編譯 許林玉

本杰明?莫特爾森（Benjamin Mottelson）專門從事原子核結(jié)構(gòu)理論工作。20世紀(jì)50年代，莫特爾森與其丹麥同事尼爾斯?玻爾（Niels Bohr）密切合作，構(gòu)建了集體模型理論。1975年，莫特爾森和玻爾以及美國(guó)核物理學(xué)家詹姆斯?雷恩沃特（James Rainwater）一起榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

莫特爾森享年95歲，他幾乎整個(gè)研究生涯都在哥本哈根度過(guò)。作為哥本哈根大學(xué)核物理學(xué)界的領(lǐng)軍人物，他將玻爾在1921年創(chuàng)立的理論物理研究所（后更名為尼爾斯?玻爾研究所）重振雄風(fēng)。莫特爾森熱情外向、興趣廣泛，這使他在丹麥國(guó)內(nèi)外都備受尊崇。

莫特爾森于1926年在美國(guó)出生，二戰(zhàn)期間從中學(xué)畢業(yè)后，被美國(guó)海軍派往普渡大學(xué)接受軍官培訓(xùn)。1947年，莫特爾森獲得普渡大學(xué)學(xué)士學(xué)位，之后進(jìn)入哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)核物理學(xué)研究生課程。隨后在哈佛大學(xué)和美國(guó)原子能委員會(huì)的資助下，莫特爾森離開美國(guó)，到哥本哈根理論物理研究所繼續(xù)深造。

一到哥本哈根，莫特爾森就與玻爾見(jiàn)面，接著馬上開始就原子核模型開展合作。在1975年的諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)感言中，莫特爾森將后來(lái)成為他們終生合作的研究項(xiàng)目描述為“通過(guò)長(zhǎng)期共同積累的經(jīng)驗(yàn)以及共同發(fā)展起來(lái)的理解而促成的志同道合者之間的對(duì)話”。

1953年，在丹麥皇家科學(xué)與文學(xué)院發(fā)表的一篇長(zhǎng)達(dá)174頁(yè)的文章中，玻爾和莫特爾森提出了有關(guān)原子核結(jié)構(gòu)的集體或統(tǒng)一模型。作為最早提出該模型的人之一，莫特爾森指出，當(dāng)帶電粒子相互作用時(shí)，會(huì)發(fā)生一種稱為庫(kù)侖散射的現(xiàn)象。在哥本哈根和其他地方進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。

1957年，巴丁（Bardeen）、庫(kù)珀（Cooper）和施里弗（Schrieffer）提出了BCS理論，用以解釋微觀超導(dǎo)現(xiàn)象。玻爾和莫特爾森隨即意識(shí)到核物質(zhì)具有類似于超導(dǎo)固體的特性，并在1958年與美國(guó)物理學(xué)家大衛(wèi)?潘恩斯（David Pines）共同撰寫的一篇重要論文中，闡述了這一見(jiàn)解。通過(guò)將BCS理論擴(kuò)展到核領(lǐng)域，三位物理學(xué)家對(duì)具有偶數(shù)和奇數(shù)核子的同位素之間的穩(wěn)定性差異進(jìn)行了解釋。20世紀(jì)60年代，玻爾和莫特爾森繼續(xù)對(duì)核結(jié)構(gòu)開展實(shí)驗(yàn)，并致力于對(duì)整個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行全面研究。1969年，他們?nèi)〉昧说谝豁?xiàng)重大成果，出版了不朽之作——《原子核結(jié)構(gòu)》（第一卷）。六年后，他們又完成了該書的第二卷。同年，他們獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。

1953年，莫特爾森在哥本哈根理論物理研究所新成立的歐洲核子研究中心（CERN）理論研究小組中擔(dān)任研究職位。1957年，歐洲核子研究中心遷至瑞士日內(nèi)瓦后，莫特爾森被任命為同年成立的北歐理論原子物理研究所教授。之后他一直在北歐理論原子物理研究所工作，直到1994年退休。

退休后，莫特爾森仍然作為名譽(yù)教授和客串講師繼續(xù)開展研究。2015年，這位88歲高齡的物理學(xué)家為一篇有關(guān)低溫、低密度物質(zhì)狀態(tài)（被稱作玻色-愛(ài)因斯坦凝聚體）的論文做出了貢獻(xiàn)。在晚年，莫特爾森努力解決的另一個(gè)問(wèn)題是量子力學(xué)的基礎(chǔ)，他在與玻爾和奧利?伍爾夫貝克（Ole Ulfbeck）合著的論文中對(duì)此進(jìn)行了研究，想要弄清楚量子力學(xué)的真正含義，以及其方程的實(shí)用性為何如此廣泛。他們認(rèn)為，量子力學(xué)的合理基礎(chǔ)是“真正的偶然性原則”，這一原則表明，存在一種新的幾何而非原子世界觀，它具有空間和時(shí)間維度，但沒(méi)有質(zhì)量維度。他們對(duì)無(wú)因事件（如探測(cè)器的咔嗒聲）的解釋前衛(wèi)而激進(jìn)，認(rèn)為普朗克的量子常數(shù)在基礎(chǔ)理論中無(wú)足輕重。

莫特爾森喜歡游泳、騎自行車、聽音樂(lè)。每天，他會(huì)從哥本哈根北部郊區(qū)的家中騎行12千米，前往尼爾斯?玻爾研究所上班。他將憑借為原子核結(jié)構(gòu)理論做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)而名垂青史，也會(huì)因?yàn)樽约涸谖锢韺W(xué)之外充滿溫情、興趣廣泛而被永遠(yuǎn)懷念。

資料來(lái)源 Nature