|
（原創(chuàng)科學(xué)傳記文）
“音樂還是科學(xué)” 1874年．慕尼黑的春天。 一片夜空這樣倒映下來：寥落的星盞在微弱的春風(fēng)中搖搖欲墜，光芒流轉(zhuǎn)，延伸向無窮無盡的遠(yuǎn)方。忽然，它們像是破碎了，漸漸變成一個漩渦，越來越深邃，卻氤氳在一片深藍(lán)色的霧氣里了。 他閉上眼睛。 每次當(dāng)這一片星空落在他的眼睛里，他都感受到一股源自身心深處的震撼：那簡直可以稱之為蠱惑，對未知的好奇是如此之盛，他不能忽視這個需求。 可是。 如果真就這樣，把自己的一生奉獻(xiàn)給這片蘊(yùn)藏了無數(shù)傳奇的未知，他又有些恐懼和擔(dān)心——也許到頭來，他什么也得不到，那宇宙的秘密，他不能窺見分毫。 “馬克斯，”父親在叫他了。16歲的少年轉(zhuǎn)過身來，對著父親點(diǎn)點(diǎn)頭。 “還在想著大學(xué)分科的事嗎？”父親走到他身邊，他們聽見遠(yuǎn)方管風(fēng)琴的聲音淡淡的傳來。“是的，爸爸。你知道，我一直很喜歡音樂和古典文學(xué)，還有……科學(xué)。但是我必須在它們中選擇一個，來作為我一生的事業(yè)。” “那你是怎么想的呢？” “不知道。媽媽很希望我當(dāng)一個音樂家，而且，這是很有名望和前途的。” 父親打量著兒子：“那你自己怎么認(rèn)為呢？” 一陣短暫的沉默。 “我兩者都愛。” “不，馬克斯，你必須做出選擇。”父親的眼中掠過一絲失望，他不希望自己的兒子優(yōu)柔寡斷，猶豫不決。 父親嘆息著離開了。少年索性躺在地上，更加盡興的欣賞頭頂?shù)囊箍铡＿@里的星星有些暗淡了，這里似乎形成了新的星座……忽然他想起自己的中學(xué)老師，備受同學(xué)尊敬的赫爾曼·繆勒的一堂課。他講到能量守恒定律時，生動地說:“一個建筑工匠花了很大的力氣把磚搬到屋頂上，工匠做的功并沒有消失，而是變成能量貯存下來，一旦某天磚塊因為風(fēng)化松動掉下來，砸在別人頭上或者東西上面，能量又會被釋放出來。” 一顆星星暗淡了，可它的能量還在這片星空中飄蕩，再匯聚成別的星星——這是多么燦爛的宇宙圖景！ 那一刻，他忽然明白了心中最真實的想法：尋找世界中的和諧與秩序，這才是自己一生的追求。他的性格也像是為這個理想量身打造的：靦腆中透露出堅強(qiáng)，謹(jǐn)慎又不盲從。平和但總是服從更高的理性，即使面對新事物時難免會停滯一陣，可一旦相信自己能夠把握它，就會按照正確的方向前行，不受任何阻擋。 他終于做出了那最終的選擇。 他永遠(yuǎn)不知道，就是這個選擇，讓自己的姓氏成為了一個物理學(xué)上的常數(shù)： 普朗克。 這片星空永遠(yuǎn)為他打開了。
“二位先生” “我必須得提出忠告，馬克斯，”約里教授似乎有些為難：“你知道，從遙遠(yuǎn)的時代起，已經(jīng)有無數(shù)的天才把一生的精力投入到建設(shè)物理學(xué)大廈的進(jìn)程中，我們已經(jīng)有了牛頓力學(xué)，有了麥克斯韋的電磁理論，可以說，這幢宏偉的大廈已經(jīng)接近完工了，我們這些人也僅僅能讓它顯得更富麗堂皇些——誰知道呢，但是我不希望那些想在科學(xué)上青史留名的年輕人再從事這一行了，實話說，物理學(xué)已經(jīng)沒什么搞頭了。” 在慕尼黑大學(xué)學(xué)了幾年數(shù)學(xué)的普朗克找到物理學(xué)教授約里，表示自己想轉(zhuǎn)學(xué)物理時，后者這樣回答他，語重心長。 “不，約里先生，謝謝您的好意。我知道現(xiàn)在物理學(xué)可能已經(jīng)不再‘時髦’，但我并不是想要作出什么‘發(fā)現(xiàn)’而一舉成名，我只是想去了解和深化已經(jīng)確立了的基礎(chǔ)。我不醉心于世俗的成就，但是有關(guān)‘宇宙本性’的問題是從我少年期就強(qiáng)烈吸引我的。這才是我要追尋的東西，請答應(yīng)我的請求吧。” 普朗克得償所愿。多年后他在《物理學(xué)中的因果概念》中寫道：“對于所有這些人來說，他們有意或無意獻(xiàn)身于科學(xué)的動機(jī)，乃是出于一種信仰，即對一種合乎理性的世界秩序表示堅定不移的信仰。” （他沒有接受勸阻，這真是他本人和整個物理學(xué)的一大幸事） 1879年，普朗克來到柏林繼續(xù)學(xué)習(xí)物理學(xué)。 普朗克在柏林的物理學(xué)老師是古斯塔夫·基爾霍夫（德國第一位理論物理學(xué)教授）和赫爾曼·馮·亥姆霍茲，數(shù)學(xué)老師是卡爾·魏爾施特拉斯。他們是一流的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。這極大地擴(kuò)展了普朗克的科學(xué)視野，也加深了他對物理的興趣。 話雖如此，但基爾霍夫和亥姆霍茲這兩位物理學(xué)家的講課水平卻不盡如人意：基爾霍夫先生的講課風(fēng)格可謂“照本宣科”的典范，和其他學(xué)科比起來本就顯得枯燥無味的物理的這個“枯燥”的特質(zhì)被他充分挖掘，并且似乎絲毫沒有考慮到學(xué)生們的感受——當(dāng)然也絲毫不影響他的科學(xué)工作的偉大，但正直好學(xué)的普朗克依然對他表示出無比的敬佩；與之相反，亥姆霍茲先生卻是講課時不做準(zhǔn)備，信馬由韁，不知所云的典型，很多時候都要靠學(xué)生們提醒，他才能想起自己上一堂課究竟扯到了哪里——可這也不妨礙普朗克認(rèn)真的做課堂筆記（不過這些學(xué)習(xí)筆記也表明，普朗克當(dāng)時主要是通過直接學(xué)習(xí)物理學(xué)文獻(xiàn)來了解學(xué)科現(xiàn)狀的）并且因為亥姆霍茲先生和普朗克一樣對音樂有極深的愛好，他們成為了好友。 在這種情況下，毫無疑問，普朗克只能靠自學(xué)來提高。 在他閱讀文獻(xiàn)的過程中，普朗克發(fā)現(xiàn)了一些脈絡(luò)清晰，推理嚴(yán)謹(jǐn)，論證系統(tǒng)嚴(yán)密的論文。它們出自一人之手——魯?shù)婪颉た藙谛匏埂ＫP(guān)于熱力學(xué)兩個定律的看法展現(xiàn)在這些論文中，這深深地吸引了當(dāng)時的普朗克，以至于他選擇了熱力學(xué)作為自己的研究領(lǐng)域。1879年，年僅21歲的普朗克獲博士學(xué)位。博士論文即《論熱力學(xué)第二定律》，在其中他探討了古典熱力學(xué)的兩個定律，并且貫穿了他對熵增加原理的深刻與獨(dú)到的理解。1880年，他取得大學(xué)任教資格（普朗克所寫的《各向同性物體在各種溫度下的平衡狀態(tài)》的資格論文也是在討論熱力學(xué)。他后來寫的《熱力學(xué)講義》一書曾在三十多年的時間內(nèi)被認(rèn)為是熱力學(xué)方面的經(jīng)典著作。在世紀(jì)交替時期，他已成了熱力學(xué)方面的公認(rèn)權(quán)威）。