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科学牛人轶事

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发表于 2011-8-20 06:45:15 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
科 学 牛 人 轶 事


  


◇       永远的星(1)泡利小传 ◇

◇        

    十九世纪最后的三十年到二十世纪最初的几年里,不知是什么诱发了许

  多母亲的基因变化,在这个世界突然之间生下了许多的天才,令人目不暇给。

  就像雨后草地里的小蘑菇,蹭蹭往外窜,借用《秋菊打官司》里村长骂老婆

  总生闺女时的粗话讲就是:一撇腿一个,一撇腿又一个,再一撇腿——还俩!

    那后来在科学史上被称作激动人心的年代。在那个年代里,我们对自然

  的认识,我们的世界观都发生了巨大的变化。这段时期,第二流的科学家做

  着第一流的工作,无数新的发现和新的研究课题让许多年轻的天才们崭露头

  角,如天空中的繁星。

    在这灿烂的星光里,奥地利伟大的物理学家沃尔夫岗。泡利无疑是其中

  最亮的一颗。(注意:不是后来获得诺贝尔和平奖的量子化学家泡令(Pa

  uling))

    泡利(WolfgangPauli)1900年4月25生于维也纳

  一个知识分子家庭。他从小就表现了出色的数学才能,高中阶段即接触了当

  时刚刚发表的爱因斯坦的相对论。中学毕业以后,泡利进入慕尼黑大学,师

  从著名的大数学家和物理学家索末菲教授(A。Sommerfield),

  当时的同学还有后来以“测不准原理”闻名于世的海森堡(W。Heise

  nburg)。上学期间,课堂上索末菲给他讲授统计物理,课下泡利给老

  师讲相对论原理。当时有个出版社想出版一套百科全书,其中相对论一条委

  托索末菲来撰写。索末菲把这个任务下达给了泡利,泡利很快写成了二百页

  的文章交了上去。当时他才十九岁,而广义相对论也才发表仅仅三年时间。

    广义相对论是以理论晦涩难懂且对数学程度要求高著称,当时有个著名

  的玩笑,说世界上只有三个半人懂得广义相对论。而泡利的这篇文章不仅总

  结了当时已有的成果,并且出了自己的解释和看法,是关于相对论的经典著

  作。这个条目后来出了单行本《相对论原理》,并有中译本,在国内各个图

  书馆都可以借阅到。即使从现在的观点来看也毫不过时,泡利当时对相对论

  的各种结论及预测在八十年后也基本是正确的,而他所提出的问题也至今依

  然没有解决。人们认为他这么年轻却有如此独到的见解,所以震惊了整个物

  理学界,从此他一举成名。

    得到博士学位以后,1921年,泡利和海森堡两人来到了哥廷根,在

  著名的哥廷根学派领袖人物玻恩(M。Born)手下工作的一年,玻恩在

  后来的自传中对这两个年轻人评价极高。在这里插一句嘴,在玻恩的自传《

  我的一生和我的观点》中谈到他的学生们时说,他认为来自于中国的黄昆是

  最聪明的。黄昆解放初回国,是国内固体物理学权威,他编写的教材《固体

  物理学》是理科物理最好的教科书,后来当了中科院好像是半导体所的所长。

  但我们也知道,他后来在物理学上的成就应该是哥廷根学派里比较低的。实

  在令人深思。

    接下来的一年,泡利又来到了作为当时物理学中心的哥本哈根的波尔研

  究所做短期访问,与伟大的波尔(N。Bohr)一起工作,获易非浅。于

  是在1924年,提出了作为量子力学基本假设之一的“泡利不相容原理”,

  并以此项工作获得1945年的诺贝尔物理学奖。

    1935年,泡利前往美国,在聚集了当时最出色的科学家的著名的普

  林斯顿高级研究院工作了一年。接着去了密执安大学任教十年,二战结束后,

  回到苏黎世大学任教一直到1958年去世。

    泡利是那种标准的天才式的物理学家,其研究范围涉及了物理学的几乎

  所有方面。他为人傲慢,言辞犀利刻薄,问题刁钻,且对任何权威都能直言

  不讳不留情面。这一点从他的两个绰号“上帝的鞭子”和“科学家的良知”

  中也可以看出。泡利还在上学期间,一次国际会议上见到了爱因斯坦,爱因

  斯坦演讲演完后,泡利站起来说:“我觉得爱因斯坦不完全是愚蠢的。”此

  话被传为名言。在哥本哈根做访问学者期间,他是唯一敢于打断波尔讲话的

  人,并且对波尔的错误毫不隐瞒地指出来。泡利对他的学生很不客气,有一

  次一位学生写了论文请泡利看,过两天学生问泡利的意见,泡利把论文还给

  他说:“连错误都够不上。”

    但这并不意味着泡利对别人不够尊重,他只是更尊重崇高的物理规律和

  自然法则。忘记是谁说过,爱因斯坦是唯一可以让泡利脸上流露恭敬之色的

  人。

    这里需要说明的一点是,通过高中化学的学习,很多人都了解了泡利不

  相容原理。而在本科阶段学习时,泡利不相容原理是在量子力学课程中出现

  的,此时对这个原理的理解往往变的很简单,也很容易被接受,不过是一个

  矩阵方程的解,甚至会认为是可以推导的。而实际上,泡利不相容原理的提

  出发生在量子力学的产生之前。是他从浩如烟海的原子光谱数据中总结出来

  的假说,不能通过推导的形式得到,其工作量和洞察力难以想像。

    生前一直担任台湾中央研究院院长的物理学家吴大猷在他的自传《回忆》

  中曾希望,在学校的教学中,最好按照科学发展的本来顺序进行讲解。因为

  只有这样,学生才可以真正理解科学概念的本质,掌握科学研究的方法,以

  及其中巨大的困难。

    泡利酷爱跳舞,爱泡夜总会。他宁愿放弃了几乎聚集了全世界所有第一

  流物理学家的第二届索尔末会议,而去参加一个跳舞比赛,仅仅把那篇论文

  寄去了事。

    泡利对物理学几乎所有的领域都有着很深的研究,因此有着极出色的洞

  察力和直感。最奇怪的是他还几乎从不出错,他的威望之高以至于当时物理

  学所有新的成果如果没有得到泡利的首肯,大家心里就没底儿。在原子物理

  中反常塞曼效应刚刚被发现时,对其的理论解释遇到很大的困难。那阵儿有

  人常常看见泡利独自忧心忡忡地徘徊于巴黎的街头,就上前奇怪地问泡利为

  什么这样的愁眉苦脸?泡利很不客气地回答说:当一个人考虑着反常塞曼效

  应的时候,你怎么还能指望他面露喜色?于是大家就知道,反常塞曼效应是

  个大难题,把“伟大的泡利”也难住了。

    1925年,当时正在攻读博士学位的荷兰物理学家乌伦贝克(G。U

  hlenbeck)和他的老师高德思密斯(W。Goudsmit)发现

  并提出了电子存在内禀自旋,这是个极大胆和革命性的假设。他们在把由此

  写成的论文寄给杂志社的同时,还专门寄给泡利一份。泡利回信说他们的结

  论是错误的,当时这两个荷兰人如心浇凉水。乌伦贝克提出赶紧把论文从杂

  志社要回来,以免丢人,高德思密斯强作欢颜地说:“反正已经寄出了,再

  要回来多不好。好在你还年轻,没什么名气,犯点儿错误也没什么大不了的。

  “但紧跟着,泡利又来信说他们是正确的,是自己说错了。这也许是泡利唯

  一犯的一次错误,虽然只有短短的几天,而且自己纠正了。说起来啊,当时

  泡利才二十五岁,仅仅比乌伦贝克大八个月,却已经在物理学界有了这样的

  威望。

    近代物理学上唯一一个美国本土的可以让美国自豪的理论物理学家费因

  曼(R。Feynman)被称作最聪明的美国人,他在自传《爱开玩笑的

  物理学家》中曾经以泡利为例谈到聪明人和天才的区别。费因曼刚开始工作

  时,师从后来担任过美国哲学学会会长的惠勒教授(J。Wheeler),

  两人从事一个关于量子电动力学里的推迟势问题。做了几个月以后,觉得差

  不多可以交账。恰好这时有个国际会议,两人就商定把这个工作拿上去宣读,

  并且分配费因曼讲上半部分,惠勒讲下半部分。等到会议进行中间大家休息

  吃茶点时,泡利走过来和费因曼打了个招呼,费因曼那么大咧咧的人也紧张

  够呛。泡利就问费因曼最近在做什么工作,会议准备讲什么报告。费因曼据

  实回答了他和惠勒要讲的课题以及怎么分配要宣讲的内容。泡利思索了片刻,

  神秘一笑,冲费因曼耳朵小声说了句:“你放心,惠勒教授不会做他那部分

  报告的。”果然,惠勒最终也没有做那个部分报告,因为那是错的。

    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。

  有机会可以扫上网看看。

    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……

    苏联天才的物理学家朗道(L。Landau)曾经把科学家们的智力

  用二分制来表示,他认为爱因斯坦的智力是2,其他人都是1,而他自己则

  是1。5。没有人嘲笑过朗道的自信,因为他配这个1。5。然而,总感到

  他忘了泡利,其实泡利又怎么会被忘记呢?

    不大的一个奥地利,因为有了孟德尔、泡利、薛定谔和弗罗依德等人,

  应该无愧于人类科学的进步了吧,我想。

  = - = - = - = - = - = - = - = - = - = - = - =

    附注:“上帝的鞭子”这个词本来是有贬义的。他是中世纪嗜杀成性的

  匈奴人阿提拉死后约五百年得到的一个流传最广的绰号(忘了在哪节“读史

  小记”里说过这个人)。最早出现在10世纪摩德那主教用拉丁文写的匈奴

  侵欧史中。但后来用在泡利身上,更多的是指他在科学上那种严谨尖锐、不

  留情面的科学批判态度。)

  



作者:园中葵 回复日期:2003-12-31 



  前面提到了朗道

  我再贴一点关于朗道的文章.

   记得以前上课时老师说朗道是一个非常谦虚的物理学家。

  他喜欢把科学家们用二分制来表示,他认为爱因斯坦是1/2(表示爱因斯坦是超一流的科学家,N.Bohr , Heisenberg ,薛定谔,泡利等人是1(表示他们是一流科学家),而他自己则是2.5。他和Lifshitz的力学教材堪称名著!

  朗道是典型的浪漫科学家,其特点是对多种多样的科学领域都有百科全书式的知识,特别是对边缘科学表现出强烈的兴趣,思维和概念纷至沓来,但通常不深究其细节。特别是,其创见和逻辑思维的过程富有直觉性,常常由奇妙的联想引申而来,思维相当发散、自由。除了科学工作之外,在生活的许多方面,朗道也喜欢标新立异,以其独特的风格别树一帜。

  

  1958年,为了庆贺朗道50寿辰,苏联原子能研究所送给他一块大理石平板,平板上刻着朗道一生工作中的10项最重要的科学成果。人们借用宗教上的名次,把这些成果称为“朗道十诫”。这10项成果是:

  

  量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927);

  

  自由电子抗磁性的理论(1930);

  

  二级相变的研究(1936~1937);

  

  铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935);

  

  超导体的混合态理论(1934);

  

  原子核的几率理论(1937);

  

  氦Ⅱ超流性的量子理论(1940~1941);

  

  基本粒子的电荷约束理论(1954);

  

  费米液体的量子理论(1956);

  

  弱相互作用的CP不变性(1957)。

  

  朗道的生活经历也展现出他多姿多彩的一面。30年代初在列宁格勒物理研究所工作时,因撰文指出前苏联物理学界权威人物阿布拉木·约飞关于用极薄的分子层做电气绝缘体的文章存在理论上的原则性错误,还在一次学术报告后对约飞有意挟嫌贬损和挑剔他的学术发言表示不驯服,并以“理论物理学是一门复杂的科学,不是任何人都能理解的”这种极富刺激性的语言反唇相讥,因此深深地伤害了约飞的感情而不得不离开列宁格勒。

  

  1932年,朗道来到哈尔科夫,担任了理论物理研究部门的领导,稍后又兼任了新建的哈尔科夫技术物理学院理论系主任,但为时不久又因工作问题触犯了院长的尊严而被学院违规免职。1937年初,朗道来到专为大物理学家、科学院院士卡皮察建立的莫斯科物理问题研究所工作。

  

  1938年春天,朗道因有德国间谍嫌疑而被逮捕。一年之后,在卡皮察以人格作担保,并且以辞职相要挟,朗道才于1940年获释。其实,介入营救朗道活动的远不止卡皮察一个人,玻尔曾为此给斯大林写过言辞至为恳切的求情信,要求斯大林运用自己的权力和个人影响,赦免朗道。朗道被释放的确是幸运之事,在那些年月里,许多其他的人就没有这种幸运,包括朗道的许多同事,有的失踪了,有的不得不在集中营里渡过许多不堪忍受的时光。

  

  

  泡利以语言尖刻著称。这也恐怕是他的诺贝尔奖较晚的一个原因。像他的名言“我觉得爱因斯坦不完全是愚蠢的。”,“连错误都够不上。”等名言,至今读来仍觉得他对科学尊重的态度值得后人学习。

  关于朗道二分制的说法有很多种。我也想求证到底哪一种说法是正确的。有一篇文章上这样评价朗道:“Laudou‘s work in science way always such as display his striving for clarity, his efferts to make simple what was complex and so as to reveal the laws of nature in their true simplicity and beauty."

  



 

◇ 永远的星(3)海森堡 ◇



  前面提到了海森堡是泡利的同学。下面在贴一点海森堡的文章

  

  1个海森堡=3个钱学森

  也许有人对这个相当公式有疑问。

  下面就是这个公式的出处了。

  维尔纳·海森堡于1901年出生于普鲁士莱茵河流域的杜伊斯堡,是一位教会史教授的儿子。海森堡在科学上最辉煌的成就就是提出“测不准原理”和量子力学的“矩阵表示”。前者认为运动中的电子的位置与动能不能同时精确地确定,这是他的深刻物理思想的反映;后者是运用精妙的数学工具把光谱线的频率,强度和极化巧妙地联系起来,这是他的杰出数学才能的体现。

  

  海森堡认为自己是个幸运的人,确实有一定的道理,他33岁就荣获诺贝尔物理学奖,这样的年纪,对大多数的医学院学生和法学院学生来说,也不过刚刚结束实习期!

  

  海森堡是一位民族心很重的物理学家。他曾对玻尔说过:“普鲁士民族个人生活的准则——个人的计划服从大众的事业。朴素的生活、诚实、廉洁、勇敢和遵守时间,总是吸引着我。”海森堡的兴趣广泛,弹得一手好钢琴:他善于思考问题,对政治敏感。在第一次世界大战结束后,他成参加过旨在复兴德国的青年运动。他第一次去哥本哈根时,就与玻尔谈起第一次世界大战后德国的政治状况,坦率地发表了自己的看法,表示自己对德国民族兴旺的关切。20年代后期,海森堡在成为量子力学创始人的同时,他的政治态度也越来越明朗。

  

  二战爆发前,德国青年运动演变成了希特勒的纳粹主义。有一次,一个纳粹分子找到海森堡,希望这位最有权威的年轻物理学家重返青年运动。海森堡痛斥了这个说客,指出纳粹主义正在将德国推向死亡,他拒绝了任何与纳粹主义者在政治上的合作。

  

  海森堡多次谈到反犹太政策是希特勒在政治上不正常的表现,驱逐犹太科学家只能损害德国的形象和德国的科学,他曾设法帮助他的犹太朋友和学生在国外找到工作。1943年,当在美国的荷兰物理学家戈德施密特留在荷兰的父母被纳粹抓进集中营时,海森堡与劳厄写信给德国在荷兰的占领者,请求为他们担保。由于这封信在路上被延误了,戈德施密特的父亲在他70岁生日那天,与他双目失明的老伴一起被纳粹杀害了。

  

  海森堡不断与反现代科学的思潮作着顽强的斗争。1935年12月,亲纳粹分子将海森堡的物理研究所重新命名为“菲利浦·勒纳研究所”,并借机发表文章,宣称要以“日耳曼物理学”取代当时存在的物理学,攻击海森堡等人是“不可接受的物理学”的代表。海森堡立即发表文章反驳纳粹的谬论,他写道:“自然科学的最终目标不是观察自然,而是理解他。数学在这个过程中是很重要的,但更重要的是概念性的系统。相对论和量子力学是被实验证实过的这种概念。”

  

  即使在这种环境下,海森堡还是于1936年底以理论物理的代表身份会同实验物理学盖革、物理技术专家维恩联名给德国教育部起草了一份报告,指出现代物理学的各个分支的重要性和有机联系,倡导在大学恢复相对论,量子论等现代物理学的教学和研究。这份报告一度对德国教育部产生了积极的影响。

  

  随着纳粹主义日益猖獗,德国另一位物理学家斯塔克等人于1937年7月15日在纳粹的一份报告上组织发表了4篇文章,公开指责海森堡为“白色犹太人”,呼吁当局迫使海森堡和其他类似的人像犹太人那样“消失”。海森堡的处境一时非常艰难。海森堡的外祖父和纳粹特务头子希姆莱的父亲曾是好朋友,海森堡的母亲很为儿子担心,于是亲自找到希姆莱的母亲说明了此事。海森堡的一些学生和朋友也利用种种机会为他辩护。纳粹当局也很慑于海森堡的威望。例如,纳粹主管宣传的罗森堡,于1934年曾在一份请求将海森堡送往集中营的报告上批道:“我也有同样的观点,但因为这种惩罚会在国外造成极坏的影响,这位物理学家已经到了不能被惩罚的地步。”

