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成功人士-第7部分
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当时,爱因斯坦知道了这一事实后,立即表态说:〃非常值得注意!玻尔的理论后面一定大有文章。我不相信他纯靠运气推导出了里德伯常数的绝对值。〃后来爱因斯坦还非常钦佩地说:〃有非凡直觉和机敏的玻尔发现了线光谱的主要定律,过去对我来说是一个奇迹,今天对我来说仍然是一个奇迹。这是思想领域中最高层次上的和谐。〃
他的这句话大可值得注意。爱因斯坦本人是十分看重直觉的,他曾经说过一段让人醒醐灌顶、如大梦初醒的话:〃物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通向这些定律,并没有逻辑的道路,只有通过那种对经验的共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。〃连这位可称之为〃直觉大师〃的爱因斯坦都称赞玻尔有〃奇迹〃般的〃非凡直觉〃,看来玻尔的直觉本领已经达到炉火纯青的地步了。
到了1925年为了解决连爱因斯坦也颇为恼火的波粒二相『性』的困难时,玻尔既反对薛定谔(e。schrodnger,1933年获诺贝尔物理学奖)试图用波统一波粒二相『性』的做法,也反对自己的爱徒海森伯试图用粒子统领波粒二相『性』的设想,并且出乎人们预料之外地提出了〃互补『性』原理〃。即,对微观世界的描述存在着两个互相排斥的理论,要想在一种描述中同时满足相互排斥的理论的要求是绝不可能的,但为了充分了解微观世界,这两种互相排斥的描述都不可缺少,它们在互补中发挥作用。举个例子:光既有波动『性』又有粒子『性』,波和粒子的两种描述是相互排斥的,粒子是聚集在一起的物体,其质量、能量都聚集在一个一定的空间里,但波却是无限弥散的。说光(或粒子)既是聚集的又是弥散的,这在经典物理中怎么也说不通,只能选取一种,熊掌和鱼不可兼得。但在微观世界里,这两者都不可缺少。用光栅研究光的时候,你只能用波动理论;用光电效应研究光的时候,你又必需用粒子理论。但对光的全面描述,则两者不能少,它们之间由统计上的关系连接起来。所以玻尔说:〃互补一词的意思是:一些经典概念的任何确切应用,将排除另一些经典概念的同时应用,而这另一些经典概念在另一种条件下却是阐明现象所同样不可缺少的。〃
与任何新事物一样,大家对玻尔的互补理论感到难于理解和无法接受,但后来被以玻尔为首的哥本哈根学派的物理学家们接受,并被称之为(量子力学的人'哥本哈根诠释〃。现在互补原理不仅被科学界接受,而且还推广到人类学,生理学等众多领域之中。
非凡的直觉
玻尔的直觉的确是非凡的,常常让别的科学家如在云里雾里一样,所以有人说玻尔总是被〃北方的雾〃(丹麦在北欧)笼罩着。这其中的意思是说,玻尔考虑问题常常不根据逻辑推理,让那些习惯按常规逻辑推理的科学家无法理解。玻尔一次又一次利用他那让人惊讶的〃对经验的共鸣的理解为依据的直觉〃,提出一个又一个让人觉得〃荒谬透顶〃的假说,而且一个又一个取得成功,因此不由人感到神秘莫测,像有一层〃雾〃罩着他一样。
但对玻尔的思想在中国古代思想中却不乏共鸣者甚至〃志同道合〃者。例如互补思想,在中国古代思想家的著作中很容易找到。《庄子》中的《内篇·齐物论》中有一段话是这么说的:
〃物无非被,物无非是。自被则不见,自是则知之。故日彼出于是,是亦因彼。彼是方生之说也……是亦彼也,彼亦是也。彼亦一是非,此亦一是非。果且有彼是乎哉?果且无彼是否哉?彼是莫得其偶,谓之道枢。〃老子说过:〃道可道,非常道。〃