他一生取得的最大的科學(xué)成就是量子假說，而量子假說的產(chǎn)生與熱力學(xué)中的一個重要問題——熱輻射問題的討論有關(guān)。由此我們可以得出一個稍顯牽強(qiáng)和可笑的推論：若不是那教導(dǎo)普朗克的二位先生太不靠譜，他就不會用如此多的時間自己閱讀文獻(xiàn)，也就不會發(fā)現(xiàn)自己對于熱力學(xué)的偏愛，因此可能不會去研究黑體輻射問題，從而無意中撞見宇宙最大的秘密。 “空上之云” 約里教授并沒有說錯，到了普朗克的青年時期，經(jīng)典物理學(xué)的大廈的確已經(jīng)接近竣工，后來的人們似乎無事可做了。 但是晴空之下仍有霹靂。這些驚雷就存儲在兩朵小小的烏云中，等待釋放它們的能量。 其中一朵烏云是經(jīng)典物理在光以太上遇到的難題（即邁克爾孫——莫雷實驗，在此次實驗中他們想測出“以太風(fēng)”的相對速度，但遭到了清晰的失敗），另一朵烏云，就是普朗克著手去研究的，黑體輻射問題。 物體因自身的溫度向外發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。溫度越高，輻射越強(qiáng)。物體不僅能輻射，還能吸收電磁波。能吸收落在其表面上一切波長的能量的物體稱為絕對黑體，簡稱為黑體（絕對的黑體是不存在的，就像質(zhì)點(diǎn)，電偶極子等物理概念一樣是一個理想化的物理模型）。可正確解釋黑體輻射的實驗規(guī)律是當(dāng)時困擾物理學(xué)家的難題之一。 說它難，不如說它從骨子里透著離奇。從前的人們認(rèn)為，如果我們將世界看成一個完整的對稱圖形，那么對稱線兩邊圖案上的每個點(diǎn)都應(yīng)該有唯一確定的對應(yīng)的點(diǎn)，猶如一把鎖只認(rèn)一種鑰匙的形狀，一個音波只有一種確定的聲響。物理世界要求一切必須明確清晰和實在。可是，在普朗克的時代，人們對黑體輻射的研究卻得出了兩個公式。 一個現(xiàn)象對應(yīng)兩個公式？這在經(jīng)典物理的時代，簡直像是一條真正的雙頭蛇挑釁的對物理學(xué)家吐著信子。維恩利用熱力學(xué)和電磁學(xué)理論證明了黑體輻射中電磁波譜密度的公式（后稱為維恩定律），而瑞利－金斯公式卻是基于經(jīng)典電動力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)導(dǎo)出的，出發(fā)點(diǎn)不同，因而這兩個公式分別只在黑體輻射的高頻部分和低頻部分成立，但要描述整個黑體輻射現(xiàn)象，它們卻都無能為力。 人們必須找出一個更好的公式，使其在整個頻率范圍內(nèi)都成立，這不是癡心妄想，而是物理學(xué)家們的尊嚴(yán)。【普朗克：賭上我曾祖父（他的曾祖父(Gottlieb Jakob planek)是萊布尼茲的再傳弟子）的名譽(yù)，我要將黑幕揭穿到底！）】 其實早在1894年，普朗克就開始探索黑體輻射問題，但是和其它大多數(shù)也在致力于研究這一問題的科學(xué)家們一樣，一直沒什么大的進(jìn)展。他一開始把輻射看成一個熱力學(xué)體系來計算它的嫡。由此得出的結(jié)果和維恩的經(jīng)驗公式相一致。可這種方式受到了來自玻耳茲曼的批評，普朗克也虛心接受了。