  

  在经过一年的调查后,希姆莱于1938年7月21日正式通知海森堡,宣布平息对他的攻击,同时又对他提出了很多限制型的要求,但海森堡一直没有改变他的观点。希特勒的副手戈林指责海森堡:“作为一名主要的理论物理学家,甚至在1942年还将具有一半犹太血统的丹麦人玻尔歌颂为伟大的天才。”

  

  战争前夕,海森堡的很多物理学朋友和同事都离开了德国,德国的现代物理学研究日益衰落。他也考虑过移居国外,为此他专程去柏林,向当时德国最有威望的物理学家普朗克征求意见。普朗克是量子论的创始人,也是第一次世界大战中拥护德国军队跨过比利时边界的99人声明的签名者之一。他现在看到了纳粹主义对德国民族和德国科学研究的危害。

  

  普朗克在海森堡到达之前刚见过希特勒,当面向他指出纳粹反犹太、反现代科学的行为很可能会将德国断送。他为希特勒不听自己的忠告而感到十分失望。他听到海森堡要移居国外时,便郑重指出:现在能合法留在德国的年轻而有威望,又能勇敢地捍卫现代物理学的人,就只有海森堡你了。他认为德国在这场与全世界为敌的战争中很快就会失败,困难是暂时的,而服务于德国民族和科学与效忠纳粹是有本质区别的。他希望海森堡能以德国民族和德国物理为重,继续留在德国,以保护和培养一批年轻人,为战后德国物理学的复兴积蓄力量。出于对普朗克的敬重与信赖,海森堡继续留在德国。

  

  1938年底,冯·魏茨克专程从柏林去莱比锡,告诉他原子裂变的消息,这给了已经感到十分孤独的海森堡一帖兴奋剂。他立即与魏茨克等人对这一实验进行理论分析,讨论了核的链式反应,反应堆甚至原子弹等问题。海森堡估计原子弹在当时工业水平和战时条件下,在几年之内是难以实现的。

  

  1939年夏,海森堡访问美国,会见了他的一些老朋友,他拒绝了很多美国朋友的劝告,决定回到处于战争前夕的德国。当时刚移居美国不久,正在密歇根大学讲课的费米,为了把海森堡吸引到自己这方面来,继续做了一次不成功的尝试,他在戈德施密特家里会见了海森堡,劝他留下来,海森堡拒绝了,费米只好依依不舍地对他说:“很希望我们在战后再见面。”

  

  关于这次会面,海森堡后来回忆道:“1939年夏天,有12个人还可能在取得一致意见以后,制止制造原子弹。”毫无疑问,海森堡和费米都在其中,但是,他们谁也没有主动去倡议这件事,把这个机会放过了。

  

  1939年9月,海森堡被德国军需部召入柏林,被迫加入了德国的“铀俱乐部”。海森堡应召为战争进行核研究后,心情是极为复杂的。他本人一直对核物理有特殊的兴趣,并做过一些杰出的工作。他很惋惜这种研究是从战争需要出发的,他最初希望原子弹至少在理论上是行不通的。当他在理论上看到原子弹可行后,立即预计到了核反应可能会对战争有着决定性影响,并多次在德国原子计划的秘密会议上陈述了这种观点。战前的多次国外旅行和德国的现状,使海森堡看到了国外同事对德国物理学家的挑战,德国内部的斗争也使他清醒地意识到核研究的成败对德国民族和德国物理学研究的影响。

  

  海森堡在物理学界的权威和他对核反应最深刻的理解,使他成为德国“铀俱乐部”物理学家中的灵魂。核计划一开始,他就认为反应堆的成功是整个问题的关键。虽然他也计算了原子弹的临界质量,甚至考虑到了发射性的军事用途,但他将自己的主要精力放在反应堆上。当时重水十分缺乏,1940年1月,哈特克写信给海森堡,问他:“在所有的实验都落在我们这些可怜的实验者身上时,是否有人在着手解决重水的生产问题?”海森堡回信道:“那是属于物理化学范围的问题。”

  

  1941年夏天,海森堡专程去被德国占领的丹麦哥本哈根拜访玻尔,告诉他原子弹在理论上是可行的,但在生产技术上的困难将使它不可能在最近的几年中出现。他希望玻尔能联合各国的物理学家,以种种理由特别是以技术困难为借口,共同阻止这一武器的研制。

  

  原子弹在理论上可行的消息震惊了玻尔,他问海森堡:“你确实认为利用铀原子的分裂可以制造原子弹吗?”海森堡回答说:“原则上是可能的,但是它要求我们在技术方面花费难以想象的力量,而我们认为在目前战争进行过程中是办不到的。”玻尔由此对留在希特勒德国的物理学家们更加怀疑了,因为他确信,这些人正在集中力量制造铀弹。玻尔认为,自己有必要支持英美的同行们,在原子弹制造方面赶在德国的前面。在这种指导思想下,玻尔在两年后加入了美国的原子弹计划。

  

  海森堡在参与核研究的同时,也考虑着德国面临的政治问题。原子弹的巨大破坏力将会在战争中造成大量平民的无辜伤亡,对这一问题的关切,导致了他和冯·魏茨克等人对研究原子弹的道德问题的讨论。他在见到玻尔时,也提到了这个问题。这对延缓德国的核研究起了很大的作用。

  

  1943年夏,德国当局宣布了撤退计划后,海森堡离开了自己的家属,带着他的研究小组来到了赫津根。海森堡早在1942年就意识到德国已经失去了战争,他也就对德国的核计划失去了信心。他曾明确地说过:“对德国来说,战争就像一盘快结束的棋,在这盘棋中,德国比他的对手少了一个‘车’。这场战争就像这盘棋一样,败局已定了。”海森堡在极艰苦的条件下仍努力地工作着,在核反应堆等方面取得了一些成果。

  

  在赫津根被盟军占领的前夕,海森堡于1945年4月22日凌晨3点钟独自离开了实验小组,经过两年多的自行车旅行,回到了自己在巴伐利亚的家里。在路上,发生了一件非常惊险的事件,他被一个纳粹党徒抓住了。当时,海森堡的口袋里有一包英国香烟,他问那个人,能否收下这包香烟把自己放掉。这包香烟是海森堡好不容易从法国贝当元帅的储备物资中弄来的。这位元帅当时已经被拘留在赫津根附近的吉格马林根城堡中了。最后这个纳粹党徒同意了,海森堡才得以安全到家。

  

  海森堡回到家不久,美国以戈德施密特为顾问的检查德国核研究的特遣队——“阿尔索斯”的一个小分队专程找到了他。戈德施密特也是一位有名的原子物理学家,战前是海森堡的好朋友。小分队进入海森堡办公室第一眼看到的,就是办公桌上放着的海森堡与戈德施密特于1939年在美国的合影,他们俩正在相互亲热地握着手。这张照片引起了随行美国军官对戈德施密特的误会,以为他与敌人有着密切的关系。戈德施密特以一种痛苦、同情和不知所措的心情迎接海森堡的到来。他首先问海森堡是否愿意去美国工作,海森堡毫不犹豫地回答道:“不!德国需要我。”

  

  对于海森堡的价值,美国“曼哈顿工程”的组织者格罗夫斯曾这样说道:“对我们来说,在德国崩溃的时候得到他,比俘获10个师的德国军队要有价值得多。如果他落到俄国人手里,对俄国人来说,他会是一个无价之宝。”

  记得上小学(或中学)是由一个关于1个钱学森相当于三个师的故事,所以才有了文章开头的那一段。不过我个人认为这个相当公式基本上来说还是可观的。

  



  附注:哥廷根学派

  

  希尔伯特:领袖型数学家

  

    希尔伯特是对20世纪数学有深刻影响的数学家之一。他领导了著名的哥廷根学派,使哥廷根大学成为当时世界数学研究的重要中心,并培养了一批对现代数学发展做出重大贡献的杰出数学家,如内特、外尔。外尔后来与希尔伯特在数学基础的基本观点上发生了分歧,追随了反对他的直觉主义者布劳威尔。

  

    按时间顺序,希尔伯特的主要研究内容有:不变式理论、代数数域理论、几何基础、积分方程、物理学、一般数学基础,其间穿插的研究课题有:狄利克雷原理和变分法、华林问题、特征值问题、“希尔伯特空间”等。在这些领域中,他都做出了重大的或开创性的贡献。

  

    希尔伯特认为,科学在每个时代都有它自己的问题,而这些问题的解决对于科学发展具有深远意义。在1900年巴黎国际数学家代表大会上,希尔伯特发表了题为《数学问题》的著名讲演。他根据过去特别是十九世纪数学研究的成果和发展趋势,提出了23个最重要的数学问题。这23个问题通称希尔伯特问题,后来成为许多数学家力图攻克的难关,对现代数学的研究和发展产生了深刻的影响,并起了积极的推动作用,希尔伯特问题中有些现已得到圆满解决,有些至今仍未解决。

  

    希尔伯特是一位正直的科学家。第一次世界大战前夕,他拒绝在德国政府为进行欺骗宣传而发表的《告文明世界书》上签字。战争期间,他公开发表文章悼念“敌人的数学家”达布。希特勒上台后,他抵制并上书反对纳粹政府排斥和迫害犹太科学家的政策。

  

    由于纳粹政府的反动政策日益加剧,许多科学家被迫移居外国,曾经盛极一时的格廷根学派衰落了,希尔伯特也于1943年在孤独中逝世。

  



作者:园中葵 回复日期:2004-01-09 23:48:25

  附注2:哥廷根学派----------力学

  

   哥廷根学派力学的祖师福贝尔,可谓把传承该学派优良传统的工作“做到了家”。福贝尔本人是慕尼黑工业大学的工程力学教授,把两个儿子培养成了工程力学教授,又把两个女儿嫁给了两位工程力学教授,这在力学界传为佳话。这两位女婿中,其中的一位便是后来成为哥廷根学派(力学,下不赘述)领袖人物的普朗特。

  

  普朗特不仅精通数学,而且能娴熟地将数学与工程力学问题相结合。1903年,普朗特发表著名的边界层理论时年仅22岁。这项工作引起了国际知名数学家、哥廷根大学数学系系主任克莱因(希尔伯特的老师克莱茵(Felix Klein))的注意,将其从汉诺威高等理工学院聘请到哥廷根大学任工程力学教授。普朗特主持建立了哥廷根大学应用数学力学研究所,并亲任所长。在普朗特的领导下,哥廷根大学应用数学力学研究所人才辈出。许多国际知名的工程力学大师,如冯·卡门、铁木辛柯、普拉格、邓哈托、纳戴等,都出自普朗特的门下。在我国的力学学者中,陆士嘉先生(张维先生<著名力学家>的夫人,著名的流体力学家)是普朗特的学生。普朗特是学机械出身的,不仅具有丰富的工程知识,而且具有杰出的数学才能,但从不认为自己是数学家,相反自认为是一个工程师。

  

  53年,普朗特去世。为纪念他对力学的巨大贡献,德国航空研究协会和应用数学力学学会决定,自1957年起,每年邀请一位国际知名力学学者做一次纪念普朗特的学术演讲。到2001年为止,这样的演讲已进行了44次,所有的演讲内容均与普朗特在力学方面的贡献有关。

  

  冯·卡门(钱学森,林家翘<著名流体力学家>的导师)和铁木辛柯(徐芝纶<著名弹性力学家>的老师)不仅是美国近代应用力学的奠基人,而且是哥廷根学派的学术传统在美国的传播者。冯·卡门和铁木辛柯都堪称善于从工程中总结、抽象出力学问题的典范。其中,将枕木上的铁轨处理成弹性地基梁便是铁木辛柯的首创,是一个“力学来源于工程、又服务于工程”的典型范例。铁木辛柯尽管具有出色的力学才能,但在移居美国后的相当长一段时间,只是默默无闻地在西屋的一家公司任工程师。1924 ~ 1926年间, 铁木辛柯著述的《弹性力学》第一版出版。作为该书的作者,铁木辛柯所用的头衔是工程师,因为当时他是工程师而不是教授。这本书至今仍是力学方面的经典教材之一。

  



作者:园中葵 回复日期:2004-01-09 23:57:25

  附注3:哥廷根学派----------量子力学

  

  

  在量子理论的发展历程中,有三个关键人物:索末菲、玻尔和玻恩。尽管他们对量子力学的贡献有大小的不同,但在某种意义上他们都是领袖型科学家,各自领导了量子理论研究的三个不同学派,即索末菲的慕尼黑学派、玻尔的根本哈根学派和玻恩的哥廷根学派。

  

  索末菲与玻恩、玻尔在研究量子力学的纲领、目标和方法、风格等方面截然不同。索末菲属于古典主义派,他是旧量子论纲领(即经典力学与量子假设的混合物)的维护者,他认为旧量子论的基本假设中的矛盾只是一种有待解决的暂时困难,认为只要精心地做出特设性的假设(例如采取电子椭圆轨道模型代替玻尔的正圆轨道)就可以对付种种反常现象;相反,玻恩则属于量子的革命派,他是旧量子理论的摧毁者,他认为旧量子论本身内在矛盾是根本性的,为公理化的方法所不容,构造特性架设的办法只是权宜之计,新量子论必须另起炉灶,用公理化方法从根本上解决问题。

  

  索末菲的目标首先是解决实际问题,解决光谱学上的一个又一个悬而未决的难题能给他带来无穷的乐趣。他本人具备原子光谱类型的丰富知识,他更关心量子理论的实用价值,他有一种不把事情搞个水落石出绝不罢休的天性。相比之下,哥廷根的数学精神和玻尔的科学直觉支配着他们的整个理论物理研究工作。玻恩的目标在于追求普遍性,它的基本特征是使用高度抽象的公理化方法,不怎么强调典型案例的作用,较少考虑具体物理意义。玻尔的理论比较模糊,但是其中包含着丰富的内容,给后来的物理学家提供了很大的发展空间。量子理论的发展历程中,索末菲被称为是量子工程师,玻恩是量子数学家,而玻尔则是量子哲学家。

  

  玻恩1882年12月11日生于普鲁士布雷斯劳一个犹太知识分子家庭。小时受父亲(医学教授)影响喜欢摆弄仪器和参加科学讨论;1905年慕名进入哥廷根大学以便听希尔伯特(1862~1943)、闵可夫斯基(1864~1909)等数学、物理学大师讲学,并于1907年获博士学位;1912年受聘为哥廷根大学讲师,1921年玻恩成为哥廷根大学物理系主任和正式教授。

  

  在玻恩领导下,哥廷根物理界群星荟萃,形成了一个可以和哥本哈根学派媲美的新学派。作为科学学派的领导人,玻恩的主导作用通过学术本身(包括教学与科研)和组织工作两方面体现出来。玻恩有三个方面的研究课题:晶格动力学、分子结构与玻尔的量子理论。

  

  玻恩善于赏识人才,充分调动他们的积极性。他把弗朗克这样优秀的理论物理学家请来担任编外教授。玻恩与弗朗克经常组织学术活动,每周活动一次的“物理结构讨论班”吸引了大批学生。讨论班的形式是活泼的,不拘礼节,允许争论。20年代先后参加讨论班的主要成员有泡利、海森堡、奥本海默、康普顿、约尔丹、狄拉克、鲍林等。这个讨论班对来量子力学的发展有决定性的作用。玻恩吸引学生的一个重要原因是他的亲切。他经常和学生打成一片,(注意:现在我们中国的导师又有多少能做到这一点呢?)一起参加散步、野餐、讨论各类问题。玻恩和妻子都能弹奏钢琴,常常邀请喜欢音乐的学参加他的家庭音乐会。

  

  为了繁荣哥廷根的学术环境,1922年6月他把玻尔邀请来访问讲学,做了一系列有关量子论和原子结构的演讲,哥廷根把这次访问的日期称为玻尔节。这一次,德国乃至欧洲的原子物理学家都在这里聚会,玻尔的学生、玻恩的学生和索末菲的学生也在这里听讲。玻恩的学生从玻尔那里学到了依赖于物理直觉、灵感和洞察力的思维特点,为他们注重数理分析的思维方式增加了自觉与想象的翅膀。自由争论的学术气氛是学派健康成长和学术繁荣的必要条件。

  

  量子理论发展史的另两个关键性人物是海森堡和泡利。海森堡原来在慕尼黑学习,是索末菲的得意门生,后来在哥廷根的玻恩那里取得博士学位,1924~1926年又和玻尔一起工作,因此可以说是三个学派的共同学生和代表人物。他兼容并蓄了慕尼黑、哥廷根和哥本哈根三个不同的科学共同体的长处。在索末菲那里他获得理论研究的最基本的训练,1925年他提出矩阵力学得益于哥廷根学派的数学知识和对物理科学的公理化描述的追求精神,1927年他提出著名的测不准原理则无疑受到玻尔的哲学思想的影响。由于在量子力学方面做出的贡献,1932年海森堡获得诺贝尔物理学奖。

  

  泡利1921年从慕尼黑大学毕业,毕业后到哥廷根大学担任玻恩的助手,获得博士学位后在哥本哈根大学担任玻尔的助手,因此同样可以把泡利看成是索末菲、玻恩和玻尔三人的学生。泡利是大家公认的最出色的、最敏锐的批评家,在量子理论对旧理论的否定中表现出激进的革命态度。1924年泡利在研究反塞曼效应时发现了不相容原理,1930年在解决 β衰变的一个问题是提出了中微子假设,这个中微子在1953年被发现。泡利因为提出不相容原理获得了1945年的诺贝尔物理学奖。不过,玻恩似乎没有他的学生幸运,他对量子力学的几率解释受到了包括爱因斯坦、普朗克等很多伟大的科学家的反对,直到1954年才获奖。

  

  



  玻恩对他的学生黄昆的评价很高,那么黄昆是何许人呢?

