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主题:【原创翻译】《量子》----第二部·男孩物理 -- 奔波儿

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家园 【原创】《量子》----第七章·自旋博士(1)

“什么东西最值得人们羡慕?深谙逻辑思维,精通数学推导,无双的物理洞察力,清晰而有条理的表达能力,对学术文献的烂熟于胸,不达目的誓不罢休的干劲,或者鞭辟入里的判断力。”当爱因斯坦读到这篇“思虑严谨但又充满奇思妙想的文章”时,他被它深深地吸引住了。这篇关于相对论的文章总计237页,有394个注脚,但让爱因斯坦难以置信的是,这篇文章的作者是21岁的沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli:1900~1958),当时的他还只是一名大学生,而在他着手书写这篇文章之时,他还只有19岁。沃尔夫冈·泡利,江湖人称“上帝之怒(The Wrath of God)”,有些愤世嫉俗,被视为“堪与爱因斯坦比肩的天才”。“的确,从纯科学的角度看,”他曾经的老板马克斯·玻恩说,“他可能甚至比爱因斯坦还牛。”

1900年4月25日,沃尔夫冈·泡利出生于维也纳,这座繁华的城市还正沉浸在“世纪末(fin de siècle)”的恐慌之中。他的父亲,也叫沃尔夫冈,过去曾经是一位医生,但当时却已经离开医生行当,进入了科学研究的领域,在这一转换过程中,他将家族的姓氏从“Paschelles(帕施立斯)”改为“Pauli(泡利)”。这次身份改变是非常彻底的,由于惧怕日益高涨的反犹浪潮会影响到他的学术生涯,他放弃犹太信仰,改宗天主教。他的儿子在成长过程中对自己的犹太渊源一无所知。在大学里,当另外一位学生说他肯定是一个犹太佬儿,年轻的小沃尔夫冈非常吃惊:“我吗?不可能。从来没人告诉过我,我也不相信我是犹太人。”但是,当他随后返家看望双亲时,父母告诉了他这个事实。1922年,老沃尔夫冈被授予他期盼已久的教授职位,并被任命为维也纳大学新成立的医学化学学院的院长,他对自己这一身份转换并不觉得有什么负疚感。

泡利的母亲,伯莎(Bertha),是维也纳一位著名的记者兼作家。她朋友众多,人脉广泛,这意味着在这样的家庭环境下长大的小沃尔夫冈和比他小六岁的妹妹赫塔(Hertha)从小就熟识那些艺术、科学及医学界的才智之士。他的母亲同时也是一位和平主义者和社会活动家,对沃尔夫冈·泡利产生了很大的影响。影响他一生的少年时光是在一次世界大战的硝烟中度过的,在这段日子里,随着战争的进行,“他的反战立场日趋坚定,而最终,他对一却‘约定俗成的东西’都持反对态度”,他的一位朋友回忆说。1927年11月,母亲逝世,这时距离她49岁的生日还有两周。在《新自由报(Neue Freie Presse)》发表的讣告上,伯莎被称为“奥地利妇女界中少数具有非凡人格魅力的人之一”。

泡利有着学术上的天分,但并非一个模范学生,因为他觉得学校里的日子平淡无奇。为了弥补他求知的渴望,家里为他延请了物理学的家教。没多久,他就对学校里单调乏味的课程丧失了兴趣,于是他把爱因斯坦所写的关于广义相对论的论文藏在课桌里,并(在上课时)开始阅读它们。奥地利物理学家和哲学家恩斯特·马赫(Ernst Mach:1838~1916)是泡利的教父,在他的影响之下,物理学逐渐成为泡利的少年时代的挚爱。泡利后来与爱因斯坦以及玻尔结成了深厚的友情,但当他回忆起与马赫的交往(他们最后一次相见是1914年的夏天)时,他说那是“我求知寻识的一生中最重要的事情”。

1918年9月,泡利离开了他称之为“精神荒漠”的维也纳。奥匈帝国此时已经步入末路,维也纳昔日的光芒也正在褪去,他抱怨在这个城市的大学里并没有一流的物理学家。他本来可以去任何地方,但最后还是选择去慕尼黑,投入到阿诺德·索末菲门下学习。泡利抵达之时,索末菲在慕尼黑大学执掌理论物理学研究所已经十余年了,而且他刚刚推辞掉维也纳大学的教授聘书。自1906年履新之日,索末菲就立志要让研究所成为“理论物理学的托儿所(A Nursery of Theoretical Physics)”。尽管这个研究所并没有像玻尔在哥本哈根的研究所那样庞大,仅仅只有四个房间,即:索末菲的办公室,一间教室,一间学术会议室和一间小型图书馆。另外,在地下室还有一个较大的实验室,1912年,马克斯·冯·劳厄在这儿通过实验验证了X射线是一种短波长的电磁波,从而迅速奠定了该研究所的“托儿所”地位。

索末菲是一位异常优秀的导师,他善于为自己的学生设定一些他们力所能及的问题,用于锤炼学生们的能力。尽管手下不乏才智非凡的学生,但索末菲很快就发现泡利是那种罕见的特殊天才。1919年1月,泡利离开维也纳之前所写就的一篇关于相对论的论文发表了,索末菲并非那种能被人轻易打动的人,但这篇文章却给他留下了深刻的印象。在他的“托儿所”里,他的这位不满19岁的一年级新生,已经被其他人视为相对论的专家了。

第七章·自旋博士(2)


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