1899年上半年，普朗克忽然有了個新靈感：那時有一大批杰出的物理學(xué)家都致力于輻射能量分布問題的研究，有些是從實驗方法著手，有些是從理論方面著手，但他們大多局限于把輻射強(qiáng)度與溫度直接聯(lián)系起來，而普朗克則揣測到嫡和能量的更深一層的關(guān)系。而他也隱約意識到，古典物理學(xué)的基礎(chǔ)太狹小了，需要從根本上改造和擴(kuò)充。普朗克又想到，既然黑體輻射的維恩公式和瑞利－金斯公式分別在高頻和低頻區(qū)間成立，何不用內(nèi)插法把維恩公式和瑞利－金斯公式綜合起來呢？于是他用自己嫻熟的數(shù)學(xué)技巧（別忘了他在慕尼黑大學(xué)一開始的專業(yè)是數(shù)學(xué)），構(gòu)造了一個內(nèi)插公式帶入其中推導(dǎo)（普朗克自稱這一行為是“孤注一擲”），但是他最終成功的得到了一個非常著名的輻射公式： E=hv （其中E是單個量子的能量，v是頻率，h是量子常數(shù)，即后來人稱的普朗克常數(shù)） 1900年10月19日，普朗克在德國物理學(xué)會的會議上，在以《維恩位移定律的改變》為題的論文中提出他重新構(gòu)造的新的輻射公式，這一公式在長波階段化為瑞利公式，短波階段化為維恩公式。當(dāng)晚，魯本斯就把普朗克提出的這個公式與實驗結(jié)果進(jìn)行比較，驚訝的發(fā)現(xiàn)在任何情況下它與實驗均無差異。同年10月25日，魯本斯和庫爾鮑姆在遞交給普魯士科院的報告中正式宜布：他們將當(dāng)時存在的五個不同的輻射公式與實驗結(jié)果系統(tǒng)地作了比較，結(jié)果，只有普朗克輻射公式在所有波長范圍內(nèi)完全與實驗相符。 這使普朗克異常興奮。公式有了，接下來是尋找它的物理意義。猶如上帝造出了人的身體，接下來要為它尋找靈魂。顯然，這個公式必然包含著某種絕對的東西，絕非巧合。作為一個熱力學(xué)專家，普朗克一向堅信熱力學(xué)函數(shù)的絕對性，因而對基于原子論的統(tǒng)計物理不屑一顧，但當(dāng)他發(fā)現(xiàn)自己所鐘愛的普遍理論無法給他的輻射公式以很好的解釋，他就轉(zhuǎn)而相信自己厭惡的統(tǒng)計觀點(diǎn)。他按玻耳茲曼的方法把能量分成一份一份，分給有限個數(shù)的諧振子，就像分配給單個的分子、原子那樣。然后他得出了一個連自己都詫異，但是卻最符合實際的的解釋，并且不自覺地打開了神秘的量子大門。 1900年的平安夜，普朗克在德國物理學(xué)會的圣誕會上，宣讀了題為《關(guān)于正常光譜的能量分布定律》的論文，他對黑體輻射公式作出了一個令人震驚的解釋：“能量在輻射過程中不是連續(xù)的，而是如一股股的涓流似地被釋放，這種涓流就是量子，而量子的能量只決定于頻率，即E=hv，h是作用量子，其大小為6.63x10-34 J·s.”①
普朗克靠著嫻熟的數(shù)學(xué)技巧和敏銳的物理直覺，在實驗事實和理論內(nèi)在邏輯的逼迫之下，把能量子的概念第一次引人物理學(xué)研究中，這是從連續(xù)到量子化的具有歷史意義的偉大一步。 這一天，是量子論的誕生日。可是平安夜正式降生的量子論卻沒有給世界帶來平安，反而掀起了一次又一次波詭云譎的浪潮。量子概念之所以令人心驚，因為它顛覆了一個固有的概念：連續(xù)性②。 如果說山脈尚有斷裂的部分，那么以水為例再恰當(dāng)不過。當(dāng)我們?nèi)ソ铀畷r，如果水流成線潺潺流出，連續(xù)不斷，我們很快會接滿一杯水，可你能想象有一個世界，那里的人只能“一滴一滴”的接水嗎？ 