在中国,这些思想与玻尔的互补思想真个是何其相似乃尔!难怪玻尔于1937年访问中国时,对于中国对立两极互补的思想感到非常震惊。西方科学家颇不容易接受的互斥互补思想,在古老的东方文化中却能遥相呼应!他多次指出,古代东方的智慧与现代西方科学有着深刻的协调『性』。在《原子物理学和人类知识》一书中,玻尔指出:
〃在近代原子理论中所遇到的形势是在物理学史上没有先例的。……要想在这种不能无限制应用的常见的理想化方面为原子理论求类似的教益,我们事实上必须到心理学这一类完全不同的科学分支中去找,甚至要到前辈思想家如释迎牟尼和老子所遭遇的那一些认识论问题中去找,当他们企图凋和我们在宇宙大舞台中既作为观众又作为演员的两种不同地位时,他们就遇到这种问题。〃
更为有趣的是,当玻尔被封为爵士要选盾形纹章图案时,他选中的是中国古代的太极图,图案上的铭文是〃对立即互补〃。
强调直觉思维方式正是东方思想的特征。美国一位十分重要的理论物理学家韦斯科夫(v,f。wejss kopf,曾任欧洲核物理研究中心,即cern的总主任)曾说过:〃汤川秀树受到日本一中国文化传统的影响,特别了解逻辑严密『性』和直觉、想像在科学以及其他人类活动中的作用之间的差别。逻辑推理与直觉思维的关系,是他经常思考的问题。中国式的思维强调直觉的成分……灵感在科学思维中的重要『性』。〃
他的思维方式与东方思维方式能如此不谋而和,恐怕与犹太民族文化的深层影响不无关系。我这样说虽然有一定的风险,还需要进一步讨论、证实,但至少不能说是毫无根据的。在20世纪,物理学进入微观世界时,人们熟悉的宏观语言已经无法确切描述其运动规律,这时科学家普遍地感到『迷』茫和不知所措,经典物理学习惯的严格逻辑和习惯语言都像银样描枪头一样,中看不中用。正在这种需要新的思想、新的思维方法时,爱因斯坦、玻尔、玻恩……这些犹太人科学家出现了,他们根据很不相同的思想和思维方法,建立了里程碑式的贡献。爱因斯坦说:〃理论的建立只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉。〃还说:〃从特殊到一般的道路是直觉的,而从一般到特殊的道路则是逻辑的。〃
1954年获诺贝尔物理学奖的犹太人科学家玻恩说:〃正像在任何其他人类活动中一样,在科学的进步之中,信仰、想像和直觉都是决定『性』的。〃
1977年获诺贝尔化学奖的科学家普里戈金(ipriggogine)非常重视东西方思想方法的交流、融合,他曾多次强调地指出:〃现代宇宙学表明,整个宇宙也是演化的。……这个异乎寻常的发展带来了西方科学的基本概念和中国古典的自然观的更紧密的结合。……我相信我们已走向一个新的综合,一个新的归纳,它将把强调实验及定量表述的西方传统和以'自发的自组织世界'这一观点为中心的中国传统结合起来。〃还强调:〃中国的思想对于那些想扩大西方科学的范围和意义的哲学家和科学家来说,始终是一个启迪的源泉。〃
另一位科学家奥本海默(j。r。oppmheiinermer)他被誉为〃美国原子弹之父〃,在第二次世界大战中他曾统率几十位诺贝尔奖获得者和数以万计的科学家、工程师制出人类第一颗原子弹。这位科学大师对印度佛教情有独钟。他在《科学和常识》一书中写道:
〃原子物理学中的发现所表明的……有关人类认识的一般概念,就其本质来说,并非全然陌生,闻所未闻,或者是全新的。即使在我们自己的文化教育中,它们也有其渊源,而在佛教和印度教思想中,则具有更为重要的地位。我们将要发现的只是古代智慧中的一个例证,一种激励和精炼。〃
并非只有这几位科学家意识到东西方思想和思维方法融合的重大价值,我只是说当物理学在20世纪每一次处于重大突破的时候,总是有相对来说很多的犹太科学家从东西方思想和思维方法的融合中获得了灵感,取得了突破,这是颇值得我们注意的。仅以爱因斯坦、玻尔两人为例,就足以证明这一点。那么,这其间是不是有什么必然关联,而不仅只是一种偶然的现象?我认为这绝不是偶然的,这儿正隐藏着一个重大的线索(或秘密),即犹太人为什么有那么多获诺贝尔奖的秘密的诸多原因中的一个。
