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        尼爾斯·玻爾:復(fù)活的蘇格拉底

        2022-02-17 21:59:00董潔林
        南風(fēng)窗 2022年3期
        關(guān)鍵詞:學(xué)生

        董潔林

        古希臘有一位很軸的哲學(xué)家,名叫蘇格拉底。他喜歡刨根問底思考與辯論,最后因藐視神靈被處死。兩千多年來,他的幽靈一直在歐洲盤旋。二十世紀(jì)的丹麥哥本哈根的科學(xué)家尼爾斯·玻爾猶如一枚復(fù)活的蘇格拉底。

        1922年11月,玻爾因其原子模型和氫原子光譜的工作而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),世界各地的青年科學(xué)家紛紛奔向丹麥哥本哈根。除了卓越的成就,玻爾的性格與人品也是吸引青年科學(xué)家的重要原因。他心胸開闊,對(duì)世界各地科學(xué)家一視同仁;他性格溫和、待人寬厚,但在學(xué)術(shù)問題上卻很執(zhí)著、刨根問底;他學(xué)術(shù)品格高尚,樂于做學(xué)生和合作伙伴的跳板,如果自己沒有重大貢獻(xiàn),不會(huì)把名字加在他們的論文上。他還非常善于發(fā)現(xiàn)他人的長處,無論是批評(píng)還是表揚(yáng)都無比真誠而富有建設(shè)性。

        1924年,23歲的海森堡來到玻爾的理論物理研究所做博士后,在與玻爾的辯論中得到了巨大收獲。玻爾可以真誠而柔和地與學(xué)生辯論幾天幾夜,海森堡經(jīng)常被折磨得崩潰,但幾個(gè)回合之后,海森堡發(fā)現(xiàn)自己的物理學(xué)功力的確大漲了。1925年,海森堡開始構(gòu)建量子力學(xué)矩陣?yán)碚?。第一篇文章發(fā)表后,玻爾拿去給愛因斯坦看,得到肯定。哥廷根大學(xué)的玻恩教授讀了海森堡文章后,立刻著手與他合作,構(gòu)建了更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型。

        1926年,奧地利物理學(xué)家薛定諤提出了量子力學(xué)波動(dòng)方程。由于物理學(xué)家們比較熟悉解微分方程,于是薛定諤方程得到更多回響。1927年,狄拉克從英國來到了哥本哈根,通過數(shù)學(xué)證明,他認(rèn)為海森堡的矩陣量子力學(xué)與薛定諤波動(dòng)力學(xué)是等效的。同時(shí),狄拉克還把相對(duì)論引入量子力學(xué)模型中,預(yù)測(cè)了一些驚世駭俗的現(xiàn)象,比如反粒子。此時(shí),海森堡也在憋大招,他從矩陣量子力學(xué)推導(dǎo)出“測(cè)不準(zhǔn)原理”,并和玻爾老師又開始了馬拉松辯論:這到底有何物理意義?如何用實(shí)驗(yàn)確認(rèn)這個(gè)原理?這個(gè)理論能夠預(yù)測(cè)什么新現(xiàn)象?

        其實(shí)玻爾自己也非常需要與人交流,在辯論過程中彼此成就、共同挖掘科學(xué)真諦。在與一流學(xué)生辯論時(shí),他無須注意學(xué)生的感受,辯論可讓科學(xué)在他們眼前變得更為深刻而清晰。對(duì)于不那么強(qiáng)大的學(xué)生,他會(huì)稍微節(jié)制一點(diǎn),例如他要求學(xué)生首先按照自己的想法把文章寫完,然后再開始辯論。有學(xué)生在與他辯論之后放棄了自己原本正確的觀點(diǎn),玻爾對(duì)此雖有歉意但不會(huì)改變,他認(rèn)為不堅(jiān)持自己正確觀點(diǎn)的人其實(shí)沒有真正搞懂,碰運(yùn)氣發(fā)了論文也成不了偉大的科學(xué)家。

        第五屆索爾維會(huì)議于1927年11月召開,玻爾領(lǐng)導(dǎo)的哥本哈根學(xué)派閃亮登場:玻恩、海森堡、泡利、狄拉克、克雷墨斯……他們與愛因斯坦、普朗克等人類歷史上最杰出的科學(xué)家相聚。這次會(huì)議最重要的事件即新量子力學(xué)正式誕生,玻爾本人從舊量子理論的旗手華麗轉(zhuǎn)身為新量子力學(xué)的教父。該會(huì)議也是舊量子理論的三位旗手,普朗克、愛因斯坦和玻爾,分道揚(yáng)鑣的起點(diǎn)。普朗克慈祥地看著新量子力學(xué)的誕生,玻爾帶著一幫年輕人披荊斬棘,而愛因斯坦則成為保守派,不相信“上帝會(huì)擲骰子”。

        玻爾與愛因斯坦都是溫和而執(zhí)著的人。這次會(huì)議后,他們就波粒二象性、測(cè)不準(zhǔn)原理、因果律、互補(bǔ)原理等物理和科學(xué)哲學(xué)問題進(jìn)行了幾十年的大辯論,成為科學(xué)史上一道靚麗風(fēng)景。愛因斯坦至死也沒有與玻爾在他們辯論的科學(xué)問題上達(dá)成一致,但他們之間友誼深厚,他對(duì)玻爾的評(píng)價(jià)是:“玻爾從不認(rèn)為自己擁有真理,而是永遠(yuǎn)處于摸索狀態(tài)?!?/p>

        的確,追求科學(xué)真理猶如凝視黑暗的深淵和無盡的蒼穹,需要很多執(zhí)著較真的“蘇格拉底”,前赴后繼。

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