很遺憾，那個世界正是我們的世界。 的確，連續(xù)性可能只是一種假象，能量并不是連續(xù)不斷的發(fā)出的，而是按照一個固定的分量“一份一份”發(fā)出的（這個最小的單位即“量子”）。在普朗克提出的概念面前，大自然失去了連續(xù)性優(yōu)美和諧的外表，原本平滑柔軟連綿不斷的通向宇宙真理的絲綢忽然破碎了，一束強(qiáng)光透過量子世界的大門投射過來，我們才發(fā)現(xiàn)，原來人們一直是在沼澤地上前進(jìn)，只能一步一步跳過沼澤上放置的，彼此分隔開的木板——因為世界是“不連續(xù)”的啊！ 這個觀念細(xì)細(xì)想來簡直讓人毛骨悚然，試想，假如4與5之間沒有4.5（作者：吐個大槽：細(xì)思恐極） 可是普朗克，正直溫厚，從小就安分守己循規(guī)蹈矩的優(yōu)等生普朗克，他竟然要如此大逆不道的挑戰(zhàn)人們認(rèn)知的底線嗎？即使他手中已經(jīng)握上了黑體輻射公式的利劍，他的手腕還是顫抖的。要斬殺觀念的巨龍，他沒有把握。不，與其說是沒有把握，不如說沒有欲望：他是在經(jīng)典物理的時代成長起來的乖孩子，他內(nèi)心里并不想拋棄過去的一切。 但是普朗克的可貴之處也在于此。基于對科學(xué)事實的信念，他從原子論的反對者變成了贊同者③，還接受了自己原本反對的熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計觀點(diǎn)。只要是與事實最終相符的理論，無論與自己原有的認(rèn)知多么沖突，普朗克都努力去接受了。他在1931年寫給同事R.W.伍德的一封信中寫道：“我生性平和，不愿進(jìn)行任何吉兇未卜的冒險。然而到那時為止，我已經(jīng)為輻射和物質(zhì)之間的平衡問題徒勞地奮斗了六年。我知道這個問題對于物理學(xué)是至關(guān)重要的；我也知道能量在正常光譜中的分布的那個表達(dá)式。因此，一個理論上的解釋必需以任何代價非把它找出來不可，不管這代價有多高……我就準(zhǔn)備犧牲我以前對物理定律所抱的任何一個信念。” 普朗克站在新世紀(jì)的大門前。1900年。身后，是經(jīng)典物理學(xué)的美好時代。那時物理如樂章一般華美且富含深刻的規(guī)律。一切都像曲譜般，只要記載正確，演奏得當(dāng)，那無論何時都能向世界展現(xiàn)出同樣精彩的音樂。人們掌握了種種有效的物理學(xué)公式，放心而自信的用它們來不斷開拓新天地。 可是，普朗克無意中打開了黑體輻射這一魔盒，他讓人類看到了一個全新的，事事不確定的量子世界，在那里，光疊加于波和粒，貓不知生死，我們無法同時確認(rèn)一個小點(diǎn)的位置和速度；那里生活著一只怎樣都無法顯形但確實存在的龍，有一個不看就無法確定其真實的月亮，有遠(yuǎn)隔萬里依舊心靈相通的粒子；那里上帝不斷地擲出骰子，26根弦不停糾結(jié)，宇宙無數(shù)次分裂，千百個歷史相互交疊……④ 量子論是一架最神秘的管風(fēng)琴，普朗克按下了第一個鍵子，雖然那時他還不知怎樣彈奏它：她的音色是那樣古怪，可在其中卻似乎迸發(fā)著無限的活力，大自然的光譜音樂裊裊上升，穿透空上之云，令人心馳神往。保守而謹(jǐn)慎的普朗克坐在琴凳前，戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，他還沒有準(zhǔn)備好——當(dāng)然，面對量子論，怎么準(zhǔn)備都不算過的。