    

  

  

   黄昆1919年9月生于北京。1941年毕业于燕京大学,1944年在昆明西南联大获硕士学位,1948年获英国不列斯托大学博士学位。1951-1977年任北京大学教授,1977年以来,在中国科学院半导体研究所工作,历任研究员、所长、名誉所长。中国科学院院士。黄昆教授是著名的理论物理学家,在半导体研究方面进行了大量开创性工作。他提出了稀固溶体的X-光漫散射理论和晶体光学振动的唯象方程,并预见了晶体光学声子和电磁场的耦合振动模式。堤出并发展了由晶格豫引起多声子跃迁的理论(包括光跃迁和无辐射跃迁),提出了有效解决半导体超晶格光学振动的模型,并阐明其光学振动模式的要点。他与玻恩合著的《晶格动力理论》成为该学科领域的第一部权威专著和标准参考文献。

  



作者:洗脑多年 回复日期:2004-1-10 20:58:57

  还有一个关于泡利的笑话

  



  因为泡利太具批判精神,他认为没有什么是对的,所以他很少说你的理论是正确,他看别人的论文或其他的东西,如果能说着居然没有错就算是最高的奖赏了,所以当时物理学界不管任何顶尖的学者都期望能得到泡利得这样一句话算是对他们的自身价值的确认,可是泡利确实很吝啬对别人说出这一句话,不过好像华人实验大师吴健雄女士却曾经得到泡利这样的称赞。

  

  据说泡利死后到了天堂,上帝把他制作的人世间模型交给泡利看,泡利看了之后惊讶得说:“这个居然没错“



  泡利赞赏吴健雄是有原因的,李政道杨振宁发表他们的弱相互作用宇称不守恒推断时,受到泡利无情的嘲笑,还跟人打了一个赌,吴健雄的实验算是给泡利一个很好的交代。

  

  虽说泡利是一味目光锐利的评论家,但是他也做过一些没有头脑的事。五十年代他与海森伯合作研究寻找基本粒子参数的根源(这正是当今的超弦理论所要解决的问题),可是他们的理论是七拼八凑的。在事件进展的节骨眼上,几乎每天给同行们一个通报,预示科学终究理论的到来,有一次他让吴健雄召集一流的物理学家们,他要完整地阐述他的理论。场论一代的年轻后辈听了他的报告,立马表示:有必要重新审查他们俩创立的量子力学是不是可靠。

  后来,他们俩又共同报告一次,作报告过程中,泡利本人觉得问题严重,做不下去,海森伯站起来想帮忙,结果两个合作者干起来了,而这时泡利是自己理论的反对者。着着实实让物理学的后辈们看了一场空前绝后的好戏。

  

  其实,本侠对泡利和海森伯无比崇敬,讲讲八卦也是让大师给咱们带来一点乐趣。



作者:园中葵 回复日期:2004-4-14 22:39:29    



      被誉为世界最杰出的女性物理学家、核物理女皇、中国居里夫人的吴健雄(1912-1997),早年毕业于中央大学,三十年代赴美留学,后曾参与“曼哈顿计划”,与“原子弹之父”奥本海默共事;她率先用实验证明杨振宁、李政道荣获诺贝尔物理学奖的“宇称不守恒”理论而轰动物理学界;她获得了除诺贝尔奖以外的几乎所有大奖,是诸多诺贝尔奖得主推崇的传奇人物。

  

  随着吴健雄实验(对宇称不守恒的验证)的进展,物理学界已渐渐开始有更多人谈论这件事,不同的故事和传言纷纷出现,形成一种极端热烈的气氛。任何一个熟悉其半年以前科学界对这件事态度的人,都会对这种改变大感吃惊。

  

    当时在物理学界以直言质疑著名的“伟大泡利”,对宇称可能是不守恒也一直是极度怀疑的。他在1956年由他以前的学生怀斯科夫信上得知吴健雄在进行这个实验时,就立时回信给怀斯科夫说,以他的看法,做这个实验是浪费时间,他愿意押下任何数目的钱,来赌宇称一定是守恒的。

  

    怀斯科夫收到泡利来信时,正巧刚得知吴健雄实验成功的消息,他说他并没有立即打电报给泡利说“赌一千块钱”,只是告知他有关吴健雄令人吃惊的实验结果。后来泡利回信给怀斯科夫,除表示难以置信的惊讶之外,还开玩笑地写道:“我很高兴我们没有真的打赌,因为我也许还输得起一些名声,但是却输不起我金钱的损失。”

博士导师不是fermi,他导师是TAYLOR,feimi的嫡传理论弟子是李政道

  

   

 

  

  10.吴健雄的事情也是得罪了合作者,当年宇称不守恒实验肯定能获诺贝尔奖的, 结果没有获得,这个是个很大的原因。 吴不懂低温,是跟标准局的几位低温大牛合作的,实验结果出来以后,吴一个人写的文章,好像因此得罪了那几位。。。 吴健雄写文章压根没通知那三个,开会的时候别人都以为要讨论文章怎么写 结果吴健雄已经把文章拿出来让他们表态了 据说谈到排名的时候,吴叹了一口气,然后就排名第一了

  

  11.大家现在都知道李杨闹翻了,其实何止他们一对儿闹翻了 weinberg 和格拉肖,两人高中同学,同在哈佛做教授,同时拿nobel物理奖,闹翻了 t‘hooft and veltman,师生关系,闹翻了 veltman个人感觉不是很牛,但是几个学生都是大牛,奇怪

  

  12.有些人的工作是由于数理功底扎实,水到渠成,他们从事的问题别人同样去做也可能成功 但是海森堡的研究就非常奇怪,比如他不会严格计算湍流,但是猜出了二维湍流解,最后这个解被林家翘严格证明了,诺伊曼作数值计算也发现他是对的 量子力学的创立也是如此,谁也没想到他能够一开始就完全放弃轨道等经典概念,只从可观测量出发建立量子力学 戈德史密特作过氦光谱的问题,他想用轨道自旋耦合解释,费尽力气也没找到答案,然后海森堡开始做,他从一开始就意识到这可能与反对称波函数有关,结果作出了答案,这好像是反对称波函数的第一次应用

  

  

  20.其实nobel奖中很多人不会带学生

  

  前面说过feymann是一个,爱因斯坦更是典型,好像一个好学生都没有, feymann自己也承认不是个好老师,因为他一见到问题就想自己做出来 爱因斯坦呢? 好像他习惯自己孤独的行走 也许是因为他也知道自己的方向太难,而且当时太偏,不愿意耽误学生 pauli有什么好学生吗? 海森堡? dirac? 好像都没有 dirac是个典型,讲课只顾自己,别人说没听懂,他就照刚才讲的原样重复 pauli ? 估计是对学生太凶了,曾经批评学生的论文, "连错误都算不上"

  

  21.不过pauli有一点比较好

  

  他对每个人都很刻薄,不会因人而异 有次老爱作报告,做完了,pauli起立来了句,“看来爱因斯坦不是很蠢"

  

  22.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,某个老大的实验室仪器突然失灵(忘了是谁了)。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

  

  23.杨振宁也是个例子

  

  据说在实验室是不受欢迎的人 因为他走到哪里,仪器就坏到哪里

  

  24.讲到实验物理,大家都知道运气是很重要的,往往只有一次机会 不过有的人运气着实不错,连着两次错过nobel奖,居然还能有第三次

  

  约里奥·居里夫妇——居里夫人的女儿和女婿发现了新的中性射线,却没有意识到是 中子, 结果这个nobel奖被查德威克得了 第二次,他们发现了正电子的轨迹,不幸,又忽略了,于是nobel被安德森得了 最后一次,估计上帝他老人家已经愤怒了,给了个特别明显的,根本不能忽略的现象, 稳定的 人工放射性 这两人这次总算没忽略,拿了个nobel 上帝他老人家也够郁闷的,给居里家的人送礼都得送三次

  

  25.冯。诺伊曼的聪明是出了名的

  

  据说有一次,维纳(似乎是他)有个问题想了一个月,没想明白。正好诺伊曼喜欢在 研究院到处串门 这天跑到维纳那里去,维纳就跟他诉苦,诺伊曼问了一遍问题, 然后就开始站在窗户那里对着外面 发呆 过了半个小时,他给了维纳答案 我估计再有自信的人碰到这种人都会被郁闷死的

  

  26.不过princeton高等研究院的诸位同仁比较有阿Q精神

  

  他们是这么说的,:“你看,琼尼的确不是凡人,但在同人们长期共同生活之 后,他也学会了怎样出色地去模仿世人。” 恩,这个自我安慰的确不错 btw: 琼尼就是诺伊曼

  

  27.R.P.Feynman: "Physics is like sex: sure, it may give some practical results, but that‘s not why we do it." feynman说的这句话 xxxx right 哈哈

  

 

  

  P.Lenard.1905年nobel,攻击爱因斯坦个人及其理论,手段恶劣

  

  哈恩,1944化学奖 不过做的是物理,重核分裂,可惜绝口不提合作者

  

  梅特纳,甚至虽然主要工作是梅特纳做的 添加一个stark,就是那个斯塔克效应,1919的nobel

  

  这三个都跟纳粹关系不浅,其中lenard是希特勒的铁杆拥护者 要算上其他学科的,那人品不端的就更多le

  

  

  

  31.讲讲夸克发现的历史

  

  现在一提夸克,大家都知道是盖尔曼其实夸克最早叫ace,是兹维格起的名字 兹维格比盖尔曼要早发明夸克理论,发展的也完整的多,写了特别详细的一片大文章 基本上除了动力学,方方面面都涉及到了 惜四处投稿悲剧,因为太超前了 可怜的他在cern待了老久,连个位置都找不到 这个故事说明,工作做得太好了,大家不一定认 为什么这么说呢?看下一个盖尔曼的故事

  

  32.盖尔曼在兹维格后不久也得到了夸克理论 然后想发文章阿 可是他跟兹维格不一样,兹维格年轻啊,没被人欺负果阿,不知道厉害阿 盖尔曼可是知道圈内那帮老流氓打击新奇思想的力度, 盖尔曼老奸巨滑,写了一片奇短的文章,里面凡是关键的部分都说的含含糊糊, 模棱两可,比如分数电荷,1964年盖尔曼在《物理通讯》上的一篇论文中说: “将夸克看作是质量有限的物理粒子(而非无穷大质量极限的纯数学实体),而 推测它们的行为方式乃是一个玩笑……在最高能量的加速器上寻找带有-1/3电荷或+2/3

  

  电荷的稳定夸克,抑或是带有-2/3电荷或+1/3电荷或+4/3电荷的稳定的双夸 克态,将促使我们确信并不存在真正的夸克!” 然后他又找了一份不是很牛的杂志,发了 可怜的兹维格,夸克理论都在圈内流传很久了,他的文章仍然到处悲剧 谁让他写的太详细了呢

  

  33.还是关于可怜的兹维格的

  

  他想在大学谋个职位,可惜没有成功,因为他的关于夸克理论的文章使他 在cern名声扫地,某位德高望重的理论物理老前辈评价说那文章纯属江湖 医生的手笔 恩 这位老前辈不知道是不是杨振宁,嘿嘿,听说他到现在还不承认quark理论

  

  34.关于被人误导

  

  Weisskopf大概是有史以来最成功的物理博士后,,因为他做的博士后时间长,出 的成果也特别的好,,好像就是刚开始找工作不是很顺利 不过他也有很郁闷的时候

  

  有一次,他计算了量子电动力学的一个问题,然后得出了结果,不久,费曼和施温格 (maybe) 也对这个问题得到了他们的结果,不幸的是,费曼和施温格的结果一致,但 与Weisskopf的不一致 是Weisskopf这篇文章没敢投 一年之后feymann和施温格发现是他们两个错了 像不像少数派报告

  

  35.经过仔细的研究炸药奖历史,俺发现了一条很牛的规律

  

  如果你是nobel牛人的儿子,那么有可能获得nobel,比如thomson父子

  

  如果你不是他们的儿子,那么女儿也有可能,顺便带上女婿 不过这种可能太小了

  

  最大的可能就是当牛人的弟子 当然你眼光得选好,爱因斯坦那种是不能跟的 比如当年从米国去罗马跟fermi的五个postdoc, bethe,Edward Teller, George Placzek, Felix Bloch, and Rudolf Peierls 这里面bethe 和 bloch是nobel,几率 40% fermi在芝加哥带的博士如下 George Farwell, Anderson, Wattenberg, Harold Agnew, Goeffrey Chew, Marvin Goldberger, Jack Steinberger, Owen Chamberlain, Richard Garwin, T. D. Lee, Uri Hasber-Schaum, Orear, John Rayn, Schluter, Rosenfeld, Horace Taft, and Jerome Friedman 其中四个是nobel,几率不到25%,但仍然惊人 比起买彩票,多大的几率阿

  

  36.fermi有次在讨论班上讲群伦,他先讲了Abelian groups,然后是Burnside‘s theorem 然后是...讲了老半天,讲道了群的定义 然后学生就抱怨阿,说怎么讲的这么乱,fermi然后来了句:"群论就是一堆定义的堆 砌而已" 他讲课的顺序很简单,就是按照weyl的那本群论的index讲的,所以才会从a到g

  

  37.fermi对物理学家有自己的分类办法

  

  1.某些他认为自己可以从对方身上学到一点东西的(在50年代的芝加哥,这样的人 只有一个,盖尔曼

  

  2.有勇气反对他的人,(不幸的是,fermi通常认为自己是对的)

  

  3.能够几乎自动的接受他的想法的人,这种人可以做助手

  

  38.据说海森堡给自己弄了个墓志铭,"He lies somewhere here" 直译就是 他在这里,且在别处 俺翻译水平不高,谁英语牛最好重新翻译 不过明白不确定原理的应该都知道这句话的意思

  

  39.波尔兹曼

  

  是伟大的统计物理学家,他对现代的统计物理理论做了奠基性的工作,其中 包括了俺一直不太懂得H定理,和谁都不会精确算得波尔兹曼方程,不过可 惜的是这些基石并不是那么牢靠

  

  不幸的是他一生在与自己的学术对手作斗争,被迫不停的宣传原子论,更不 幸的是学术上的斗争竟然引入了人身攻击,攻击他的人就包括爱因斯坦很很 佩服的马赫 不幸的波尔兹曼最终死于自杀,更不幸的是他刚死,他的对手就都承认了原 子论。

  

  伟大的波尔兹曼生前很少有支持者,年轻的planck是这少数支持派的一员, 但是可怜的planck,波尔兹曼压根看不起他,认为planck和自己不是一路 这个故事告诉我们,一张厚脸皮和一颗麻木的心对于科学工作者是多么重要啊

  

  40.讲个波尔兹曼的八卦纪念一下他吧

  

  波尔兹曼大约上课不喜欢往黑板上写东西,然后学生经常抱怨听不懂 然后学生complain阿,说老大,证明太难了,以后往黑板上写,别光讲, 我们记不住。波尔兹曼答应了

  

  第二堂,他又在课上开始滔滔不绝,从a变换到b,b到c...最后总结说, 大家看这个东西如此简单,就跟1+1=2一样 然后他突然想起对学生的承诺,于是拿起粉笔,在黑板上工工整整地写 了“1+1=2”

  

  41.今天讲讲实验物理学家是怎么骗钱的

  

  1969年,Robert Wilson, fermi lab的第一任老大,被要求向 国会报告fermilab在增强国防中的作用 wilson是这样描述的,"我们的实验将给国家带来荣誉,但不可能对 国防有任何的直接益处,不过我们有一点可以明确,建造fermilab将 使的这个国家更值得保卫" 原文是 except to help make it worth defending

  

  42.多普勒是怎么验证多普勒效应的

  

  恩,大家都知道,限于当时的条件,多普勒同学不可能像我们 一样运用计算机阿什么的记录下波形文件,然后比较频率 那他怎么办呢 他请了一帮吹小号的坐在火车拉的平板车上,然后请了一帮能听出绝对音高的 音乐家坐在铁轨旁,让那帮音乐家用他们的耳朵记录下火车靠近和离开的时候 的声音 多普勒公式就是这么验证的 实验大牛啊

  

  43.就俺所知道的,大概很少有物理学学家不鄙视哲学家的,虽然ph.D的意思 是哲学博士 feynman同学大概就是其中的代表,他有次给朋友写信说到"最近一切都好,就是 我儿子让我担心,他居然想当个xxxx哲学家"

  

  44.说起来哲学家,就能联系到宗教

  

