納粹槍殺，年僅34歲。

總之，在巴黎這段時(shí)間的社會(huì)、政治和思想上的發(fā)酵，給了羅森菲爾德動(dòng)力，很快使他從思想上更積極地參與到馬克思主義的研究中來。然而，說回新物理，郎之萬卻警告羅森菲爾德最好離開巴黎。因此羅森菲爾德開始尋找機(jī)會(huì)去哥廷根繼續(xù)研究，那里有更多量子力學(xué)的新范式和數(shù)學(xué)問題被提出。關(guān)于五維波動(dòng)方程的工作使羅森菲爾德結(jié)識(shí)了布魯塞爾的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家德·頓德爾，他是相對(duì)論和引力理論方面的專家，也是羅森菲爾德的恩師和伯樂。他邀請(qǐng)羅森菲爾德到布魯塞爾工作，但羅森菲爾德仍想出國深造。1927年夏天，羅森菲爾德與德·頓德爾在布魯塞爾一起工作一個(gè)月。當(dāng)年10月召開的索爾維會(huì)議上，玻恩允諾羅森菲爾德加入“哥廷根學(xué)派”，使他如愿以償。

1927–1929年，羅森菲爾德在哥廷根擔(dān)任玻恩的助手。據(jù)他回憶，這也是他開始研究卡爾?馬克思的《資本論》的時(shí)期。隨后，他加入了泡利在蘇黎世的小組，并在該小組工作了一年(1929–1930年)。在他去蘇黎世之前，羅森菲爾德曾問過玻爾和愛因斯坦是否可以和他們一起工作。愛因斯坦很歡迎他：“我很高興就你提到的話題(量子力學(xué)和相對(duì)論之間的關(guān)系)，你將會(huì)和我一起工作”。很可能是羅森菲爾德沒有申請(qǐng)到研究基金，他并沒有獲得和愛因斯坦一起工作的機(jī)會(huì)。

玻爾和羅森菲爾德第一次見面是在1929年復(fù)活節(jié)舉行的第一次哥本哈根會(huì)議上。但根據(jù)羅森菲爾德回憶，當(dāng)時(shí)玻爾太忙了無法給他一個(gè)承諾。從1930年開始，羅森菲爾德在列日大學(xué)獲得講師職位后開始協(xié)助玻爾，根據(jù)玻爾的時(shí)間方便，在哥本哈根和列日之間往返，直到1940年戰(zhàn)爭爆發(fā)為止。

當(dāng)?shù)弥_森菲爾德計(jì)劃離開哥廷根去哥本哈根學(xué)習(xí)時(shí)，玻恩立刻抱怨玻爾偷走了他的得力助手。不過，當(dāng)澄清事實(shí)后，玻恩還是熱誠并全身心地向玻爾推薦，認(rèn)為羅森菲爾德是一個(gè)能廣泛閱讀、刻苦認(rèn)真且聰明的好人。羅森菲爾德和玻恩之間互相敬重，他們的溫馨友情一直持續(xù)到1970年玻恩去世。20世紀(jì)50年代，他們的通信涉及政治和意識(shí)形態(tài)，有深入熱烈的討論。

1932 年 12 月，羅森菲爾德與比利時(shí)天體物理學(xué)家馮伊娜訂婚。在列日期間，羅森菲爾德經(jīng)常參加他大學(xué)時(shí)代的摯友斯旺斯教授組織的研討會(huì)，認(rèn)識(shí)了馮伊娜，當(dāng)時(shí)她正在寫博士論文，研究恒星大氣中的分子豐度。羅森菲爾德以一種輕描淡寫的方式向他在哥本哈根的好友宣布了他們訂婚的消息：“關(guān)于我自己，我的新情況中唯一值得注意的細(xì)節(jié)是，我和一個(gè)女學(xué)生訂婚了，幾個(gè)月前在這里認(rèn)識(shí)的。我授權(quán)你在我們的朋友中傳播這些消息”。羅森菲爾德與馮伊娜博士于1933年7月8日舉行了婚禮，馮伊娜是首批獲得歐洲大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位的女性之一，他們后來育有一對(duì)兒女。馮伊娜還協(xié)助羅森菲爾德在1956年創(chuàng)辦的《核物理學(xué)》雜志的編輯工作。有人說，伊馮娜是羅森菲爾德巨大的、永不枯竭的工作精神所不可缺少的支柱。

20世紀(jì)30年代，在羅森菲爾德加入哥本哈根玻爾周圍的物理學(xué)家群體的同時(shí)，馬克思主義世界觀也逐漸成熟。這一時(shí)期，他的馬克思主義觀點(diǎn)主要在歷史著作中表達(dá)和發(fā)展，歷史研究也是他接觸到量子物理學(xué)悖論的一種方式。研究這一理論的歷史淵源，使他能夠更好地理解這一理論。