“新的發(fā)現(xiàn)” “《論動體的電動力學(xué)》？” 1905年6月，一個明媚的夏日午后，在《物理學(xué)年鑒》工作的普朗克如往常一樣審閱從世界各地寄來的科學(xué)論文，而這篇文章深深的吸引了他。 這篇論文甚至沒有參考文獻(xiàn)和致謝，顯得那么不合規(guī)矩，但作者用簡潔清晰的語言敘述了一個新的時空觀，并提出了兩個公理基礎(chǔ)：相對性原理和光速不變原理。該理論賦予在經(jīng)典物理中只有相對意義的量“光的速度”以一個絕對意義。 那一刻其實連普朗克自己也不知道，這篇吸引住他目光的論文后來在全世界掀起了怎樣一場天翻地覆，而它的作者也以普朗克對這篇論文的大力推崇為契機(jī)成為了科學(xué)屆的一顆新星，并且，直到現(xiàn)在，他的名字也是天才的代名詞。
普朗克那因常年彈鋼琴而稍顯微微變形的修長手指再次拂過論文封面，指尖滑過那個名字：阿爾伯特·愛因斯坦。 那一刻已經(jīng)47歲的普朗克也不知道，他和這個當(dāng)時只有26歲的年輕人會在之后的漫長人生中產(chǎn)生多少交集，情誼和誤解。他們作為科學(xué)家彼此交匯的一生，又怎樣在大時代的風(fēng)云變幻下深刻的改變了歷史的面貌。 那一年，是普朗克發(fā)表量子假說的第5年，可當(dāng)時物理學(xué)界對它的反應(yīng)仍然保守冷淡，雖然公式因簡潔且符合實驗而備受歡迎，但那時人們都不能理解量子的真正意義，甚至連他自己也不敢確定。（最初他雖然從多方面探索能量子的重要意義，但總是限制它的應(yīng)用范圍，他一直試圖在純粹經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)上解釋黑體輻射，調(diào)和量子假設(shè)同經(jīng)典理論的矛盾，結(jié)果白白地耗費(fèi)了十多年的時間） 而此時愛因斯坦卻發(fā)展了普朗克提出的量子論，他于1905年3月完成了《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個試探性觀點(diǎn)》一文，提出了光量子概念，認(rèn)為光是由能量為hν的光量子組成，他把普朗克對諧振子能量量子化的假說大膽引伸到對光的輻射的研究中，成功解釋了光電效應(yīng)。在此之后人們才逐漸認(rèn)識到普朗克量子論的巨大價值。（后來愛因斯坦又完成了幾篇與普朗克假設(shè)有關(guān)但有新鮮創(chuàng)意的文章，發(fā)展了量子假說。由此看出普朗克對愛因斯坦早期的深刻影響） 可是在愛因斯坦這篇名為《論動體的電動力學(xué)》的劃時代論文發(fā)表之后，科學(xué)界卻是反應(yīng)平平。此時，負(fù)責(zé)發(fā)表這篇文章的普朗克再次挺身而出。當(dāng)年的年底他就在柏林大學(xué)討論會上作關(guān)于相對論的演講，對愛因斯坦提出的理論給予公開的支持。他還給當(dāng)時尚未相識的愛因斯坦寫了信:“你這篇論文發(fā)表之后，將會發(fā)生這樣的戰(zhàn)斗，只有為哥白尼的世界觀進(jìn)行過的戰(zhàn)斗才能和它相比……” 但愛因斯坦的成名之路并不一帆風(fēng)順。1906年，物理學(xué)家瓦爾特·考夫曼決定通過陰極射線在電場、磁場中的偏轉(zhuǎn)實驗檢驗相對論，而這次試驗卻因為錯誤測量而產(chǎn)生了與相對論不符的結(jié)果，這對這個新生理論極為不利。 