  上次我看到教皇对霍金弯腰的那条消息的时候,突然想起来伽利略在 宗教审判所认罪的时候的私语,"但它(地球)的确是在转动阿" 爱因斯坦文章中经常提到上帝,这使得宗教人士颇为兴奋,甚至到今天, 国外的基督教徒经常拿这个做理由劝学自然科学的信教 本来嘛,你们老大都信这个 可惜爱因斯坦早就驳斥过这种说法,他宣称,他所信仰的,是斯宾诺萨的 那个上帝,即自然

  

  45.据说有个传说是有人问爱丁顿,说当世只有三个人懂得相对论,爱因斯坦是一个, 您是一个 爱丁顿沉默了半天,那人说您不必如此谦虚吧 爱丁顿说,我再想那第三个人是谁。 这个故事真实性不可考,不过下面的应该是真实的 当年普朗克劝爱因斯坦去柏林,爱因斯坦推辞说,“相对论不算什么,郎之万 说全世界也就12个人懂" 普朗克回答道"可是这12个人至少有八个在柏林" 可见当时德国物理学研究之强

  

  BTW,爱丁顿当年做验证爱因斯坦关于光在引力场偏转的实验,误差跟结果一样大, 但是还是发生了 可见有时候实验误差100%也没有关系

  

  46.物理学家的良心

  

  奥本海默对自己造出来原子弹极为后悔 据说曾经在联合国大会上发言说,“我双手沾满了鲜血" 气的杜鲁门破口大骂,甚至说"是我下令投的,跟他有什么关系" 俺支持杜鲁门

  

  47.美国人很喜欢吹捧费曼的聪明,甚至有本关于他的传记,名字直接就叫 genius 俺很不爽阿,这就是genius了,小爱怎么办啊 后来看到pais写小爱的book了, 名字就叫 subtle is the lord 一语双关,牛啊

  

  48.有人说俺对feynman不公平

  

  俺其实还是很佩服feynman的 俺天天算得就是他画的那些鬼图,算到吐血,不佩服都不行 这段要讲的是feynman泡妞的本事,这项技能在物理学界大概feynman是老大了 feynman年轻的时候在cornell当教授,经常跑到舞会去跟女学生跳舞,聊天, 然后每次他自我介绍说是教授,就被骂做骗子,姑娘然后就跑了 feynman过了好久才明白,自己当教授的时候的确太年轻了 好像那时候美国还没有老师与学生不能date的规定

  

  下面说说feynman的最后一个老婆,格温尼斯

  

  49.格温尼斯是个ppmm,而且胸怀大志那种的,要环游地球 然后她在日内瓦碰到了feynman feynman同学听说她要环绕地球,而且现在打工的工资那么少,不禁义愤填膺, 充满爱心的跟她说,到俺米国加利福尼亚的家来当管家吧,俺给你高工资,你 可以很快有钱环绕地球 于是格温尼斯就这样被骗到了米国,然后不久被骗成了feynman的老婆,环绕 地球?当然还是会的,跟费曼一起了 同学们要注意学习手法阿 格温尼斯真的超pp阿,大家可以找一下照片 我手头的在book上,没法上传

  

  50.关于小爱的地位

  

  毋庸置疑,对于我们这些学物理的人来说,小爱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牛的科学家,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,

  

  51.纪念一下pauli

  这位先生是上个世纪少有的天才之一 pauli同学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。马赫先生被小爱同学称为相对论的先驱,虽然马赫先 生并不给小爱这个面子,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 是我们前面提到的那个统计物理的天才最终绝望而自杀的原因之一。 pauli幼年如何天才我们就不赘述了,他的第一篇文章是一片有关weyl的 关于重力和电磁场的规范理论的文章,weyl评价说这片文章带有强烈的 pauli风格

  

  在pauli 21岁的时候,他为德国的《数学科学百科全书》写了一片长达 237叶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”

  

  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。今天我能查到的信件中,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 觉得没有做出像他的king一样伟大的工作。 仅以此怀念pauli

  

  52.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puali的眼光震惊了 不过pauli年轻的时候大概是他最牛的时候,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,hoho,不知道以后会是什么样子

  

  53."if I have seen further [than others] it is by standing on the shoulders of giants." 大概有不少年轻孩子都因为这句话觉得牛顿巨谦虚 其实,其实这句话很损的 胡克,就是胡克定律那个,一直宣称万有引力是他先发现的,后来牛老大怒了, 就给他写了一封信,其中包含了这句话。 意思嘛,很明显,就是说就算我的发现借鉴了前人的工作,那也只是借鉴了大 牛的那些,至于你,还不配 俺到老晚才知道这个事情,然后就知道,看来骂起仗来,物理学家不比其他人差

  

  这个是不是ukim讲过?

  

  54.讲讲老实孩子是怎么倒霉的

  

  欧姆同学,就是那个欧姆定律那个,这孩子从小做事认真努力, 经过不懈研究,终于得出了欧姆定律 U=I*R,想想在当时,这是 多大的发现阿,按理说剩下tenure房子车子ppmm应该会全来了 不幸的是,这个定律实在是太简单了,完美的线性关系,在 那些老大们看来,根本不可能。 于是ohm的tenure没拿到,还被攻击为骗子ohm,更别说房子车子ppmm了

  

  55.小爱赌钱

  

  有一年开会,会场选在了那个拉斯韦加斯,当然了跟国内选九寨沟什么的一样,都是要找能腐败的地方。 我们的小爱同学在那里做了一件很不好的事情,他疯狂的赌钱。 然后有个物理学家就评论说,“我从来没想过爱因斯坦也会这样,好像 要见不到明天的太阳了似的。" 另一个愁容满面,叹了口气说,"我担心的就是这个,我总觉得他的确是 知道会有什么事情发生"

  

  56.很多人不肯承认,其实很多大牛年轻的时候也很惨的

  

  比如laughlin,据说他得出那个波函数以后,有很久到处追着大牛,给他们 讲述自己的思想,挺可怜的,不过自打得了nobel,也就摇身变成大牛了,很拽了 而且当年他好像在什么地方做博后,据说穷的被老婆骂,hoho btw, 我觉得laughlin那个结果非常合理 第一次看到的时候就这么觉得 放弃单粒子的波函数,从对称构造近似解,是很有物理头脑的做法 hoho another btw, 另外这个猪头的Autobiography大概是 www.nobel.se中最长的了,简直就是流水账

  

  57.这段讲两个不是名人的八卦

  

  纽约大学苏卡尔,物理教授写了一篇关于哲学与科学关系的文章,其中引用了 最新的物理研究成果,引用了大量物理大师的文章,指出,在当前物理发展如 此迅猛的时代,科学的发展不可避免的被烙上哲学的印记 这篇文章发在了著名的美国杜克大学出版的著名的“文化与政治分析”学术季 刊《社会文本》(Social Text)上。 然后苏卡尔在三个星期后承认,那篇文章纯粹是胡扯 无独有偶 法国有两个记者,靠两片生编乱造的超弦论文,在一个不著名的小大学,拿了 物理学博士 自己体会,我就不总结了 苏卡尔事件网上很多地方都有,可以google

  

  58.爱因斯坦的小心眼

  

  可怜的爱因斯坦,当年在苏黎世读书的时候,也是满可怜的。他和另外三个学生一起获得了一个叫fachlehrer的冬冬(大概就是作助教的资格), 另外三个人立马就拿到了位置,偏偏小爱没拿到。(另一个学生,爱因斯坦未来的 第一任夫人,未能通过fachlehrer) 当时系里管这个的是weber,好像他对于爱因斯坦不是很满意,曾经批评爱因斯坦 不喜欢听从他人意见(原文是 but you have one great fault, you do let yourself be told anything)。据说爱因斯坦对实验兴趣不大也是跟这个有关 小爱大概快被郁闷死了,以至于终生对weber耿耿于怀。当Weber去世的时候(1912), 小爱居然写了这样一封信给朋友,信中声称"weber‘s death is good for the ETH". ETH zurich就是苏黎世理工学院了 。

  

  

  



  

  

  ·大话量子力学·

  

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   楔子

    

     在这里想讲一个故事。

  

     讲故事之前自然总要为故事取一个名字,而我的这个故事的名字就叫做“大话量子力学”。

  

     “大话”者,典自于“大话西游”也。   何为?盖因此故事之于正史颇似“大话西游”之于“西游记”。

  

     所不同者,“大话西游”与“西游记”皆为虚妄,只有正统与无厘头之分,而我的故事却更接近于真正的历史。

      

    

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     一

    

     故事发生在二十世纪初的法国。

  

     巴黎。

  

     一样的延续着千百年的灯红酒绿,香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧,红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。

  

     而在此时的巴黎,有一个年轻人,名字叫做德布罗意(De Broglie),从他的名字当中可以看出这是一个贵族,事实上德布罗意的父亲正是法国的一个伯爵,并且是正是一位当权的内阁部长。这样一个不愁吃不愁穿只是成天愁着如何打发时光的花花公子自然要找一个能消耗精力的东西来磨蹭掉那些无聊的日子(其实象他这样的花花公子大约都会面临这样的问题)

  

    德布罗意则找到了一个很酷的“事业”——研究中世纪史。据说是因为中世纪史中有着很多神秘的东西吸引着这位年轻人。  

  

     时间一转就到了1919,这是一个科学界急剧动荡动着的年代。就在这一年,德布罗意突然移情别恋对物理产生了兴趣,尤其是感兴趣于当时正流行的量子论。

  

     具体来说就是感兴趣于一个在当时很酷的观点:光具有粒子性。

  

     这一观点早在十几年前由普朗克提出,而后被爱因斯坦用来解释了光电效应,但即便如此,也非常不见容于物理学界各大门派。   德布罗意倒并不见得对这一观点的物理思想有多了解,也许他的理解也仅仅就是理解到这个观点是在说“波就是粒子”。

  

     或许是一时冲动,或许是因为年轻而摆酷,德布罗意来到了一派宗师朗之万门下读研究生。  

  

  从此,德布罗意走出了一道足以让让任何传奇都黯然失色的人生轨迹。

    

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     二

    

    历史上德布罗意到底花了多少精力去读他的研究生也许已经很难说清,事实上德布罗意在他的5年研究生生涯中几乎是一事无成。事实上也可以想象,一个此前对物理一窍不通的中世纪史爱好者很难真正的在物理上去做些什么。

    

     白驹过隙般的五年转眼就过去了,德布罗意开始要为他的博士论文发愁了。

  

     其实德布罗意大约只是明白普朗克爱因斯坦那帮家伙一直在说什么波就是粒子,(事实上对于普朗克大约不能用“一直”二字,此时的普朗克已经完全抛弃自己当初的量子假设,又回到了经典的就框架。)而真正其中包含的物理,他能理解多少大约只有上帝清楚。

  

     五年的尽头,也就是在1924,德布罗意终于提交了自己的博士论文   他的博士论文只有一页纸多一点,不过可以猜想这一页多一点的一份论文大约已经让德布罗意很头疼了,只可惜当时没有枪手可以雇来帮忙写博士论文。

  

     他的博士论文只是说了一个猜想,既然波可以是粒子,那么反过来粒子也可以是波。

  

     而进一步德布罗意提出波的波矢和角频率与粒子动量和能量的关系是:

      动量=普朗克常数/波矢

      能量=普朗克常数*角频率

      这就是他的论文里提出的两个公式

  

     而这两个公式的提出也完全是因为在爱因斯坦解释光电效应的时候提出光子的动量和能量与光的参数满足这一关系。

    

     可以想象这样一个博士论文会得到怎样的回应。

  

     在对论文是否通过的投票之前,德布罗意的老板朗之万就事先得知论文评审委员会的六位教授中有三位已明确表态会投反对票。

  

      本来在欧洲,一个学生苦读数年都拿不到学位是件很正常的事情,时至今日的欧洲也依然如此。何况德布罗意本来就是这么一个来混日子的的花花公子。

  

      然而这次偏偏又有些不一样——德布罗意的父亲又是一位权高望众的内阁部长,而德布罗意在此厮混五年最后连一个Ph.D都没拿到,双方面子上自然也有些挂不住。

  

     情急之中,朗之万往他的一个好朋友那里寄了一封信。

  

     当初的朗之万是不是碍于情面想帮德布罗意混得一个PhD已不得而知,然而事实上,这一封信却改变了科学发展的轨迹。

    

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     三

    

    

     这封信的收信人

     

      是爱因斯坦。

    

     信的内容大致如下:

    

    尊敬的爱因斯坦阁下:

     在我这里有一位研究生,已经攻读了五年的博士学位,如今即将毕业,在他提交的毕业论文中有一些新的想法………………

  

     请对他的论文作出您的评价。

  

     另外顺便向您提及,该研究生的父亲是弊国的一位伯爵,内阁的**部长,若您……,将来您来法国定会受到隆重的接待

    

                                 朗之万

    

     在信中,大约朗之万的潜台词似乎就是如果您不肯给个面子,呵呵,以后就甭来法国了。

    

     不知是出于知趣呢,还是出于当年自己的离经叛道而产生的惺惺相惜,爱因斯坦很客气回了一封信,大意是该论文里有一些很新很有趣的思想云云。

    

     此时的爱因斯坦虽不属于任何名门望派,却已独步于江湖,颇有威望。有了爱因斯坦的这一封信,评审委员会的几位教授也不好再多说些什么了。

    

     于是,皆大欢喜。

  

     浪荡子弟德布罗意就这样“攻读”下了他的PhD(博士)。

  

     而按照当时欧洲的学术传统,朗之万则将德布罗意的博士论文印成若干份分寄到了欧洲各大学的物理系。

  

     大约所有人都以为事情会就此了结,多少年以后德布罗意那篇“很新很有趣”博士论文也就被埋藏到了档案堆里了。

  

     德布罗意大约也就从此以一个PhD的身份继续自己的浪荡生活。。

    

      但历史总是喜欢用偶然来开一些玩笑,而这种玩笑中往往也就顺带着改变了许多人的命运。

    

     在朗之万寄出的博士论文中,有一份来到了维也纳大学。

    

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     四

    

     1926年初。

  

     维也纳。

  

     当时在维也纳大学主持物理学术活动的教授是德拜,他收到这份博士论文后,将它交给了他的组里面一位已经年届中年的讲师。

  

     这位讲师接到的任务是在两周后的seminar(学术例会)上将该博士论讲一下。

  

     这位“老”讲师大约早已适应了他现在这种不知算是平庸还是算是平静的生活,可以想象,一个已到不惑之年而仍然只在讲师的位置上晃荡的人,其学术前途自然是朦胧而晦暗。 而大约也正因为这位讲师的这种地位才使得它可以获得这个任务,因为德拜将任务交给这位讲师时的理由正是“你现在研究的问题不很重要,不如给我们讲讲德布罗意的论文吧”。

  

     这位讲师的名字叫做——薛定谔(Schrodinger)

    

     在接下来的两周里,薛定谔仔细的读了一下德布罗意的“博士论文”,其实从内容上来讲也许根本就用不上“仔细”二字,德布罗意的这篇论文只不过一页纸多一点,通篇提出的式子也不过就两个而已,并且其原型是已经在爱因斯坦发表的论文中出现过的。

  

     然而论文里说的话却让薛定谔一头雾水,薛定谔只知道德布罗意大讲了一通“波即粒子,粒子即波”,除此之外则是“两个黄鹂鸣翠柳“——不知所云。

  

     两周之后,薛定谔硬着头皮把这篇论文的内容在seminar上讲了一下,讲者不懂,听者自然也是云里雾里,而老板德拜则做了一个客气的评价:

  

      “这个年轻人的观点还是有些新颖的东西的,虽然显得很孩子气,当然也许他需要更深入一步,比如既然提到波的概念,那么总该有一个波动方程吧”

  

      多年以后有人问德拜是否后悔自己当初作出的这一个评论,德拜自我解嘲的说“你不觉得这是一个很好的评论吗?”

  

     并且,德拜建议薛定谔做一做这个工作,在两周以后的seminar上再讲一下。

    

      两周以后。

  

     薛定谔再次在seminar上讲解德布罗意的论文,并且为德布罗意的“波”找了一个波动方程。

  

     这个方程就是“薛定谔方程”!

  

     当然,一开始德布罗意的那篇论文就已经认为是垃圾,而从垃圾产生出来的自然也不会离垃圾太远,于是没人真正把这个硬生生给德布罗意的“波”套上的方程当一回事,甚至还有人顺口编了一首打油诗讽刺薛定谔的方程:

  

     欧文用他的psi,计算起来真灵通:    但psi真正代表什么,没人能够说得清。   (欧文就是薛定谔,psi是薛定谔波动方程中的一个变量)

    

     故事的情节好像又一次的要归于平庸了,然而平庸偏偏有时候就成了奇迹的理由。

  

     大约正是薛定谔的“平庸”使得它对自己的这个波动方程的平庸有些心有不甘,他决定再在这个方程中撞一撞运气。

    

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     五

    

     上面讲到的情节放到当时的大环境中来看就好像是湖水下的一场大地震——从湖面上看来却是风平浪静。

  

     下面请允许我暂时停止对“老”讲师薛定谔的追踪,而回过头来看一看这两年发生物理学界这个大湖表面的风浪。

  

     此前,玻尔由普朗克和爱因斯坦的理论的启发提出了著名的“三部曲”,解释了氢光谱,在这十几年的发展当中,由玻尔掌门的哥本哈根学派已然是量子理论界的“少林武当”。

  

     1925,玻尔的得意弟子海森堡提出了著名的矩阵力学,进一步抛弃经典概念,揭示量子图像,精确的解释了许多现象,已经成为哥本哈根学派的镇门之宝——量子届的“屠龙宝刀”。不过在当时懂矩阵的物理学家没有几个,所以矩阵力学的影响力仍然有限。事实上就是海森堡本人也并不懂“矩阵”,而只是在他的理论出炉之后哥本哈根学派的另一位弟子玻恩告诉海森堡他用的东西在数学中就是矩阵。

    

     再回过头来再关注一下我们那个生活风平浪静的老讲师薛定谔在干些什么——我指的是在薛定谔讲解他的波动方程之后的两个星期里。

  

     事实上此时的他正浸在温柔乡中——带着他的情妇在维也纳的某个滑雪场滑雪。

  

     不知道是宜人的风景还是身边的温香软玉,总之是冥冥之中有某种东西,给了薛定谔一个灵感,而就是这一个灵感,改变了物理学发展的轨迹。

    

     薛定谔从他的方程中得出了玻尔的氢原子理论!