在第二次世界大戰(zhàn)的困難時(shí)期，羅森菲爾德在荷蘭烏得勒支大學(xué)擔(dān)任理論物理學(xué)教授。戰(zhàn)后他在荷蘭、比利時(shí)和英國的左派報(bào)紙和期刊上發(fā)表文章和給編輯的信，廣泛表達(dá)了自己的政治觀點(diǎn)。他還積極參加各種左翼組織，如世界科學(xué)工作者聯(lián)合會(huì)和荷蘭科學(xué)研究者聯(lián)合會(huì)。1947年，羅森菲爾德在曼徹斯特獲得了理論物理系主任的職位，1958年前往哥本哈根新成立的北歐理論原子物理研究所(NORDITA)任職，留在哥本哈根直到1974年去世。

5 結(jié)語

自阿拉果于1811年發(fā)現(xiàn)光學(xué)活性現(xiàn)象，迄今已有200多年，而半個(gè)多世紀(jì)前在倫敦伯靈頓公館召開的第三次手性光譜國際會(huì)議，科學(xué)家的談笑風(fēng)生恍如昨天。雖然羅森菲爾德從未參加過這個(gè)系列會(huì)議，但他在后兩次會(huì)議上已經(jīng)成為了話題中心，這該是怎樣的一種榮譽(yù)？

回顧科學(xué)家對(duì)自然光學(xué)活性認(rèn)知程度的螺旋形上升與經(jīng)典物理光學(xué)以及量子力學(xué)、量子化學(xué)發(fā)展過程的糾纏交織，終于可以理出手性光譜理論發(fā)展的一條比較清晰的脈絡(luò)(圖2)。量子力學(xué)與手性光譜理論，相伴而生、相輔相成、密不可分。在崎嶇的科學(xué)道路上一路走來，菲涅爾、巴斯德、德魯?shù)?、愛因斯坦、玻恩、羅森菲爾德、柯克伍德、莫菲特、徐光憲、蒂諾科等，窮盡一生的修煉和拼搏，成為全能科學(xué)大家。我們欣喜地發(fā)現(xiàn)，在這份長長的科學(xué)群英譜中，也閃耀著中國科學(xué)家徐光憲的名字！

感謝前輩們?cè)诤诎岛湍酀糁星案昂罄^的摸索和鍥而不舍的辛勞付出，使得筆者基本能看懂需要足夠?qū)I(yè)知識(shí)(包括量子化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、配位化學(xué)和群論等)才能理解的手性光譜發(fā)展的細(xì)節(jié)，從而非常享受在幾十年的教學(xué)科研工作中對(duì)手性立體化學(xué)和手性光譜學(xué)的研究樂趣和美感。

在《超乎想像的化學(xué)課》一書中，英國倫敦大學(xué)化學(xué)系講師約翰?巴金漢(John Buckingham)說得極好[59]：“許多人以為，科學(xué)需要一個(gè)又一個(gè)絕世天才……才得以傳承下去。這種想法距事實(shí)甚遠(yuǎn)。這些人的發(fā)現(xiàn)，即便當(dāng)時(shí)沒有提出，幾年后也會(huì)有別人提出，也許是化零為整或出自偶然的方式。我們傾向崇拜最有天分的人，對(duì)稍微黯淡的角色也許不夠肯定……貢獻(xiàn)最大的不是個(gè)別的天才，而是當(dāng)時(shí)的智力氛圍及實(shí)際環(huán)境，可以讓稍具才智之士都能開花結(jié)果，互相造就彼此的成功”。

在英雄輩出的科學(xué)領(lǐng)域，既有一浪高過一浪的高潮迭起，也不乏逆流險(xiǎn)灘。風(fēng)云變幻、時(shí)過境遷，當(dāng)年的哥廷根學(xué)派、哥本哈根學(xué)派、羅馬學(xué)派等造就的大批科學(xué)英杰的身影雖漸漸淡去，但他們推動(dòng)人類對(duì)微觀世界的認(rèn)知卻得以代代傳承。掩卷沉思，帶給我們無限感慨：前輩為后來者創(chuàng)造合適的科學(xué)氛圍和環(huán)境，培養(yǎng)他們成為數(shù)理化兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才，激勵(lì)他們突破認(rèn)知能力的極限，勇攀科學(xué)高峰，互相造就彼此的成功，因此也化解了手性光譜研究的難題。羅森菲爾德的故事，在今天看來仍意味深長、意義深遠(yuǎn)。