也許因為二人都對科學(xué)抱有簡潔性的審美和發(fā)自內(nèi)心的熱情，也許因為相對論自身的絕妙魅力，普朗克決定繼續(xù)對愛因斯坦提供支持。針對這種情況，他在“自然科學(xué)大會”上為新理論進(jìn)行了辯論，認(rèn)為實驗的精確度還不足以判別各種不同理論的誰是誰非。同一年他又不辭辛苦地分析了考夫曼的實驗條件，終于發(fā)現(xiàn)了其中的錯誤，指出應(yīng)慎重地再做一次實驗。他發(fā)現(xiàn)愛因斯坦給出的電子運(yùn)動方程根據(jù)不充分，還重新推導(dǎo)了該方程式，得出相對論動能表達(dá)式，極大的發(fā)展了相對論動力學(xué)。 普朗克的努力沒有白費(fèi)，在他這樣一位在世人眼中已經(jīng)德高望重的大科學(xué)家的支持下，狹義相對論很快被接受，人們甚至說，除了熱輻射理論以外，普朗克對物理學(xué)的第二個重大貢獻(xiàn)就是他“發(fā)現(xiàn)了”愛因斯坦。普朗克那卓越的洞察力和預(yù)見力看出了愛因斯坦的理論的價值并積極發(fā)展它，這不僅是愛因斯坦的幸運(yùn)，也是整個物理學(xué)的幸運(yùn)。 愛因斯坦自己也承認(rèn)：“相對論很快地引起了物理學(xué)界的興趣這一事實，在很大程度上是由于普朗克對它的熱情而堅決的支持。” 1913年，普朗克邀請愛因斯坦擔(dān)任柏林大學(xué)教授（普朗克在柏林大學(xué)期間先后擔(dān)任理論物理研究所的所長(1889)、物理學(xué)院院長(1903一1904)、柏林大學(xué)校長(1913一1914)等職）⑤普朗克是這樣對他說的：“你有上課的權(quán)利，但沒有上課的義務(wù)。”這樂壞了討厭上課的愛因斯坦，他也馬上接受這個offer，從蘇黎世搬到柏林來，做了普朗克的同事，并成為了他家的常客。普朗克經(jīng)常在家里召集同事和朋友們組織音樂會：普朗克彈鋼琴，專業(yè)提琴家約瑟夫·約阿希姆拉中提琴，愛因斯坦拉小提琴。他們一起演奏貝多芬D大調(diào)三重奏。一曲終了，普朗克站起來興奮地說：“多么美妙的第二樂章！”而愛因斯坦經(jīng)常因為自己拉琴走調(diào)而不好意思的哈哈大笑，有次他和普朗克的助手麗絲·邁特納一起離開時，他突然對她說：“您知道我嫉妒您什么嗎？”后者吃驚的看了他一眼，愛因斯坦笑的更加狡黠：“您的老板。” 有時候他們還會有合唱晚會：普朗克擔(dān)任合唱指揮，朋友、同事和有才華的學(xué)生分成不同的聲部。人們其樂融融，那時普朗克的四個孩子都還健康的活著，那時愛因斯坦已經(jīng)成了柏林理論物理學(xué)會上備受矚目的發(fā)言者，每兩周，就有許多人聚集在普朗克的家中，這里有7、8個已經(jīng)獲得或日后即將獲得諾貝爾獎的科學(xué)家，他們在普朗克的音樂花園中盡興徜徉，交流物理學(xué)上理論的討論聲和美妙的音樂聲彼此交錯，爭論聲和笑聲彌漫在整個房子里。那時戰(zhàn)爭還沒有到來，那時科學(xué)還沒有分裂，那時普朗克和愛因斯坦還保持著和諧的友誼。普朗克溫和，莊重，重視家庭，是人們尊敬的師長，他熱愛國家，奉公守法，無比地負(fù)責(zé)和誠實。而愛因斯坦從少年時代起就是個隨性漂亮的人，他自我，不受家庭束縛，喜歡犀利的言詞和露骨的玩笑，雖然善于交際但卻享受孤獨(dú)，在任何人面前都保持個性，難掩光芒。 