    

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     六

    

     倚天一出,天下大惊。

  

     从此谁也不敢再把薛定谔的波动方程当成nonsense(扯淡)了。

  

     哥本哈根学派的掌门人玻尔更是大为惊诧,于是将薛定谔请到哥本哈根,详细切磋量子之精妙。

  

     然而让玻尔遗憾的是,在十天的漫长“切磋”中,两个人根本都不懂对方在说些什么。在一场让两个人都疲惫不堪却又毫无结果的“哥本哈根论剑”之后,薛定谔回到了维也纳,

  

     薛定谔回到了维也纳之后仍然继续做了一工作,他证明了海森堡的矩阵力学和他的波动方程表述的量子论其实只是不同的描述方式。

  

     从此“倚天”“屠龙”合而为一。

  

     此后,薛定谔虽也试图从更基本的假设出发导出更基本的方程,但终究没有成功,而不久,他也对这个失去了兴趣,转而去研究“生命是什么”。

    

     历史则继续着演义他的历史喜剧。

  

     德布罗意,薛定谔都在这场喜剧中成为诺奖得主而名垂青史。

    

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     尾声

    

     其实在这一段让人啼笑皆非的历史当中,上帝还是保留了某种公正的。薛定谔得出它的波动方程仅在海森堡的矩阵力学的的诞生一年之后,倘若上帝把这个玩笑开得更大一点,让薛定谔在1925年之前就导出薛定谔方程,那恐怕矩阵力学就根本不可能诞生了(波动方程也就是偏微分方程的理论是为大多数物理学家所熟悉的,而矩阵在当时则没有多少人懂)。如此则此前在量子领域已辛苦奋斗了十几年的哥本哈根学派就真要吐血了!

  

     薛定谔方程虽然搞出了这么一个波动方程,却并不能真正理解这个方程精髓之处,而对它的方程给出了一个错误的解释——也许命中注定不该属于他的东西终究就不会让他得到。对薛定谔方程的正确解释是有哥本哈根学派的玻恩作出的。(当然玻恩的解释也让物理界另一位大师——爱因斯坦极为震怒,至死也念念不忘“上帝不会用掷色子来决定这个世界的”,此为后话)。

  

     更基本的量子力学方程,也就是薛定谔试图获得但终究无力企及的的基本理论,则是由根本哈根学派的另一位少壮派弟子——狄拉克导出的,而狄拉克则最终领袖群伦,建起了了量子力学的神殿。

  

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在一塌糊涂上发现了一个关于朗道和费曼的帖子.贴出来!‘



  朗道(Lev Landau,1908-1968,出生于前苏联的巴库,1962年诺贝尔物理奖)和费曼(Richard Feynman,1918-1988,出生于美国纽约,1965年诺贝尔物理奖)都是公认的最有个性的理论物理学家并且各自拥有大量的崇拜者。作为冷战时代两大敌对阵营的天才骄子,把朗道和费曼拿到一起对比是很有戏剧性的。令人惊讶的是除一个是前苏联人(朗道),另一个是美国人(费曼)外,我们发现在他们的身上有很多共同点,简直就像是孪生兄弟。

  

  在物理学上,朗道的贡献是多方面的,借用摩西十诫之名,人们把朗道在物理学上的贡献总结为“朗道十诫”,这10项成果是:量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927);自由电子抗磁性的理论(1930);二级相变的研究(1936~1937);铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935);超导体的混合态理论(1934);原子核的几率理论(1937);氦Ⅱ超流性的量子理论(1940~1941);基本粒子的电荷约束理论(1954);费米液体的量子理论(1956);弱相互作用的CP不变性(1957)。

  

  费曼的科学工作也同样涉及到多个领域。其中最重要的是量子力学路径积分理论以及他以路径积分的形式写出的整个量子电动力学(QED),使之具有相对论协变的形式,并且通过重整化的方法避开了发散的困难,解决了电子的自能问题。利用这样的理论,就可以相当精确地计算出兰姆位移和电子的反常磁矩等用旧有的理论无法处理的问题。在此过程中,他还发展了在场论中十分重要的费曼图技术。今天,路径积分、费曼图已经成为理论物理学家通用的语言,恰似微积分对牛顿力学的重要性一样。

  

  朗道和费曼都不约而同的用女人和性来表达自己对物理学的热爱。费曼表示研究物理对他来说就象是性,虽然很少有功利的用途,但又绝对不能缺少。朗道也曾经酸溜溜地表示:“漂亮姑娘都和别人结婚了,现在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。”这里漂亮姑娘指的是量子力学,量子力学是现代物理学的基础,于上世纪30年代由海森堡、薛定谔和狄拉克三个幸运儿建立,朗道因为比他们小几岁所以没能赶上这次物理学史上最关键的淘金行动。

  

  从朗道和费曼的科学工作看,我们很难区分出哪一个更厉害一些。朗道的工作大多集中在凝聚态物理学,被认为是凝聚态物理学这一物理学最大分支的创建者(这也和前苏联在低温物理学方面的深厚传统有直接关系)。不过朗道对自己“生不逢时”,没能赶上量子力学的创建,感到极度惋惜。而费曼的工作则主要集中在量子场论,他的量子力学路径积分理论被认为是量子力学的第三种等价理论形式(除此之外还有海森堡的矩阵力学、薛定谔的波动力学;狄拉克的贡献是建立了表象理论从而证明了矩阵力学和波动力学的等价性)。这个工作是足够让朗道羡慕的,可以说朗道想把自己的名字与量子力学创建者联系起来的愿望部分地被费曼实现了。

  

  朗道和费曼同时又都是优秀的教师,如果我们走进任何一个大学的图书馆,我们会发现以朗道或费曼为作者的物理教材和讲义是最多的并且是最热门的。这其中朗道的《理论物理学教程》和《费曼物理学讲义》是最被大家津津乐道的。除此之外,朗道还有一套《大众物理学》专门写给高中生和大学低年级水平读者的;而费曼也有《统计力学讲义》、《量子电动力学讲义》等研究生水平的教材。看来两个人都有使用自己风格叙述“全部”物理学的嗜好。但有趣的是,朗道和费曼几乎从未执笔去“写”过这些书,他们更像是布道者在讲坛上或研究组内去讲自己的物理。就像圣经是上帝的门徒根据其言行编纂出的经典一样,朗道书的执笔者主要是其学生及合作者;费曼书则是根据讲课录音及学生笔记整理出来的,费曼上课一般就是拿张纸神侃。

  

  朗道作为前苏联理论物理学的象征,是著名朗道学派的领导者,在这个科研组里学生必须先读完朗道的《理论物理学教程》才可以进入研究。据说朗道本人是从不读文献的,他的学生会把自己读过的文献拿来与他讨论,而朗道学派培养出的大师级人物也特别多,象金兹堡和阿布里科索夫(2003诺贝尔物理奖得主)。相比之下,费曼作为一名导师,却没有培养出在物理方面特别成功的学生。但费曼很热心物理学在公众中的传播,经常给世界各地的大学本科生上课、给公众做各种讲演等。

  

  聪明伶俐、活泼好动的费曼生活在传媒发达的美国显然吸引了更多物理学以外大众的注意力,就象是生活在物理世界中的传奇浪子。而朗道的声名则主要限制在学术圈内,在学术上朗道还多少有些“学阀”作风,有些被朗道枪毙掉的论文,后来被证明是极重要的。

  

  1938年,朗道因被怀疑是德国间谍而入狱,关押一年后,被包括玻尔在内的国内外物理学家所营救,但那段日子一定是他刻骨难忘的,他写道:I spent a year in prison and it was clear that I would be unable to live for even another half year.(在狱中我呆了一年,显然再有半年我就会死掉。) 1962年朗道又遭遇严重车祸(这很可能是前苏联克格勃精心策划的),在车祸中朗道断了11跟骨头并头骨骨折,在经历数次临床死亡判决之后,医生又把朗道从死神手里抢救了回来,但他已经失去了做物理学研究的能力,6年后朗道过早的离开了我们,时年仅60岁。朗道可以说是一个悲剧人物,他虽然在科学上取得了空前的成功,但也留下了太多的遗憾,让后人为他惋惜。

  

  而费曼则显然是个喜剧人物,他的才华在各方面得到了充分发展和展示,费曼玩鼓、研究古埃及的象形文字、到舞会上找女大学生玩、俨然一副天才顽童形象。当然费曼的最爱还是理论物理,在他去世前,在他办公室的小黑板上画的是 Bethe Ansatz 这一超级难题。

  

  令人惊讶的是,费曼和朗道一样都是犹太人,并且都是来自前苏联地区的犹太人。朗道的故乡是今天阿塞拜疆共和国的首都、里海边上的石油城巴库市。费曼虽然出生在美国的纽约,但他的父亲麦尔维尔则是白俄罗斯的明斯克人。费曼的父亲爱好物理,并是小费曼的启蒙,朗道的父亲则是一位工程师,俄罗斯民族及犹太人的学术及数理传统无疑是催生两个物理天才的真正父亲。朗道和费曼对物理学的影响永远不会过去。



  



  

  

  



, LY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">年夏天,海森堡专程去被德国占领的丹麦哥本哈根拜访玻尔,告诉他原子弹在理论上是可行的,但在生产技术上的困难将使它不可能在最近的几年中出现。他希望玻尔能联合各国的物理学家,以种种理由特别是以技术困难为借口,共同阻止这一武器的研制。

  

  原子弹在理论上可行的消息震惊了玻尔,他问海森堡:“你确实认为利用铀原子的分裂可以制造原子弹吗?”海森堡回答说:“原则上是可能的,但是它要求我们在技术方面花费难以想象的力量,而我们认为在目前战争进行过程中是办不到的。”玻尔由此对留在希特勒德国的物理学家们更加怀疑了,因为他确信,这些人正在集中力量制造铀弹。玻尔认为,自己有必要支持英美的同行们,在原子弹制造方面赶在德国的前面。在这种指导思想下,玻尔在两年后加入了美国的原子弹计划。

  

  海森堡在参与核研究的同时,也考虑着德国面临的政治问题。原子弹的巨大破坏力将会在战争中造成大量平民的无辜伤亡,对这一问题的关切,导致了他和冯·魏茨克等人对研究原子弹的道德问题的讨论。他在见到玻尔时,也提到了这个问题。这对延缓德国的核研究起了很大的作用。

  

  1943年夏,德国当局宣布了撤退计划后,海森堡离开了自己的家属,带着他的研究小组来到了赫津根。海森堡早在1942年就意识到德国已经失去了战争,他也就对德国的核计划失去了信心。他曾明确地说过:“对德国来说,战争就像一盘快结束的棋,在这盘棋中,德国比他的对手少了一个‘车’。这场战争就像这盘棋一样,败局已定了。”海森堡在极艰苦的条件下仍努力地工作着,在核反应堆等方面取得了一些成果。

  

  在赫津根被盟军占领的前夕,海森堡于1945年4月22日凌晨3点钟独自离开了实验小组,经过两年多的自行车旅行,回到了自己在巴伐利亚的家里。在路上,发生了一件非常惊险的事件,他被一个纳粹党徒抓住了。当时,海森堡的口袋里有一包英国香烟,他问那个人,能否收下这包香烟把自己放掉。这包香烟是海森堡好不容易从法国贝当元帅的储备物资中弄来的。这位元帅当时已经被拘留在赫津根附近的吉格马林根城堡中了。最后这个纳粹党徒同意了,海森堡才得以安全到家。

  

  海森堡回到家不久,美国以戈德施密特为顾问的检查德国核研究的特遣队——“阿尔索斯”的一个小分队专程找到了他。戈德施密特也是一位有名的原子物理学家,战前是海森堡的好朋友。小分队进入海森堡办公室第一眼看到的,就是办公桌上放着的海森堡与戈德施密特于1939年在美国的合影,他们俩正在相互亲热地握着手。这张照片引起了随行美国军官对戈德施密特的误会,以为他与敌人有着密切的关系。戈德施密特以一种痛苦、同情和不知所措的心情迎接海森堡的到来。他首先问海森堡是否愿意去美国工作,海森堡毫不犹豫地回答道:“不!德国需要我。”

  

  对于海森堡的价值,美国“曼哈顿工程”的组织者格罗夫斯曾这样说道:“对我们来说,在德国崩溃的时候得到他,比俘获10个师的德国军队要有价值得多。如果他落到俄国人手里,对俄国人来说,他会是一个无价之宝。”

  记得上小学(或中学)是由一个关于1个钱学森相当于三个师的故事,所以才有了文章开头的那一段。不过我个人认为这个相当公式基本上来说还是可观的。

  



  附注:哥廷根学派

  

  希尔伯特:领袖型数学家

  

    希尔伯特是对20世纪数学有深刻影响的数学家之一。他领导了著名的哥廷根学派,使哥廷根大学成为当时世界数学研究的重要中心,并培养了一批对现代数学发展做出重大贡献的杰出数学家,如内特、外尔。外尔后来与希尔伯特在数学基础的基本观点上发生了分歧,追随了反对他的直觉主义者布劳威尔。

  

    按时间顺序,希尔伯特的主要研究内容有:不变式理论、代数数域理论、几何基础、积分方程、物理学、一般数学基础,其间穿插的研究课题有:狄利克雷原理和变分法、华林问题、特征值问题、“希尔伯特空间”等。在这些领域中,他都做出了重大的或开创性的贡献。

  

    希尔伯特认为,科学在每个时代都有它自己的问题,而这些问题的解决对于科学发展具有深远意义。在1900年巴黎国际数学家代表大会上,希尔伯特发表了题为《数学问题》的著名讲演。他根据过去特别是十九世纪数学研究的成果和发展趋势,提出了23个最重要的数学问题。这23个问题通称希尔伯特问题,后来成为许多数学家力图攻克的难关,对现代数学的研究和发展产生了深刻的影响,并起了积极的推动作用,希尔伯特问题中有些现已得到圆满解决,有些至今仍未解决。

  

    希尔伯特是一位正直的科学家。第一次世界大战前夕,他拒绝在德国政府为进行欺骗宣传而发表的《告文明世界书》上签字。战争期间,他公开发表文章悼念“敌人的数学家”达布。希特勒上台后,他抵制并上书反对纳粹政府排斥和迫害犹太科学家的政策。

  

    由于纳粹政府的反动政策日益加剧,许多科学家被迫移居外国,曾经盛极一时的格廷根学派衰落了,希尔伯特也于1943年在孤独中逝世。

  



作者:园中葵 回复日期:2004-01-09 23:48:25

  附注2:哥廷根学派----------力学

  

   哥廷根学派力学的祖师福贝尔,可谓把传承该学派优良传统的工作“做到了家”。福贝尔本人是慕尼黑工业大学的工程力学教授,把两个儿子培养成了工程力学教授,又把两个女儿嫁给了两位工程力学教授,这在力学界传为佳话。这两位女婿中,其中的一位便是后来成为哥廷根学派(力学,下不赘述)领袖人物的普朗特。

  

  普朗特不仅精通数学,而且能娴熟地将数学与工程力学问题相结合。1903年,普朗特发表著名的边界层理论时年仅22岁。这项工作引起了国际知名数学家、哥廷根大学数学系系主任克莱因(希尔伯特的老师克莱茵(Felix Klein))的注意,将其从汉诺威高等理工学院聘请到哥廷根大学任工程力学教授。普朗特主持建立了哥廷根大学应用数学力学研究所,并亲任所长。在普朗特的领导下,哥廷根大学应用数学力学研究所人才辈出。许多国际知名的工程力学大师,如冯·卡门、铁木辛柯、普拉格、邓哈托、纳戴等,都出自普朗特的门下。在我国的力学学者中,陆士嘉先生(张维先生<著名力学家>的夫人,著名的流体力学家)是普朗特的学生。普朗特是学机械出身的,不仅具有丰富的工程知识,而且具有杰出的数学才能,但从不认为自己是数学家,相反自认为是一个工程师。

  

  53年,普朗特去世。为纪念他对力学的巨大贡献,德国航空研究协会和应用数学力学学会决定,自1957年起,每年邀请一位国际知名力学学者做一次纪念普朗特的学术演讲。到2001年为止,这样的演讲已进行了44次,所有的演讲内容均与普朗特在力学方面的贡献有关。

  

