二. 泡利(Pauli)
1、这位先生是上个世纪少有的天才之一,Pauli出生于维也纳一个研究胶体化学的教授的家中,他的教父是著名的马赫先生。马赫先生被爱因斯坦称为相对论的先驱,虽然马赫先生并不给爱因斯坦这个面子,声称他对于相对论的相信程度,像他对分子论的相信程度一样。而众所周知,马赫先生极端反对分子论,而这种反对是使那个统计物理的天才波尔兹曼最终绝望而自杀的原因之一。在Pauli 21岁的时候,他为德国的《数学科学百科全书》写了一篇长达237页的关于狭义和广义相对论的词条,该文,到今天仍然是该领域的经典文献之一,爱因斯坦曾经评价说,“任何该领域的专家都不会相信,该文出自一个仅21岁的青年之手,作者在文中显示出来的对这个领域的理解力,熟练的数学推导能力,对物理深刻的洞察力,使问题明晰的能力,系统的表述,对语言的把握,对该问题的完整处理,和对其评价,是任何一个人都会感到羡慕。”
2、少数年轻人大约以为这个物理学的王子的名字只是与不相容原理联系在一起,甚至他们以为这个原理只是量子力学的一个推论。实际上,这个原理的提出是在1925年,甚至早于海森堡提出量子力学,Pauli是用他天才的洞察力从浩如烟海的光谱数据中得出的不相容原理,其难度甚至远大过开普勒整理行星轨道的数据。Pauli的贡献遍及当时物理学的各个领域,他参与了量子力学的基础建设,量子场论的基础建设,相对论……
Pauli似乎在物理学领域是一个征服者而不是一个殖民者,他大量的工作没有发表,而是遗留在私人信件里。今天能查到的信件中,我们发现大量这样的例子,他的关于矩阵力学和波动力学的等价性证明是写在给Jordan的信件里,测不准原理首先出现在他给海森堡的信件里,Dirac的泊松括号量子化被Hendrik Kramers 独立发现,而他指出,Pauli早就指出了这种对易关系的表示方法。或许有些天才的生命是注定短暂的,Pauli生于1900年,于1958年去世,仅比他心中帝王晚去世3年,(爱因斯坦1879-1955),他唯一的遗憾就是一生中觉得没有做出像爱因斯坦一样伟大的工作。
3、Pauli作为一个物理学家,眼光是相当锐利的。比如Feynman说的那个故事,Pauli预言惠勒永远做不出那个什么超前推迟势的量子力学推广(果然他没作出),Feynman事后着实被Pauli的眼光震惊了。不过Pauli一生最遗憾,他是那个时代公认最聪明的物理学家,却没有做一个划时代的发现。他一生喜欢评论别人的东西,经常是一针见血,不过很可惜,他一生反对错了最重要的两件事情,一个电子自旋,一个宇称不守恒。可能一个人过于敏锐了,对于一些违反常规的想法有一种本能的抵制。
4、Pauli的刻薄在圈内无人能敌。做Pauli 学生太可怜了,他曾经批评学生的论文, “连错误都算不上。”他对一篇文章最好的评价就是:“这章几乎没有错。”Kronig,最早提出电子自旋的概念,可是拿着论文去找泡利。被骂了一顿,因为 Pauli指出计算不符合相对论。于是他们没敢发这篇文章。
海森堡得了Nobel奖以后经常还被他骂的狗血喷头。不过Pauli有一点比较好。他对所有人都很刻薄,不会因人而异。有次爱因斯坦作报告,做完了,Pauli起立来了句,“看来爱因斯坦不是很蠢。”
后来有人这样说:“Pauli死后,来到天堂见到上帝。上帝把他关于宇宙的设计给Pauli看。Pauli看了半天,挠了挠头,说:“居然找不到什么错。”
5、Pauli大概天生不适合作实验。据说他出现在哪里,那里的实验室仪器就会有故障。有次,某人的实验室仪器突然失灵。他们就开玩笑说,今儿Pauli没来这地方啊。后来过了不久,Pauli告诉他们,那天他乘坐的火车在那个时刻在他们的城市短暂停留了一下。