二者是那樣不同。 可他們在某種程度上是那么相似。他們都相信物理學(xué)家懷有一種可以超越時間和空間的根深蒂固的直覺，而這種能力可以讓人類有希望建立一種能統(tǒng)一宇宙的，真正普適的物理學(xué)。他們都堅信自然界的客觀性，客觀世界的和諧性，自然規(guī)律的一致性，邏輯上的簡潔性。而最重要的，真正將二者聯(lián)系起來的，正是那同樣吸引了二人的，自然科學(xué)領(lǐng)域的“美”。 那是種天然的篤定，他們知道在那些紛繁復(fù)雜的表象背后有某種更接近本質(zhì)的東西。 “析萬物之理而判天地之美。”
注釋： ①這是同經(jīng)典概念嚴(yán)重背離的物理解釋。他認(rèn)為黑體空腔器壁上的原子諧振子的能量是量子化的，而且諧振子與腔內(nèi)電磁波的能量交換也是量子化的。 ②連續(xù)性也是微積分的根本基礎(chǔ)。 ③普朗克畢竟不愧為一位偉大的自然探索者。他本來認(rèn)為熱力學(xué)的規(guī)律是普遍的規(guī)律，而關(guān)于物質(zhì)構(gòu)造的分子概念則是將會把人們的思想引人歧途的概念，因此對“原子論”是沒有好感的。但隨著分子運(yùn)動論逐漸取得成果，特別是這種理論在化學(xué)方面的廣泛應(yīng)用，他逐漸看到了分子一原子概念的必要性，并且改變了看法，甚至早在確立自己的輻射理論以前就接受了分子運(yùn)動論。 ④以上皆為量子理論學(xué)者提出的思想實驗或觀點(diǎn)。 ⑤在普朗克任職期間，柏林大學(xué)聚集了世界上最優(yōu)秀的科學(xué)家，柏林大學(xué)成為科學(xué)家們最想任職的地方。
參考文獻(xiàn)： 普朗克. 世界物理圖景的一致 [J]. 國外社會學(xué)科, 1984 (6): 83-83. 程民治. M. 普朗克——執(zhí)著教壇的科學(xué)泰斗和音樂家[J]. 物理, 1998, 6. 黃永義. 普朗克黑體輻射定律的建立過程[J]. 廣西物理, 2011, 32(3): 32-36. 張戰(zhàn)杰, 萬陵德. 普朗克和能量子概念:——紀(jì)念能量子概念誕生 100 周年[J]. 河南師范大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2000, 28(4): 27-32. 海森堡, 李寶恒. 普朗克的發(fā)現(xiàn)和原子學(xué)說的基本哲學(xué)問題[J]. 國外社會科學(xué)文摘, 1959, 6: 000. 趙鑫珊. 普朗克之魂: 感覺世界, 物理科學(xué)世界, 實在世界[M]. 四川人民出版社, 1992. 楊建鄴, 人物研究. 窺見上帝秘密的人: 愛因斯坦傳[M]. 海南出版社, 2003. 劉凌云, 龔榮洲, 黃德修. 關(guān)于普朗克公式的一點(diǎn)討論[J]. 光學(xué)與光電技術(shù), 2004, 2(3): 15-17. 金蓉. 普朗克與量子論——物理學(xué)方法案例考察[J]. 成都師范高等專科學(xué)校學(xué)報, 1995, 4: 006.
作者小吐槽：想到普朗克的曾祖父是萊布尼茨的門生，又想到萊布尼茨是牛逼頓的敵人曾被牛逼頓欺負(fù)個夠嗆，而普朗克這一研究不亞于是直接終結(jié)了牛逼頓時代，真是感慨萬千。有種不是不報時候未到天道循環(huán)報應(yīng)不爽的感覺啊喂！ |
|
|