  冯·卡门(钱学森,林家翘<著名流体力学家>的导师)和铁木辛柯(徐芝纶<著名弹性力学家>的老师)不仅是美国近代应用力学的奠基人,而且是哥廷根学派的学术传统在美国的传播者。冯·卡门和铁木辛柯都堪称善于从工程中总结、抽象出力学问题的典范。其中,将枕木上的铁轨处理成弹性地基梁便是铁木辛柯的首创,是一个“力学来源于工程、又服务于工程”的典型范例。铁木辛柯尽管具有出色的力学才能,但在移居美国后的相当长一段时间,只是默默无闻地在西屋的一家公司任工程师。1924 ~ 1926年间, 铁木辛柯著述的《弹性力学》第一版出版。作为该书的作者,铁木辛柯所用的头衔是工程师,因为当时他是工程师而不是教授。这本书至今仍是力学方面的经典教材之一。

  



作者:园中葵 回复日期:2004-01-09 23:57:25

  附注3:哥廷根学派----------量子力学

  

  

  在量子理论的发展历程中,有三个关键人物:索末菲、玻尔和玻恩。尽管他们对量子力学的贡献有大小的不同,但在某种意义上他们都是领袖型科学家,各自领导了量子理论研究的三个不同学派,即索末菲的慕尼黑学派、玻尔的根本哈根学派和玻恩的哥廷根学派。

  

  索末菲与玻恩、玻尔在研究量子力学的纲领、目标和方法、风格等方面截然不同。索末菲属于古典主义派,他是旧量子论纲领(即经典力学与量子假设的混合物)的维护者,他认为旧量子论的基本假设中的矛盾只是一种有待解决的暂时困难,认为只要精心地做出特设性的假设(例如采取电子椭圆轨道模型代替玻尔的正圆轨道)就可以对付种种反常现象;相反,玻恩则属于量子的革命派,他是旧量子理论的摧毁者,他认为旧量子论本身内在矛盾是根本性的,为公理化的方法所不容,构造特性架设的办法只是权宜之计,新量子论必须另起炉灶,用公理化方法从根本上解决问题。

  

  索末菲的目标首先是解决实际问题,解决光谱学上的一个又一个悬而未决的难题能给他带来无穷的乐趣。他本人具备原子光谱类型的丰富知识,他更关心量子理论的实用价值,他有一种不把事情搞个水落石出绝不罢休的天性。相比之下,哥廷根的数学精神和玻尔的科学直觉支配着他们的整个理论物理研究工作。玻恩的目标在于追求普遍性,它的基本特征是使用高度抽象的公理化方法,不怎么强调典型案例的作用,较少考虑具体物理意义。玻尔的理论比较模糊,但是其中包含着丰富的内容,给后来的物理学家提供了很大的发展空间。量子理论的发展历程中,索末菲被称为是量子工程师,玻恩是量子数学家,而玻尔则是量子哲学家。

  

  玻恩1882年12月11日生于普鲁士布雷斯劳一个犹太知识分子家庭。小时受父亲(医学教授)影响喜欢摆弄仪器和参加科学讨论;1905年慕名进入哥廷根大学以便听希尔伯特(1862~1943)、闵可夫斯基(1864~1909)等数学、物理学大师讲学,并于1907年获博士学位;1912年受聘为哥廷根大学讲师,1921年玻恩成为哥廷根大学物理系主任和正式教授。

  

  在玻恩领导下,哥廷根物理界群星荟萃,形成了一个可以和哥本哈根学派媲美的新学派。作为科学学派的领导人,玻恩的主导作用通过学术本身(包括教学与科研)和组织工作两方面体现出来。玻恩有三个方面的研究课题:晶格动力学、分子结构与玻尔的量子理论。

  

  玻恩善于赏识人才,充分调动他们的积极性。他把弗朗克这样优秀的理论物理学家请来担任编外教授。玻恩与弗朗克经常组织学术活动,每周活动一次的“物理结构讨论班”吸引了大批学生。讨论班的形式是活泼的,不拘礼节,允许争论。20年代先后参加讨论班的主要成员有泡利、海森堡、奥本海默、康普顿、约尔丹、狄拉克、鲍林等。这个讨论班对来量子力学的发展有决定性的作用。玻恩吸引学生的一个重要原因是他的亲切。他经常和学生打成一片,(注意:现在我们中国的导师又有多少能做到这一点呢?)一起参加散步、野餐、讨论各类问题。玻恩和妻子都能弹奏钢琴,常常邀请喜欢音乐的学参加他的家庭音乐会。

  

  为了繁荣哥廷根的学术环境,1922年6月他把玻尔邀请来访问讲学,做了一系列有关量子论和原子结构的演讲,哥廷根把这次访问的日期称为玻尔节。这一次,德国乃至欧洲的原子物理学家都在这里聚会,玻尔的学生、玻恩的学生和索末菲的学生也在这里听讲。玻恩的学生从玻尔那里学到了依赖于物理直觉、灵感和洞察力的思维特点,为他们注重数理分析的思维方式增加了自觉与想象的翅膀。自由争论的学术气氛是学派健康成长和学术繁荣的必要条件。

  

  量子理论发展史的另两个关键性人物是海森堡和泡利。海森堡原来在慕尼黑学习,是索末菲的得意门生,后来在哥廷根的玻恩那里取得博士学位,1924~1926年又和玻尔一起工作,因此可以说是三个学派的共同学生和代表人物。他兼容并蓄了慕尼黑、哥廷根和哥本哈根三个不同的科学共同体的长处。在索末菲那里他获得理论研究的最基本的训练,1925年他提出矩阵力学得益于哥廷根学派的数学知识和对物理科学的公理化描述的追求精神,1927年他提出著名的测不准原理则无疑受到玻尔的哲学思想的影响。由于在量子力学方面做出的贡献,1932年海森堡获得诺贝尔物理学奖。

  

  泡利1921年从慕尼黑大学毕业,毕业后到哥廷根大学担任玻恩的助手,获得博士学位后在哥本哈根大学担任玻尔的助手,因此同样可以把泡利看成是索末菲、玻恩和玻尔三人的学生。泡利是大家公认的最出色的、最敏锐的批评家,在量子理论对旧理论的否定中表现出激进的革命态度。1924年泡利在研究反塞曼效应时发现了不相容原理,1930年在解决 β衰变的一个问题是提出了中微子假设,这个中微子在1953年被发现。泡利因为提出不相容原理获得了1945年的诺贝尔物理学奖。不过,玻恩似乎没有他的学生幸运,他对量子力学的几率解释受到了包括爱因斯坦、普朗克等很多伟大的科学家的反对,直到1954年才获奖。

  

  



  玻恩对他的学生黄昆的评价很高,那么黄昆是何许人呢?

    

  

  

   黄昆1919年9月生于北京。1941年毕业于燕京大学,1944年在昆明西南联大获硕士学位,1948年获英国不列斯托大学博士学位。1951-1977年任北京大学教授,1977年以来,在中国科学院半导体研究所工作,历任研究员、所长、名誉所长。中国科学院院士。黄昆教授是著名的理论物理学家,在半导体研究方面进行了大量开创性工作。他提出了稀固溶体的X-光漫散射理论和晶体光学振动的唯象方程,并预见了晶体光学声子和电磁场的耦合振动模式。堤出并发展了由晶格豫引起多声子跃迁的理论(包括光跃迁和无辐射跃迁),提出了有效解决半导体超晶格光学振动的模型,并阐明其光学振动模式的要点。他与玻恩合著的《晶格动力理论》成为该学科领域的第一部权威专著和标准参考文献。

  



作者:洗脑多年 回复日期:2004-1-10 20:58:57

  还有一个关于泡利的笑话

  



  因为泡利太具批判精神,他认为没有什么是对的,所以他很少说你的理论是正确,他看别人的论文或其他的东西,如果能说着居然没有错就算是最高的奖赏了,所以当时物理学界不管任何顶尖的学者都期望能得到泡利得这样一句话算是对他们的自身价值的确认,可是泡利确实很吝啬对别人说出这一句话,不过好像华人实验大师吴健雄女士却曾经得到泡利这样的称赞。

  

  据说泡利死后到了天堂,上帝把他制作的人世间模型交给泡利看,泡利看了之后惊讶得说:“这个居然没错“



  泡利赞赏吴健雄是有原因的,李政道杨振宁发表他们的弱相互作用宇称不守恒推断时,受到泡利无情的嘲笑,还跟人打了一个赌,吴健雄的实验算是给泡利一个很好的交代。

  

  虽说泡利是一味目光锐利的评论家,但是他也做过一些没有头脑的事。五十年代他与海森伯合作研究寻找基本粒子参数的根源(这正是当今的超弦理论所要解决的问题),可是他们的理论是七拼八凑的。在事件进展的节骨眼上,几乎每天给同行们一个通报,预示科学终究理论的到来,有一次他让吴健雄召集一流的物理学家们,他要完整地阐述他的理论。场论一代的年轻后辈听了他的报告,立马表示:有必要重新审查他们俩创立的量子力学是不是可靠。

  后来,他们俩又共同报告一次,作报告过程中,泡利本人觉得问题严重,做不下去,海森伯站起来想帮忙,结果两个合作者干起来了,而这时泡利是自己理论的反对者。着着实实让物理学的后辈们看了一场空前绝后的好戏。

  

  其实,本侠对泡利和海森伯无比崇敬,讲讲八卦也是让大师给咱们带来一点乐趣。



作者:园中葵 回复日期:2004-4-14 22:39:29    



      被誉为世界最杰出的女性物理学家、核物理女皇、中国居里夫人的吴健雄(1912-1997),早年毕业于中央大学,三十年代赴美留学,后曾参与“曼哈顿计划”,与“原子弹之父”奥本海默共事;她率先用实验证明杨振宁、李政道荣获诺贝尔物理学奖的“宇称不守恒”理论而轰动物理学界;她获得了除诺贝尔奖以外的几乎所有大奖,是诸多诺贝尔奖得主推崇的传奇人物。

  

  随着吴健雄实验(对宇称不守恒的验证)的进展,物理学界已渐渐开始有更多人谈论这件事,不同的故事和传言纷纷出现,形成一种极端热烈的气氛。任何一个熟悉其半年以前科学界对这件事态度的人,都会对这种改变大感吃惊。

  

    当时在物理学界以直言质疑著名的“伟大泡利”,对宇称可能是不守恒也一直是极度怀疑的。他在1956年由他以前的学生怀斯科夫信上得知吴健雄在进行这个实验时,就立时回信给怀斯科夫说,以他的看法,做这个实验是浪费时间,他愿意押下任何数目的钱,来赌宇称一定是守恒的。

  

    怀斯科夫收到泡利来信时,正巧刚得知吴健雄实验成功的消息,他说他并没有立即打电报给泡利说“赌一千块钱”,只是告知他有关吴健雄令人吃惊的实验结果。后来泡利回信给怀斯科夫,除表示难以置信的惊讶之外,还开玩笑地写道:“我很高兴我们没有真的打赌,因为我也许还输得起一些名声,但是却输不起我金钱的损失。”

博士导师不是fermi,他导师是TAYLOR,feimi的嫡传理论弟子是李政道

  

   

 

  

  10.吴健雄的事情也是得罪了合作者,当年宇称不守恒实验肯定能获诺贝尔奖的, 结果没有获得,这个是个很大的原因。 吴不懂低温,是跟标准局的几位低温大牛合作的,实验结果出来以后,吴一个人写的文章,好像因此得罪了那几位。。。 吴健雄写文章压根没通知那三个,开会的时候别人都以为要讨论文章怎么写 结果吴健雄已经把文章拿出来让他们表态了 据说谈到排名的时候,吴叹了一口气,然后就排名第一了

  

  11.大家现在都知道李杨闹翻了,其实何止他们一对儿闹翻了 weinberg 和格拉肖,两人高中同学,同在哈佛做教授,同时拿nobel物理奖,闹翻了 t‘hooft and veltman,师生关系,闹翻了 veltman个人感觉不是很牛,但是几个学生都是大牛,奇怪

  

  12.有些人的工作是由于数理功底扎实,水到渠成,他们从事的问题别人同样去做也可能成功 但是海森堡的研究就非常奇怪,比如他不会严格计算湍流,但是猜出了二维湍流解,最后这个解被林家翘严格证明了,诺伊曼作数值计算也发现他是对的 量子力学的创立也是如此,谁也没想到他能够一开始就完全放弃轨道等经典概念,只从可观测量出发建立量子力学 戈德史密特作过氦光谱的问题,他想用轨道自旋耦合解释,费尽力气也没找到答案,然后海森堡开始做,他从一开始就意识到这可能与反对称波函数有关,结果作出了答案,这好像是反对称波函数的第一次应用

  

  

  20.其实nobel奖中很多人不会带学生

  

  前面说过feymann是一个,爱因斯坦更是典型,好像一个好学生都没有, feymann自己也承认不是个好老师,因为他一见到问题就想自己做出来 爱因斯坦呢? 好像他习惯自己孤独的行走 也许是因为他也知道自己的方向太难,而且当时太偏,不愿意耽误学生 pauli有什么好学生吗? 海森堡? dirac? 好像都没有 dirac是个典型,讲课只顾自己,别人说没听懂,他就照刚才讲的原样重复 pauli ? 估计是对学生太凶了,曾经批评学生的论文, "连错误都算不上"

  

  21.不过pauli有一点比较好

  

  他对每个人都很刻薄,不会因人而异 有次老爱作报告,做完了,pauli起立来了句,“看来爱因斯坦不是很蠢"

  

  22.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,某个老大的实验室仪器突然失灵(忘了是谁了)。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

  

  23.杨振宁也是个例子

  

  据说在实验室是不受欢迎的人 因为他走到哪里,仪器就坏到哪里

  

  24.讲到实验物理,大家都知道运气是很重要的,往往只有一次机会 不过有的人运气着实不错,连着两次错过nobel奖,居然还能有第三次

  

  约里奥·居里夫妇——居里夫人的女儿和女婿发现了新的中性射线,却没有意识到是 中子, 结果这个nobel奖被查德威克得了 第二次,他们发现了正电子的轨迹,不幸,又忽略了,于是nobel被安德森得了 最后一次,估计上帝他老人家已经愤怒了,给了个特别明显的,根本不能忽略的现象, 稳定的 人工放射性 这两人这次总算没忽略,拿了个nobel 上帝他老人家也够郁闷的,给居里家的人送礼都得送三次

  

  25.冯。诺伊曼的聪明是出了名的

  

  据说有一次,维纳(似乎是他)有个问题想了一个月,没想明白。正好诺伊曼喜欢在 研究院到处串门 这天跑到维纳那里去,维纳就跟他诉苦,诺伊曼问了一遍问题, 然后就开始站在窗户那里对着外面 发呆 过了半个小时,他给了维纳答案 我估计再有自信的人碰到这种人都会被郁闷死的

  

  26.不过princeton高等研究院的诸位同仁比较有阿Q精神

  

  他们是这么说的,:“你看,琼尼的确不是凡人,但在同人们长期共同生活之 后,他也学会了怎样出色地去模仿世人。” 恩,这个自我安慰的确不错 btw: 琼尼就是诺伊曼

  

  27.R.P.Feynman: "Physics is like sex: sure, it may give some practical results, but that‘s not why we do it." feynman说的这句话 xxxx right 哈哈

  

 

  

  P.Lenard.1905年nobel,攻击爱因斯坦个人及其理论,手段恶劣

  

  哈恩,1944化学奖 不过做的是物理,重核分裂,可惜绝口不提合作者

  

  梅特纳,甚至虽然主要工作是梅特纳做的 添加一个stark,就是那个斯塔克效应,1919的nobel

  

  这三个都跟纳粹关系不浅,其中lenard是希特勒的铁杆拥护者 要算上其他学科的,那人品不端的就更多le

  

  

  

  31.讲讲夸克发现的历史

  

  现在一提夸克,大家都知道是盖尔曼其实夸克最早叫ace,是兹维格起的名字 兹维格比盖尔曼要早发明夸克理论,发展的也完整的多,写了特别详细的一片大文章 基本上除了动力学,方方面面都涉及到了 惜四处投稿悲剧,因为太超前了 可怜的他在cern待了老久,连个位置都找不到 这个故事说明,工作做得太好了,大家不一定认 为什么这么说呢?看下一个盖尔曼的故事

  

  32.盖尔曼在兹维格后不久也得到了夸克理论 然后想发文章阿 可是他跟兹维格不一样,兹维格年轻啊,没被人欺负果阿,不知道厉害阿 盖尔曼可是知道圈内那帮老流氓打击新奇思想的力度, 盖尔曼老奸巨滑,写了一片奇短的文章,里面凡是关键的部分都说的含含糊糊, 模棱两可,比如分数电荷,1964年盖尔曼在《物理通讯》上的一篇论文中说: “将夸克看作是质量有限的物理粒子(而非无穷大质量极限的纯数学实体),而 推测它们的行为方式乃是一个玩笑……在最高能量的加速器上寻找带有-1/3电荷或+2/3

  

  电荷的稳定夸克,抑或是带有-2/3电荷或+1/3电荷或+4/3电荷的稳定的双夸 克态,将促使我们确信并不存在真正的夸克!” 然后他又找了一份不是很牛的杂志,发了 可怜的兹维格,夸克理论都在圈内流传很久了,他的文章仍然到处悲剧 谁让他写的太详细了呢

  

  33.还是关于可怜的兹维格的

  