6、Pauli年轻的时候大概是他事业最成功的时候,他和海森堡认识的时候,虽然不一样大,但是海森堡对他当真是言听计从,看来十分崇拜。海森堡刚开始想做相对论方向的工作,Pauli作为已经在相对论方面已经算是一个小专家的人物,他告诉海森堡,“他觉得相对论方面近期的进展是hopeless,但是原子物理方面机会却是大大的。”要是海森堡去做相对论,就不是现在的样子了。
7、关于Pauli和爱因斯坦的地位:对于所有人来说,爱因斯坦在上一世纪简直就是God。波恩曾经认为,Pauli也许是比爱因斯坦还天才的科学家,不过他又补充说,Pauli完全是另一类人,“在我看来,他不可能像爱因斯坦一样伟大。”那么Pauli是怎么看爱因斯坦的呢?在1945年,Pauli终于拿到了那个他觉得自己20年前就应该拿到的Nobel后,普林斯顿高等研究院为Pauli开了庆祝会,爱因斯坦为此在会上演讲表示祝贺。Pauli后来写信给波恩回忆这一段,说“当时的情景就像物理学的王传位于他的继承者。”Pauli倒是一点都不客气,认为自己就是继承者了。
8、一次Pauli外出,事先向一个同事探路。第二天那同事问他路途是否顺利,他答,嗯,在不讨论物理的时候,你的脑子是清楚的。 Pauli一个朋友在论文中犯了一个错误,白纸黑字欲改不能,于是痛不欲生。Pauli前去安慰,说没关系,不可能每个人都像我一样,写论文滴水不漏。
9、pauling的德语(注:这是搞化学的泡令,不是这个泡利,两个人有时搞混,就放泡利这吧!哈哈)。pauling的德语到底有多差,我们不知道。不过有次他做了一个很好的文章,然后用德语写了份报告,给了索莫菲。索莫菲顺手扔到一边,让他用英文重写,叫另一个学生翻译成德文,然后发表了。
泡令(又常译作鲍林,美国人,德语差点很正常),在美国获博士学位以后,于1926年2月去欧洲,在索未菲实验室里工作一年。然后又到玻尔实验室工作了半年,还到过薛定愕和德拜实验室。这些学术研究,使泡令对量子力学有了极为深刻的了解,坚定了他用量子力学方法解决化学键问题的信心。泡令从读研究生到去欧洲游学,所接触的都是世界第一流的专家,直接面临科学前沿问题,这对他后来取得学术成就是十分重要的。
10、最后补充一点,泡利虽然为人刻薄,语言尖锐,但这并不影响他在同时代物理学家心目中的地位。在那个天才辈出,群雄并起的物理学史上最辉煌的年代,英年早逝的泡利仍然是夜空中最耀眼的几颗巨星之一,以致在他死后很久,当物理学界又有新的进展时,人们还常常想起他,“不知道如果泡利还活着的话,对此又有什么高见。”
当然,我们也不说泡利没什么弱点。在物理学界有个名词叫作“泡利效应”。这不是什么物理现象,是指那种对理论精深,对实验一窍不通家伙的所做所为。泡利的手脚笨拙很有名,有一次他在一个车站停半小时,就想顺便参观下附近的一个物理实验室。实验室领导迫于他的声望,阻止不及,只好任他在实验室里捣鼓。果然,等他半小时后回到车厢,那实验室已经是硝烟滚滚了。
另外,泡利讲课也不是一位好老师。他给学生上课时,常常讲着讲着就忘了自己是在上课,自顾自地在课堂上推导起公式来,把学生扔在一边。而且他的板书也很糟,从一个角斜到另一个角,字越写越小,底下学生糊里糊涂的。但他讲课时这种投入的精神也恰恰能培养出特别出色的学生。
泡利由于过去曾翻译过一本德文谈《易经》的书,并因此和吴健雄认识。他对吴健雄评价很高,并且后来也一直和吴健雄有着很亲近的情谊,在我所见到过的泡利的照片中,他和吴健雄合影的那张最精神,吴健雄也神采奕奕。
现代物理学中有一个很神秘的无量纲常数,叫作精细结构常数,大小等于1/137。很多年来,物理学家们想对这个常数进行解释,至今未果。
泡利为此也曾花了大量的精力,可惜天妒其才,58岁就早早去世了。而他在苏黎世红十字医院去世时房间的号码正是137号。
冥冥之中,不知道有什么在主宰着我们的喜怒哀乐……
资料辑自网友向日葵空间