文化融合
世界各国科学家已逐渐承认:东西方思想和思维方法的融合对现代科学的发展至关重要的作用,但这种融合并不十分容易,从中国、埃及、印度这些东方古国的现代科学发展历史来看,这种融合往往受到民族主义的强烈影响和彼此的膈膜,使融合往往成为貌合神离、圆凿方枘,不能发挥很好的作用。就拿我们中国来说,开始是瞧不起蛮夷之说,何足挂齿;后来又似信非信,于是中学为体,西学为用;再后来又是怕,怕失去国粹,怕自由化,怕精神污染……结果,现代科学的精神恐怕至今也没有融入我国文化之中。其他东方古国都有类似的现象。而作为东方亚洲人的犹太人,就不存在形成这种弊端的条件。他们由于屡受迫害而没有失去犹太文化的传统,又由于长期生活在欧洲各国,尤其是在西欧,这使得他们中的一部分思想开放、不固守犹太教义不放的人,真心诚意地向西方文化学习,这部分犹太知识分子具有最优越的条件和环境,深谙西方思想和思维方法的精妙,又能熟知东方思想和思维方法的奥秘,于是在探索奥秘时,他们常常在西方思维方法黔驴技穷、歧路亡羊之时,使出绝招……用直觉打破逻辑垄断的地位,得出完全〃不合逻辑〃的结论。正如玻尔提出氢原子理论那样,看似完全不合经典物理逻辑的〃定态假说〃,却奠定了量子理论的基础。这并不奇怪!皆因为他们深谙爱因斯坦的那句话:〃从特殊到一般的道路是直觉的,而从一般到特殊的道路则是逻辑『性』的。〃直觉和逻辑两法,就像天下第一英雄罗成手上的两把流星锤一样,在他们手上玩得炉火纯青。这样的科学家在重大困难面前,成功率自然比那只用逻辑一个锤子的人要高明许多了。
综上所述,我们还可以得出一个结论(这次恐怕真是一个结论了,而不仅只是一个待商榷的意见):凡获诺贝尔奖的犹太人科学家(获文学奖与和平奖的不在此内),一定不是坚守犹太教的犹太人,他们或者自己改信宗教或不相信(至少不固守)犹太教教义,或者从他们的父辈起就已经开始不到犹太会堂去、也不在家念《塔木德》和《托拉》了。就我们已经写的几位犹太科学家或思想大师,都是如此。以后将写的获奖犹太人科学家,也莫不如此。所以,我希望读者要弄清两件事情,一是犹太宗教作为一种文化,在使犹太人凝聚团结起来对待外教的残酷迫害、屠戮,使犹太民族在近2000年大离散中没有消亡,还能独立于世界民族之林,的确起了至关紧要的作用,而且在激励犹太科学家做出重大发现(如弗洛伊德的自述)方面,也的确是不可忽视的因素。二是如果犹太人都像保守的哈西德虔诚者(hasid)那样,固守犹太教义,不向西方文化学习,那绝不会出现126位犹太人获诺贝尔奖的奇迹。恰好相反,只有当一部分思想开放的犹太人不固执、不保守,而能以容纳百川的精神向西方文化学习,他们才可能将东西方文化充分和谐地融合在一起,避免其他东方古老民族的缺陷和遗憾,在诺贝尔奖颁奖史上大显身手!
玻恩
出生日期
1882年12月11日
获奖年度1932年
动『荡』年代
他的父亲,布雷斯劳大学医学院的讲师,是一位持严格自由主义的犹太人。他不特别偏爱犹太教,对基督教也如此。在德国历史上,有无数次迫害、驱逐、屠戮犹太人的行为,但在1848年革命以后到希特勒上台前夕,有70多年的时间是相对宽容、轻松的时期,在这段时期里犹太人处于一种比较自由。可以自我奋斗的氛围里,由此犹太人的同化现象十分明显,不少有教养的犹太人不顾自己的犹太血统而把自己看作是德国人。玻恩的父亲也是如此,他愿意成为一个德国人,甚至连圣诞节他都要像其他德国人一样,准备一棵圣诞树,用德国的方式庆祝这个节日。而且,许多犹太人成了伟大的德意志爱国者,在1848年革命中曾为自由和立宪的权利而斗争,并与德国人一同遭受苦难。玻恩家族也有这样的爱国者,玻恩的叔祖父斯特凡·玻恩就曾参加过著名的巴登的反抗活动,后来逃到瑞士躲避报复而居留在瑞士,后来成为瑞士巴塞尔大学的文学教授和瑞士报纸《巴斯勒消息》的编辑。