  他想在大学谋个职位,可惜没有成功,因为他的关于夸克理论的文章使他 在cern名声扫地,某位德高望重的理论物理老前辈评价说那文章纯属江湖 医生的手笔 恩 这位老前辈不知道是不是杨振宁,嘿嘿,听说他到现在还不承认quark理论

  

  34.关于被人误导

  

  Weisskopf大概是有史以来最成功的物理博士后,,因为他做的博士后时间长,出 的成果也特别的好,,好像就是刚开始找工作不是很顺利 不过他也有很郁闷的时候

  

  有一次,他计算了量子电动力学的一个问题,然后得出了结果,不久,费曼和施温格 (maybe) 也对这个问题得到了他们的结果,不幸的是,费曼和施温格的结果一致,但 与Weisskopf的不一致 是Weisskopf这篇文章没敢投 一年之后feymann和施温格发现是他们两个错了 像不像少数派报告

  

  35.经过仔细的研究炸药奖历史,俺发现了一条很牛的规律

  

  如果你是nobel牛人的儿子,那么有可能获得nobel,比如thomson父子

  

  如果你不是他们的儿子,那么女儿也有可能,顺便带上女婿 不过这种可能太小了

  

  最大的可能就是当牛人的弟子 当然你眼光得选好,爱因斯坦那种是不能跟的 比如当年从米国去罗马跟fermi的五个postdoc, bethe,Edward Teller, George Placzek, Felix Bloch, and Rudolf Peierls 这里面bethe 和 bloch是nobel,几率 40% fermi在芝加哥带的博士如下 George Farwell, Anderson, Wattenberg, Harold Agnew, Goeffrey Chew, Marvin Goldberger, Jack Steinberger, Owen Chamberlain, Richard Garwin, T. D. Lee, Uri Hasber-Schaum, Orear, John Rayn, Schluter, Rosenfeld, Horace Taft, and Jerome Friedman 其中四个是nobel,几率不到25%,但仍然惊人 比起买彩票,多大的几率阿

  

  36.fermi有次在讨论班上讲群伦,他先讲了Abelian groups,然后是Burnside‘s theorem 然后是...讲了老半天,讲道了群的定义 然后学生就抱怨阿,说怎么讲的这么乱,fermi然后来了句:"群论就是一堆定义的堆 砌而已" 他讲课的顺序很简单,就是按照weyl的那本群论的index讲的,所以才会从a到g

  

  37.fermi对物理学家有自己的分类办法

  

  1.某些他认为自己可以从对方身上学到一点东西的(在50年代的芝加哥,这样的人 只有一个,盖尔曼

  

  2.有勇气反对他的人,(不幸的是,fermi通常认为自己是对的)

  

  3.能够几乎自动的接受他的想法的人,这种人可以做助手

  

  38.据说海森堡给自己弄了个墓志铭,"He lies somewhere here" 直译就是 他在这里,且在别处 俺翻译水平不高,谁英语牛最好重新翻译 不过明白不确定原理的应该都知道这句话的意思

  

  39.波尔兹曼

  

  是伟大的统计物理学家,他对现代的统计物理理论做了奠基性的工作,其中 包括了俺一直不太懂得H定理,和谁都不会精确算得波尔兹曼方程,不过可 惜的是这些基石并不是那么牢靠

  

  不幸的是他一生在与自己的学术对手作斗争,被迫不停的宣传原子论,更不 幸的是学术上的斗争竟然引入了人身攻击,攻击他的人就包括爱因斯坦很很 佩服的马赫 不幸的波尔兹曼最终死于自杀,更不幸的是他刚死,他的对手就都承认了原 子论。

  

  伟大的波尔兹曼生前很少有支持者,年轻的planck是这少数支持派的一员, 但是可怜的planck,波尔兹曼压根看不起他,认为planck和自己不是一路 这个故事告诉我们,一张厚脸皮和一颗麻木的心对于科学工作者是多么重要啊

  

  40.讲个波尔兹曼的八卦纪念一下他吧

  

  波尔兹曼大约上课不喜欢往黑板上写东西,然后学生经常抱怨听不懂 然后学生complain阿,说老大,证明太难了,以后往黑板上写,别光讲, 我们记不住。波尔兹曼答应了

  

  第二堂,他又在课上开始滔滔不绝,从a变换到b,b到c...最后总结说, 大家看这个东西如此简单,就跟1+1=2一样 然后他突然想起对学生的承诺,于是拿起粉笔,在黑板上工工整整地写 了“1+1=2”

  

  41.今天讲讲实验物理学家是怎么骗钱的

  

  1969年,Robert Wilson, fermi lab的第一任老大,被要求向 国会报告fermilab在增强国防中的作用 wilson是这样描述的,"我们的实验将给国家带来荣誉,但不可能对 国防有任何的直接益处,不过我们有一点可以明确,建造fermilab将 使的这个国家更值得保卫" 原文是 except to help make it worth defending

  

  42.多普勒是怎么验证多普勒效应的

  

  恩,大家都知道,限于当时的条件,多普勒同学不可能像我们 一样运用计算机阿什么的记录下波形文件,然后比较频率 那他怎么办呢 他请了一帮吹小号的坐在火车拉的平板车上,然后请了一帮能听出绝对音高的 音乐家坐在铁轨旁,让那帮音乐家用他们的耳朵记录下火车靠近和离开的时候 的声音 多普勒公式就是这么验证的 实验大牛啊

  

  43.就俺所知道的,大概很少有物理学学家不鄙视哲学家的,虽然ph.D的意思 是哲学博士 feynman同学大概就是其中的代表,他有次给朋友写信说到"最近一切都好,就是 我儿子让我担心,他居然想当个xxxx哲学家"

  

  44.说起来哲学家,就能联系到宗教

  

  上次我看到教皇对霍金弯腰的那条消息的时候,突然想起来伽利略在 宗教审判所认罪的时候的私语,"但它(地球)的确是在转动阿" 爱因斯坦文章中经常提到上帝,这使得宗教人士颇为兴奋,甚至到今天, 国外的基督教徒经常拿这个做理由劝学自然科学的信教 本来嘛,你们老大都信这个 可惜爱因斯坦早就驳斥过这种说法,他宣称,他所信仰的,是斯宾诺萨的 那个上帝,即自然

  

  45.据说有个传说是有人问爱丁顿,说当世只有三个人懂得相对论,爱因斯坦是一个, 您是一个 爱丁顿沉默了半天,那人说您不必如此谦虚吧 爱丁顿说,我再想那第三个人是谁。 这个故事真实性不可考,不过下面的应该是真实的 当年普朗克劝爱因斯坦去柏林,爱因斯坦推辞说,“相对论不算什么,郎之万 说全世界也就12个人懂" 普朗克回答道"可是这12个人至少有八个在柏林" 可见当时德国物理学研究之强

  

  BTW,爱丁顿当年做验证爱因斯坦关于光在引力场偏转的实验,误差跟结果一样大, 但是还是发生了 可见有时候实验误差100%也没有关系

  

  46.物理学家的良心

  

  奥本海默对自己造出来原子弹极为后悔 据说曾经在联合国大会上发言说,“我双手沾满了鲜血" 气的杜鲁门破口大骂,甚至说"是我下令投的,跟他有什么关系" 俺支持杜鲁门

  

  47.美国人很喜欢吹捧费曼的聪明,甚至有本关于他的传记,名字直接就叫 genius 俺很不爽阿,这就是genius了,小爱怎么办啊 后来看到pais写小爱的book了, 名字就叫 subtle is the lord 一语双关,牛啊

  

  48.有人说俺对feynman不公平

  

  俺其实还是很佩服feynman的 俺天天算得就是他画的那些鬼图,算到吐血,不佩服都不行 这段要讲的是feynman泡妞的本事,这项技能在物理学界大概feynman是老大了 feynman年轻的时候在cornell当教授,经常跑到舞会去跟女学生跳舞,聊天, 然后每次他自我介绍说是教授,就被骂做骗子,姑娘然后就跑了 feynman过了好久才明白,自己当教授的时候的确太年轻了 好像那时候美国还没有老师与学生不能date的规定

  

  下面说说feynman的最后一个老婆,格温尼斯

  

  49.格温尼斯是个ppmm,而且胸怀大志那种的,要环游地球 然后她在日内瓦碰到了feynman feynman同学听说她要环绕地球,而且现在打工的工资那么少,不禁义愤填膺, 充满爱心的跟她说,到俺米国加利福尼亚的家来当管家吧,俺给你高工资,你 可以很快有钱环绕地球 于是格温尼斯就这样被骗到了米国,然后不久被骗成了feynman的老婆,环绕 地球?当然还是会的,跟费曼一起了 同学们要注意学习手法阿 格温尼斯真的超pp阿,大家可以找一下照片 我手头的在book上,没法上传

  

  50.关于小爱的地位

  

  毋庸置疑,对于我们这些学物理的人来说,小爱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牛的科学家,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,

  

  51.纪念一下pauli

  这位先生是上个世纪少有的天才之一 pauli同学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。马赫先生被小爱同学称为相对论的先驱,虽然马赫先 生并不给小爱这个面子,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 是我们前面提到的那个统计物理的天才最终绝望而自杀的原因之一。 pauli幼年如何天才我们就不赘述了,他的第一篇文章是一片有关weyl的 关于重力和电磁场的规范理论的文章,weyl评价说这片文章带有强烈的 pauli风格

  

  在pauli 21岁的时候,他为德国的《数学科学百科全书》写了一片长达 237叶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”

  

  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。今天我能查到的信件中,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 觉得没有做出像他的king一样伟大的工作。 仅以此怀念pauli

  

  52.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puali的眼光震惊了 不过pauli年轻的时候大概是他最牛的时候,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,hoho,不知道以后会是什么样子

  

  53."if I have seen further [than others] it is by standing on the shoulders of giants." 大概有不少年轻孩子都因为这句话觉得牛顿巨谦虚 其实,其实这句话很损的 胡克,就是胡克定律那个,一直宣称万有引力是他先发现的,后来牛老大怒了, 就给他写了一封信,其中包含了这句话。 意思嘛,很明显,就是说就算我的发现借鉴了前人的工作,那也只是借鉴了大 牛的那些,至于你,还不配 俺到老晚才知道这个事情,然后就知道,看来骂起仗来,物理学家不比其他人差

  

  这个是不是ukim讲过?

  

  54.讲讲老实孩子是怎么倒霉的

  

  欧姆同学,就是那个欧姆定律那个,这孩子从小做事认真努力, 经过不懈研究,终于得出了欧姆定律 U=I*R,想想在当时,这是 多大的发现阿,按理说剩下tenure房子车子ppmm应该会全来了 不幸的是,这个定律实在是太简单了,完美的线性关系,在 那些老大们看来,根本不可能。 于是ohm的tenure没拿到,还被攻击为骗子ohm,更别说房子车子ppmm了

  

  55.小爱赌钱

  

  有一年开会,会场选在了那个拉斯韦加斯,当然了跟国内选九寨沟什么的一样,都是要找能腐败的地方。 我们的小爱同学在那里做了一件很不好的事情,他疯狂的赌钱。 然后有个物理学家就评论说,“我从来没想过爱因斯坦也会这样,好像 要见不到明天的太阳了似的。" 另一个愁容满面,叹了口气说,"我担心的就是这个,我总觉得他的确是 知道会有什么事情发生"

  

  56.很多人不肯承认,其实很多大牛年轻的时候也很惨的

  

  比如laughlin,据说他得出那个波函数以后,有很久到处追着大牛,给他们 讲述自己的思想,挺可怜的,不过自打得了nobel,也就摇身变成大牛了,很拽了 而且当年他好像在什么地方做博后,据说穷的被老婆骂,hoho btw, 我觉得laughlin那个结果非常合理 第一次看到的时候就这么觉得 放弃单粒子的波函数,从对称构造近似解,是很有物理头脑的做法 hoho another btw, 另外这个猪头的Autobiography大概是 www.nobel.se中最长的了,简直就是流水账

  

  57.这段讲两个不是名人的八卦

  

  纽约大学苏卡尔,物理教授写了一篇关于哲学与科学关系的文章,其中引用了 最新的物理研究成果,引用了大量物理大师的文章,指出,在当前物理发展如 此迅猛的时代,科学的发展不可避免的被烙上哲学的印记 这篇文章发在了著名的美国杜克大学出版的著名的“文化与政治分析”学术季 刊《社会文本》(Social Text)上。 然后苏卡尔在三个星期后承认,那篇文章纯粹是胡扯 无独有偶 法国有两个记者,靠两片生编乱造的超弦论文,在一个不著名的小大学,拿了 物理学博士 自己体会,我就不总结了 苏卡尔事件网上很多地方都有,可以google

  

  58.爱因斯坦的小心眼

  

  可怜的爱因斯坦,当年在苏黎世读书的时候,也是满可怜的。他和另外三个学生一起获得了一个叫fachlehrer的冬冬(大概就是作助教的资格), 另外三个人立马就拿到了位置,偏偏小爱没拿到。(另一个学生,爱因斯坦未来的 第一任夫人,未能通过fachlehrer) 当时系里管这个的是weber,好像他对于爱因斯坦不是很满意,曾经批评爱因斯坦 不喜欢听从他人意见(原文是 but you have one great fault, you do let yourself be told anything)。据说爱因斯坦对实验兴趣不大也是跟这个有关 小爱大概快被郁闷死了,以至于终生对weber耿耿于怀。当Weber去世的时候(1912), 小爱居然写了这样一封信给朋友,信中声称"weber‘s death is good for the ETH". ETH zurich就是苏黎世理工学院了 。

  

  

  



  

  

  ·大话量子力学·

  

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   楔子

    

     在这里想讲一个故事。

  

     讲故事之前自然总要为故事取一个名字,而我的这个故事的名字就叫做“大话量子力学”。

  

     “大话”者,典自于“大话西游”也。   何为?盖因此故事之于正史颇似“大话西游”之于“西游记”。

  

     所不同者,“大话西游”与“西游记”皆为虚妄,只有正统与无厘头之分,而我的故事却更接近于真正的历史。

      

    

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     一

    

     故事发生在二十世纪初的法国。

  

     巴黎。

  

     一样的延续着千百年的灯红酒绿,香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧,红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。

  

     而在此时的巴黎,有一个年轻人,名字叫做德布罗意(De Broglie),从他的名字当中可以看出这是一个贵族,事实上德布罗意的父亲正是法国的一个伯爵,并且是正是一位当权的内阁部长。这样一个不愁吃不愁穿只是成天愁着如何打发时光的花花公子自然要找一个能消耗精力的东西来磨蹭掉那些无聊的日子(其实象他这样的花花公子大约都会面临这样的问题)

  

    德布罗意则找到了一个很酷的“事业”——研究中世纪史。据说是因为中世纪史中有着很多神秘的东西吸引着这位年轻人。  

  

     时间一转就到了1919,这是一个科学界急剧动荡动着的年代。就在这一年,德布罗意突然移情别恋对物理产生了兴趣,尤其是感兴趣于当时正流行的量子论。

  

     具体来说就是感兴趣于一个在当时很酷的观点:光具有粒子性。

  

     这一观点早在十几年前由普朗克提出,而后被爱因斯坦用来解释了光电效应,但即便如此,也非常不见容于物理学界各大门派。   德布罗意倒并不见得对这一观点的物理思想有多了解,也许他的理解也仅仅就是理解到这个观点是在说“波就是粒子”。

  

     或许是一时冲动,或许是因为年轻而摆酷,德布罗意来到了一派宗师朗之万门下读研究生。  

  

  从此,德布罗意走出了一道足以让让任何传奇都黯然失色的人生轨迹。

    

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     二

    

    历史上德布罗意到底花了多少精力去读他的研究生也许已经很难说清,事实上德布罗意在他的5年研究生生涯中几乎是一事无成。事实上也可以想象,一个此前对物理一窍不通的中世纪史爱好者很难真正的在物理上去做些什么。

    

     白驹过隙般的五年转眼就过去了,德布罗意开始要为他的博士论文发愁了。

  

     其实德布罗意大约只是明白普朗克爱因斯坦那帮家伙一直在说什么波就是粒子,(事实上对于普朗克大约不能用“一直”二字,此时的普朗克已经完全抛弃自己当初的量子假设,又回到了经典的就框架。)而真正其中包含的物理,他能理解多少大约只有上帝清楚。

  

     五年的尽头,也就是在1924,德布罗意终于提交了自己的博士论文   他的博士论文只有一页纸多一点,不过可以猜想这一页多一点的一份论文大约已经让德布罗意很头疼了,只可惜当时没有枪手可以雇来帮忙写博士论文。

  

     他的博士论文只是说了一个猜想,既然波可以是粒子,那么反过来粒子也可以是波。

  

     而进一步德布罗意提出波的波矢和角频率与粒子动量和能量的关系是:

      动量=普朗克常数/波矢

      能量=普朗克常数*角频率

      这就是他的论文里提出的两个公式

  

     而这两个公式的提出也完全是因为在爱因斯坦解释光电效应的时候提出光子的动量和能量与光的参数满足这一关系。

    

     可以想象这样一个博士论文会得到怎样的回应。

  

     在对论文是否通过的投票之前,德布罗意的老板朗之万就事先得知论文评审委员会的六位教授中有三位已明确表态会投反对票。

  

