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主题:【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿

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家园 【原创】《量子》---第五章·当爱因斯坦遇见了玻尔(7)

“在我的生活中,几乎没有人能像你的来访一样给我带来如此的愉悦”,玻尔返回根本哈根以后,爱因斯坦在写给他的信中说“我正在研读你的大作,除非是我碰巧在什么地方卡住了,我总是兴致勃勃,你那张孩子气的笑脸恍然如在眼前,正在对我微笑和阐释着。”这位丹麦人给人留下了深刻而又永恒的印象。“玻尔好像还在这儿,我和你一样,为他着迷,”爱因斯坦在几天后对保罗·埃伦费斯特说“他就像是一个多愁善感的孩子,在被催眠的状态下,游走在这个世界上。”玻尔用他并不擅长的德语,一样试图表达出他遇见爱因斯坦后的感想,他回信说:“对我而言,能与你会面和交谈,这是我莫大的荣幸。你也许无法想象,能亲耳聆听你的观点给我带来了如此有益的启迪。”玻尔很快就又重新经历了这一切。爱因斯坦去挪威访问,八月份,在他返回途中,他特意在哥本哈根停留,对玻尔进行了短暂的拜会。

“他有着超常的天赋,是一位异常优秀的人物”,爱因斯坦在拜会玻尔后写信给洛仑兹说“大部分的杰出物理学家都是如此光辉灿烂的人物,这对物理学界而言是多么好的一个兆头。”但有两位并不在这个名单中,他们视爱因斯坦为敌对的目标。菲利普·莱纳德(他在光电效应方面的实验工作被爱因斯坦在1905年用来证实光量子学说)和约翰内斯·斯塔克(他发现了谱线在电场中会发生分裂)已经沦落成为反犹主义者。这两位诺贝尔奖获得者背后存在一个组织,该组织自称为“德国科学家捍卫纯科学工作组(the Working Group of German Scientists for the Preservation of Pure Science)”,其首要目的就是谴责爱因斯坦和相对论学说。1920年8月24日,该组织在柏林爱乐音乐大厅召开会议,攻击相对论是“犹太物理学”,而其创立者是一个剽窃者和骗子。爱因斯坦并没有被吓住,他和瓦尔特·能斯特一同赴会,当这伙人在台上肆意对他进行诋毁的时候,爱因斯坦和能斯特正在一间包厢里面看着他们表演。爱因斯坦可不想自找苦吃,因此他一言不发。

能斯特,海恩里希·鲁本斯以及马克斯·冯·劳厄在报纸上发表文章为爱因斯坦辩护,严词驳斥那些强加于他的无端指责。爱因斯坦在《柏林每日评论报(Berliner Tageblatt)》上发表了题为“我的回复(My Reply)”的文章,这让他的很多朋友和同事感到很沮丧。爱因斯坦指出,如果他不是一个犹太人和国际主义者,就不会被人如此抨击。爱因斯坦很快就对自己因为被激怒而写下这篇文章感到后悔。“为了能让神灵和人类高兴,在任何一个时代,每个人都会成为愚蠢的祭坛上的祭品”,他在写给普朗克和其夫人的信中说。他很清醒地认识到他的名望意味着“自己就像一个神话传说中能够点石成金的人物,因此我的一举一动都能在报纸上引发一阵骚乱。”很快,关于爱因斯坦可能离开德国的谣言就四处传开了,但他还是选择待在柏林,“在这个地方,我被朋友和科学无比牢固地紧紧拴住”。

在爱因斯坦和玻尔在柏林和哥本哈根接连两次会面的两年间,他们分别独立进行着量子方面的研究工作,而他们同时都开始感到了压力。“我想,有这么多杂事缠身对我而言可能是一件好事”,爱因斯坦在1922年3月写信给埃伦费斯特说“否则,量子问题可能早就把我带进了疯人院。”一个月后,玻尔对索末菲坦诚相告:“在最后那几年,我经常感到自己在科学道路上异常孤独,因为我觉得自己在系统化地发展量子理论方面殚精竭虑,但却没有几个人能理解我。”他这种孤立无助的感觉很快就要结束了。1922年6月,当他在德国旅行期间,他在哥廷根大学待了11天,期间做了七场系列报告,被称为“玻尔音乐节(Bohr Festspiele)”。

来自德国全国各地的一百多位青年和老年物理学家们前来听讲,玻尔解释了他的电子层原子模型(the Eletrcon Shell Model of the Atom)。这是他创立的一个新的理论模型,描绘了原子内部的电子是如何分布的,从而解释了元素周期表中各个元素的位置和分组。他提出轨道层就像洋葱皮一样,包裹着原子核。每一层实际上都是由一些电子轨道的集合或它们的子集组成的,而且每层所能容纳的最大电子数目是一定的。具有相同化学特性的元素,只所以如此,是因为它们的最外层拥有相同的电子数目。

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根据玻尔的模型,钠原子所拥有的11个电子是按照2,8,1的顺序来分布的。铯原子的55个电子则是按照2,8,18,18,8,1的顺序分布。因为这两种元素在其最外层都只有一个电子,因此钠和铯具有类似的化学特性。在玻尔所做的报告中,玻尔利用他的理论作出了预测。原子数为72的未知元素应该在化学特性上与原子数为40的锆,以及原子数为22的钛类似,而后两位在元素周期表中位于同一列。玻尔说,该元素并不像他人所预测的那样隶属于元素周期表两侧的“稀土(rare earth)”元素组。

爱因斯坦并没有参加玻尔在哥廷根所作的报告,他正在为自己的生命而担心,当时德国的犹太裔外交部长刚刚被人谋杀。瓦尔特·拉特瑙(Walther Rathenau)是德国首屈一指的实业家。在他刚刚就任外交部长一职短短几个月后,即1922年6月24日,他在光天化日之下被人枪杀,成为战后被右翼份子刺杀的第354位牺牲者。爱因斯坦曾经和别人一起批评过拉特瑙不该在政府中就任如此高调的职务。当他这样做的时候,在右翼媒体眼中,这种行为被视为是“对人们进行一次闻所未闻的挑衅!”。

第五章·当爱因斯坦遇见了玻尔(8)


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