每一个现代科学家,特别是每一个理论物理学家,都深刻地意识到自己的工作是同哲学思维交织在一起的,要是对哲学文献没有充分知识,他的工作就会是无效的。在我自己的一生中,这是一个最重要的思想。玻恩这样说。
麦克斯·玻恩于1882年12月11日出生在德国西里西亚省的省会布雷斯劳市华尔街8号。这是一个犹太族的家庭。像许多德国犹太人知识分子家庭一样,这个家除了学术气氛十分浓厚。
玻恩有一个表哥谢格曼德把名字改为德国人最常用的名字汉斯,他的行为、气质完全与雅利安人无异,后来他成了一名后备役军官,在第一次世界大战中战死。如果这种宽松的氛围一直持续下去,至少德国的犹太人将全部被同化而不复存在了,就像我国开封的犹太群体无形中消失一样。法国思想家、作家萨特(j。p。c。a。sartre,1964年获诺贝尔文学奖)说得好:〃使犹太人团结起来的惟一纽带是周围社会对他们的敌视和蔑视。〃我们稍加改变,就可以说犹太民族之所以没有消亡,正是因为对他们持续不断的驱逐、迫害、屠杀。关于这一点,我们在写到哈伯的时候还将进一步展开。
虽然总体上是宽松的,但反犹思想仍然潜伏在社会的各个角落,〃偶而『露』峰嵘〃。上小学时,玻恩所在的班有不少犹太人(约1/3)。玻恩在他的《自传》中写道:
成功人士 第2章 物理学奖(2)
〃那时已经有了排犹的最初迹象。应该为校方人员辩护,我得说,在老师的那边是几乎不带任何种族和宗教偏见的。然而p及其他少数同学却或多或少地公开反犹,只要不被公正心肠的老师们发现,他们随时都会以欺侮犹太人作乐。高年级时,p成了那种后来影响到全国的极端民族主义者。地理课上,他喜欢完全按照纳粹方式勾画未来的大德意志新疆界。……就这样,在早年的学校生活中,我已经预感到德国以后将发生怎样的事情了。〃
在这动『荡』的年代里,即1900…1907年,玻恩像所有德国大学生那样,〃游读〃了布雷斯劳、海德堡、苏黎世和格廷根诸大学。开始他对天文学有兴趣,并于1907年获得格廷根大学天文学博士学位。1907…1908年,他在剑桥大学同维尔和凯厄斯学院当研究生。回到德国以后,受爱因斯坦相对论的影响,决心改变研究方向,开始想涉足实验物理,后来他发觉自己完全没有做实验的天赋,就决心从事理论物理研究。
玻恩…夫朗克时代
他开始点阵动力学的研究是在1912年。开始的时候,他与另一个从匈牙利来的犹太人冯·卡门一起作研究。他们两人住在同一幢房子里,整天讨论晶体点阵假设,并且由这一假设导出了晶体的所有『性』质、引人了这一领域的几乎所有基本概念。冯·卡门在自传中曾记述道:〃1911年,我的专业方向已经明确。我在格廷根的经验和成就,概括地讲,就是研究流体运动理论。本来我想一直干下去,但我与空气动力学和航空结缘的时机尚未成熟,而另外有许多问题对我具有不可抗拒的吸引力,比如,探索原子奥秘就是其中之一。那时候,全世界研究现代原子理论的热情真是盛况空前。〃
他们两人,即冯·卡门和玻恩两人在〃上完希尔伯特的数学课后总要对固体内部结构(即原子排列方式)讨论一番〃。
在他们发表了几篇晶体理论文章以后,冯·卡门就和玻恩分道扬镰了。玻恩和他的学生继续研究晶体动力学理论,并和他的中国学生黄昆写了一本此后成为经典著作的《晶格动力学理论和玻恩因为这方面的卓越成就而被科学界誉之为〃晶格动力学之父〃。
玻恩在1921年接替荷兰化学家德拜(p。j。w。debye,1936年获诺贝尔化学奖)的职位,成为格廷根大学物理系主任并兼任理论物理教授。格廷根大学在那个时代是相当开放和宽松的。1902年,年轻的犹太人数学家闵可夫斯基(m。minkowsky)就以他卓越的智慧和成就,冲破了普鲁土大学的反犹屏障,成为格廷根大学数学系继伟大的希尔伯特(d。hilbert)第二教授之后,成为第三教授。后来,由克莱因(f。klein)建议,又任命了犹太人天文学家史瓦西(k。schwazschild)为教授。正是这种任人唯贤、开放宽松的氛围中,格廷根迎来了它历史的黄金时期。玻恩就任物理系主任之后,他又设法将犹太人物理学家夫朗克o。franck,1925年获诺贝尔物理学奖)从柏林物理化学研究所调到格廷根大学物理系,主持实验物理研究。在玻恩的领导下,格廷根的物理学研究迅速崛起,并形成了以玻恩和夫朗克为中心的格廷根学派,成为当时国际上活跃的一个量子物理研究中心。至今人们常提到的〃玻恩…夫朗克时代〃,实际上指的就是高度抽象的数学风格与精细实验分析的成功结合的时代。玻恩一生最重要的发现……量子力学的统计解释,就是在这一〃格廷根的美好岁月〃中这一结合的最好说明。
玻恩的助手海森伯在玻恩的帮助下,于1925年创立了矩阵力学。我们知道矩阵力学与薛定谔的波动力学并驾其驱,成为量子力学的另一种表达方式(补充一句:〃量子力学〃这个专业术语还是玻恩在1924年的一篇文章中首次使用的)。
学术界的争论是难免的。当物理学家们为两种量子力学的表达方式和其解释争论不休之时,玻恩却大出人意料之外地提出了量子力学的统计诠释,彻底解决了〃波粒二相『性』〃这一长期争论。玻恩的统计诠释以最通俗的话说就是;〃薛定谔(电子)波动方程所解出的某处的波函数的强度,表示该处(电子)出现的几率用可能『性』的程度)。〃即,(电子)波强度越大的地方,找到(电子)的机会越大,反之,机会就越小。于是,长期让人『迷』『惑』的薛定谔方程所代表的波,不再具有什么物质『性』的内容,只是代表一种几率,因此这种波也就自然地被称之为〃几率波〃。
这样,玻恩第一次把几率上升为物质运动的根本属『性』。在19世纪后期,玻尔兹曼也曾在解释热运动时提出用几率来解释分子热运动,但那时人们认为每个分子还是严格遵守牛顿力学的规律的,统计规律只不过是一种权宜之计。但在玻恩的几率诠释中,几率已经是物质构造和运动的根本属『性』。高精密的量子力学只能预言某一事件的几率,人们不能就这一事件的发生与否做出决定『性』论断。拉普拉斯全能预言者的神话,从此被彻底粉碎。
几率的解释,不仅是物理学的一次重大革命,而且也是人类自然观、认识史上一次伟大的飞跃。这一匕跃立即受到哥本哈根学派的欢呼,并立即以这一诠释为量子力学的〃正统诠释〃。但是,不愿放弃决定论的许多科学大师怕爱因斯坦、薛定谔等人)坚决不同意这种几率诠释,例如爱因斯坦就曾武断地对玻恩说:〃我不相信上帝会玩掷骰子的游戏。〃由于当时强大的反对几率诠释势力,1932年海森伯获诺贝尔奖时,玻恩却失去了获奖机会。直到22年之后的1954年,玻恩才因为〃量子力学方面的研究,特别是因为波函数的统计解释〃而荣获诺贝尔物理学奖。
遭遇
美好的东西总是很快逝去,美好的格廷根岁月没有持续多久,就被反犹主义的恶浪所击碎。1933年希特勒上台以后,玻思写的书被归为〃犹太物理学〃而全部被销毁。接着,4月17日,夫朗克向格廷根大学提出辞职;4月25日,玻恩和其他一些犹太教授被大学解雇。使玻恩感到愤怒的是,格廷根那些非犹太人教授们不仅不抗议纳粹的疯狂迫害,竟然还有人落井下石。平时标榜的公正、客观、独立的精神,全成了一纸废话!焚书的大火到处熊熊燃烧,告密者的凶险无处不在。玻恩不得不离开他曾无比热爱的格廷根和它的学术传统,不得不离开从父辈们开始都以能做一个德国人为荣的德国。希尔伯特曾愤怒地说:格廷根的犹太人学者被清除后,格廷根就没有数学了。德国正在堕落为一个中世纪般黑暗的王国。
1933年5月10日,玻恩全家悄悄离开了格廷根,沿途焚书的大火为他送行。他在英国度过了第二次世界大战。
有人说:经历就是财富。科学研究的经历和两次世界大战的经历,使他不仅仅成为一个科学家,而且铸就了他深邃的哲学观点,使他成为
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