      本来在欧洲,一个学生苦读数年都拿不到学位是件很正常的事情,时至今日的欧洲也依然如此。何况德布罗意本来就是这么一个来混日子的的花花公子。

  

      然而这次偏偏又有些不一样——德布罗意的父亲又是一位权高望众的内阁部长,而德布罗意在此厮混五年最后连一个Ph.D都没拿到,双方面子上自然也有些挂不住。

  

     情急之中,朗之万往他的一个好朋友那里寄了一封信。

  

     当初的朗之万是不是碍于情面想帮德布罗意混得一个PhD已不得而知,然而事实上,这一封信却改变了科学发展的轨迹。

    

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     三

    

    

     这封信的收信人

     

      是爱因斯坦。

    

     信的内容大致如下:

    

    尊敬的爱因斯坦阁下:

     在我这里有一位研究生,已经攻读了五年的博士学位,如今即将毕业,在他提交的毕业论文中有一些新的想法………………

  

     请对他的论文作出您的评价。

  

     另外顺便向您提及,该研究生的父亲是弊国的一位伯爵,内阁的**部长,若您……,将来您来法国定会受到隆重的接待

    

                                 朗之万

    

     在信中,大约朗之万的潜台词似乎就是如果您不肯给个面子,呵呵,以后就甭来法国了。

    

     不知是出于知趣呢,还是出于当年自己的离经叛道而产生的惺惺相惜,爱因斯坦很客气回了一封信,大意是该论文里有一些很新很有趣的思想云云。

    

     此时的爱因斯坦虽不属于任何名门望派,却已独步于江湖,颇有威望。有了爱因斯坦的这一封信,评审委员会的几位教授也不好再多说些什么了。

    

     于是,皆大欢喜。

  

     浪荡子弟德布罗意就这样“攻读”下了他的PhD(博士)。

  

     而按照当时欧洲的学术传统,朗之万则将德布罗意的博士论文印成若干份分寄到了欧洲各大学的物理系。

  

     大约所有人都以为事情会就此了结,多少年以后德布罗意那篇“很新很有趣”博士论文也就被埋藏到了档案堆里了。

  

     德布罗意大约也就从此以一个PhD的身份继续自己的浪荡生活。。

    

      但历史总是喜欢用偶然来开一些玩笑,而这种玩笑中往往也就顺带着改变了许多人的命运。

    

     在朗之万寄出的博士论文中,有一份来到了维也纳大学。

    

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     四

    

     1926年初。

  

     维也纳。

  

     当时在维也纳大学主持物理学术活动的教授是德拜,他收到这份博士论文后,将它交给了他的组里面一位已经年届中年的讲师。

  

     这位讲师接到的任务是在两周后的seminar(学术例会)上将该博士论讲一下。

  

     这位“老”讲师大约早已适应了他现在这种不知算是平庸还是算是平静的生活,可以想象,一个已到不惑之年而仍然只在讲师的位置上晃荡的人,其学术前途自然是朦胧而晦暗。 而大约也正因为这位讲师的这种地位才使得它可以获得这个任务,因为德拜将任务交给这位讲师时的理由正是“你现在研究的问题不很重要,不如给我们讲讲德布罗意的论文吧”。

  

     这位讲师的名字叫做——薛定谔(Schrodinger)

    

     在接下来的两周里,薛定谔仔细的读了一下德布罗意的“博士论文”,其实从内容上来讲也许根本就用不上“仔细”二字,德布罗意的这篇论文只不过一页纸多一点,通篇提出的式子也不过就两个而已,并且其原型是已经在爱因斯坦发表的论文中出现过的。

  

     然而论文里说的话却让薛定谔一头雾水,薛定谔只知道德布罗意大讲了一通“波即粒子,粒子即波”,除此之外则是“两个黄鹂鸣翠柳“——不知所云。

  

     两周之后,薛定谔硬着头皮把这篇论文的内容在seminar上讲了一下,讲者不懂,听者自然也是云里雾里,而老板德拜则做了一个客气的评价:

  

      “这个年轻人的观点还是有些新颖的东西的,虽然显得很孩子气,当然也许他需要更深入一步,比如既然提到波的概念,那么总该有一个波动方程吧”

  

      多年以后有人问德拜是否后悔自己当初作出的这一个评论,德拜自我解嘲的说“你不觉得这是一个很好的评论吗?”

  

     并且,德拜建议薛定谔做一做这个工作,在两周以后的seminar上再讲一下。

    

      两周以后。

  

     薛定谔再次在seminar上讲解德布罗意的论文,并且为德布罗意的“波”找了一个波动方程。

  

     这个方程就是“薛定谔方程”!

  

     当然,一开始德布罗意的那篇论文就已经认为是垃圾,而从垃圾产生出来的自然也不会离垃圾太远,于是没人真正把这个硬生生给德布罗意的“波”套上的方程当一回事,甚至还有人顺口编了一首打油诗讽刺薛定谔的方程:

  

     欧文用他的psi,计算起来真灵通:    但psi真正代表什么,没人能够说得清。   (欧文就是薛定谔,psi是薛定谔波动方程中的一个变量)

    

     故事的情节好像又一次的要归于平庸了,然而平庸偏偏有时候就成了奇迹的理由。

  

     大约正是薛定谔的“平庸”使得它对自己的这个波动方程的平庸有些心有不甘,他决定再在这个方程中撞一撞运气。

    

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     五

    

     上面讲到的情节放到当时的大环境中来看就好像是湖水下的一场大地震——从湖面上看来却是风平浪静。

  

     下面请允许我暂时停止对“老”讲师薛定谔的追踪,而回过头来看一看这两年发生物理学界这个大湖表面的风浪。

  

     此前,玻尔由普朗克和爱因斯坦的理论的启发提出了著名的“三部曲”,解释了氢光谱,在这十几年的发展当中,由玻尔掌门的哥本哈根学派已然是量子理论界的“少林武当”。

  

     1925,玻尔的得意弟子海森堡提出了著名的矩阵力学,进一步抛弃经典概念,揭示量子图像,精确的解释了许多现象,已经成为哥本哈根学派的镇门之宝——量子届的“屠龙宝刀”。不过在当时懂矩阵的物理学家没有几个,所以矩阵力学的影响力仍然有限。事实上就是海森堡本人也并不懂“矩阵”,而只是在他的理论出炉之后哥本哈根学派的另一位弟子玻恩告诉海森堡他用的东西在数学中就是矩阵。

    

     再回过头来再关注一下我们那个生活风平浪静的老讲师薛定谔在干些什么——我指的是在薛定谔讲解他的波动方程之后的两个星期里。

  

     事实上此时的他正浸在温柔乡中——带着他的情妇在维也纳的某个滑雪场滑雪。

  

     不知道是宜人的风景还是身边的温香软玉,总之是冥冥之中有某种东西,给了薛定谔一个灵感,而就是这一个灵感,改变了物理学发展的轨迹。

    

     薛定谔从他的方程中得出了玻尔的氢原子理论!

    

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     六

    

     倚天一出,天下大惊。

  

     从此谁也不敢再把薛定谔的波动方程当成nonsense(扯淡)了。

  

     哥本哈根学派的掌门人玻尔更是大为惊诧,于是将薛定谔请到哥本哈根,详细切磋量子之精妙。

  

     然而让玻尔遗憾的是,在十天的漫长“切磋”中,两个人根本都不懂对方在说些什么。在一场让两个人都疲惫不堪却又毫无结果的“哥本哈根论剑”之后,薛定谔回到了维也纳,

  

     薛定谔回到了维也纳之后仍然继续做了一工作,他证明了海森堡的矩阵力学和他的波动方程表述的量子论其实只是不同的描述方式。

  

     从此“倚天”“屠龙”合而为一。

  

     此后,薛定谔虽也试图从更基本的假设出发导出更基本的方程,但终究没有成功,而不久,他也对这个失去了兴趣,转而去研究“生命是什么”。

    

     历史则继续着演义他的历史喜剧。

  

     德布罗意,薛定谔都在这场喜剧中成为诺奖得主而名垂青史。

    

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     尾声

    

     其实在这一段让人啼笑皆非的历史当中,上帝还是保留了某种公正的。薛定谔得出它的波动方程仅在海森堡的矩阵力学的的诞生一年之后,倘若上帝把这个玩笑开得更大一点,让薛定谔在1925年之前就导出薛定谔方程,那恐怕矩阵力学就根本不可能诞生了(波动方程也就是偏微分方程的理论是为大多数物理学家所熟悉的,而矩阵在当时则没有多少人懂)。如此则此前在量子领域已辛苦奋斗了十几年的哥本哈根学派就真要吐血了!

  

     薛定谔方程虽然搞出了这么一个波动方程,却并不能真正理解这个方程精髓之处,而对它的方程给出了一个错误的解释——也许命中注定不该属于他的东西终究就不会让他得到。对薛定谔方程的正确解释是有哥本哈根学派的玻恩作出的。(当然玻恩的解释也让物理界另一位大师——爱因斯坦极为震怒,至死也念念不忘“上帝不会用掷色子来决定这个世界的”,此为后话)。

  

     更基本的量子力学方程,也就是薛定谔试图获得但终究无力企及的的基本理论,则是由根本哈根学派的另一位少壮派弟子——狄拉克导出的,而狄拉克则最终领袖群伦,建起了了量子力学的神殿。

  

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在一塌糊涂上发现了一个关于朗道和费曼的帖子.贴出来!‘



  朗道(Lev Landau,1908-1968,出生于前苏联的巴库,1962年诺贝尔物理奖)和费曼(Richard Feynman,1918-1988,出生于美国纽约,1965年诺贝尔物理奖)都是公认的最有个性的理论物理学家并且各自拥有大量的崇拜者。作为冷战时代两大敌对阵营的天才骄子,把朗道和费曼拿到一起对比是很有戏剧性的。令人惊讶的是除一个是前苏联人(朗道),另一个是美国人(费曼)外,我们发现在他们的身上有很多共同点,简直就像是孪生兄弟。

  

  在物理学上,朗道的贡献是多方面的,借用摩西十诫之名,人们把朗道在物理学上的贡献总结为“朗道十诫”,这10项成果是:量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927);自由电子抗磁性的理论(1930);二级相变的研究(1936~1937);铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935);超导体的混合态理论(1934);原子核的几率理论(1937);氦Ⅱ超流性的量子理论(1940~1941);基本粒子的电荷约束理论(1954);费米液体的量子理论(1956);弱相互作用的CP不变性(1957)。

  

  费曼的科学工作也同样涉及到多个领域。其中最重要的是量子力学路径积分理论以及他以路径积分的形式写出的整个量子电动力学(QED),使之具有相对论协变的形式,并且通过重整化的方法避开了发散的困难,解决了电子的自能问题。利用这样的理论,就可以相当精确地计算出兰姆位移和电子的反常磁矩等用旧有的理论无法处理的问题。在此过程中,他还发展了在场论中十分重要的费曼图技术。今天,路径积分、费曼图已经成为理论物理学家通用的语言,恰似微积分对牛顿力学的重要性一样。

  

  朗道和费曼都不约而同的用女人和性来表达自己对物理学的热爱。费曼表示研究物理对他来说就象是性,虽然很少有功利的用途,但又绝对不能缺少。朗道也曾经酸溜溜地表示:“漂亮姑娘都和别人结婚了,现在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。”这里漂亮姑娘指的是量子力学,量子力学是现代物理学的基础,于上世纪30年代由海森堡、薛定谔和狄拉克三个幸运儿建立,朗道因为比他们小几岁所以没能赶上这次物理学史上最关键的淘金行动。

  

  从朗道和费曼的科学工作看,我们很难区分出哪一个更厉害一些。朗道的工作大多集中在凝聚态物理学,被认为是凝聚态物理学这一物理学最大分支的创建者(这也和前苏联在低温物理学方面的深厚传统有直接关系)。不过朗道对自己“生不逢时”,没能赶上量子力学的创建,感到极度惋惜。而费曼的工作则主要集中在量子场论,他的量子力学路径积分理论被认为是量子力学的第三种等价理论形式(除此之外还有海森堡的矩阵力学、薛定谔的波动力学;狄拉克的贡献是建立了表象理论从而证明了矩阵力学和波动力学的等价性)。这个工作是足够让朗道羡慕的,可以说朗道想把自己的名字与量子力学创建者联系起来的愿望部分地被费曼实现了。

  

  朗道和费曼同时又都是优秀的教师,如果我们走进任何一个大学的图书馆,我们会发现以朗道或费曼为作者的物理教材和讲义是最多的并且是最热门的。这其中朗道的《理论物理学教程》和《费曼物理学讲义》是最被大家津津乐道的。除此之外,朗道还有一套《大众物理学》专门写给高中生和大学低年级水平读者的;而费曼也有《统计力学讲义》、《量子电动力学讲义》等研究生水平的教材。看来两个人都有使用自己风格叙述“全部”物理学的嗜好。但有趣的是,朗道和费曼几乎从未执笔去“写”过这些书,他们更像是布道者在讲坛上或研究组内去讲自己的物理。就像圣经是上帝的门徒根据其言行编纂出的经典一样,朗道书的执笔者主要是其学生及合作者;费曼书则是根据讲课录音及学生笔记整理出来的,费曼上课一般就是拿张纸神侃。

  

  朗道作为前苏联理论物理学的象征,是著名朗道学派的领导者,在这个科研组里学生必须先读完朗道的《理论物理学教程》才可以进入研究。据说朗道本人是从不读文献的,他的学生会把自己读过的文献拿来与他讨论,而朗道学派培养出的大师级人物也特别多,象金兹堡和阿布里科索夫(2003诺贝尔物理奖得主)。相比之下,费曼作为一名导师,却没有培养出在物理方面特别成功的学生。但费曼很热心物理学在公众中的传播,经常给世界各地的大学本科生上课、给公众做各种讲演等。

  

  聪明伶俐、活泼好动的费曼生活在传媒发达的美国显然吸引了更多物理学以外大众的注意力,就象是生活在物理世界中的传奇浪子。而朗道的声名则主要限制在学术圈内,在学术上朗道还多少有些“学阀”作风,有些被朗道枪毙掉的论文,后来被证明是极重要的。

  

  1938年,朗道因被怀疑是德国间谍而入狱,关押一年后,被包括玻尔在内的国内外物理学家所营救,但那段日子一定是他刻骨难忘的,他写道:I spent a year in prison and it was clear that I would be unable to live for even another half year.(在狱中我呆了一年,显然再有半年我就会死掉。) 1962年朗道又遭遇严重车祸(这很可能是前苏联克格勃精心策划的),在车祸中朗道断了11跟骨头并头骨骨折,在经历数次临床死亡判决之后,医生又把朗道从死神手里抢救了回来,但他已经失去了做物理学研究的能力,6年后朗道过早的离开了我们,时年仅60岁。朗道可以说是一个悲剧人物,他虽然在科学上取得了空前的成功,但也留下了太多的遗憾,让后人为他惋惜。

  

  而费曼则显然是个喜剧人物,他的才华在各方面得到了充分发展和展示,费曼玩鼓、研究古埃及的象形文字、到舞会上找女大学生玩、俨然一副天才顽童形象。当然费曼的最爱还是理论物理,在他去世前,在他办公室的小黑板上画的是 Bethe Ansatz 这一超级难题。

  

  令人惊讶的是,费曼和朗道一样都是犹太人,并且都是来自前苏联地区的犹太人。朗道的故乡是今天阿塞拜疆共和国的首都、里海边上的石油城巴库市。费曼虽然出生在美国的纽约,但他的父亲麦尔维尔则是白俄罗斯的明斯克人。费曼的父亲爱好物理,并是小费曼的启蒙,朗道的父亲则是一位工程师,俄罗斯民族及犹太人的学术及数理传统无疑是催生两个物理天才的真正父亲。朗道和费曼对物理学的影响永远不会过去。



  



  

  

  



, LY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">年夏天,海森堡专程去被德国占领的丹麦哥本哈根拜访玻尔,告诉他原子弹在理论上是可行的,但在生产技术上的困难将使它不可能在最近的几年中出现。他希望玻尔能联合各国的物理学家,以种种理由特别是以技术困难为借口,共同阻止这一武器的研制。

  

  原子弹在理论上可行的消息震惊了玻尔,他问海森堡:“你确实认为利用铀原子的分裂可以制造原子弹吗?”海森堡回答说:“原则上是可能的,但是它要求我们在技术方面花费难以想象的力量,而我们认为在目前战争进行过程中是办不到的。”玻尔由此对留在希特勒德国的物理学家们更加怀疑了,因为他确信,这些人正在集中力量制造铀弹。玻尔认为,自己有必要支持英美的同行们,在原子弹制造方面赶在德国的前面。在这种指导思想下,玻尔在两年后加入了美国的原子弹计划。

  

  海森堡在参与核研究的同时,也考虑着德国面临的政治问题。原子弹的巨大破坏力将会在战争中造成大量平民的无辜伤亡,对这一问题的关切,导致了他和冯·魏茨克等人对研究原子弹的道德问题的讨论。他在见到玻尔时,也提到了这个问题。这对延缓德国的核研究起了很大的作用。

  

  1943年夏,德国当局宣布了撤退计划后,海森堡离开了自己的家属,带着他的研究小组来到了赫津根。海森堡早在1942年就意识到德国已经失去了战争,他也就对德国的核计划失去了信心。他曾明确地说过:“对德国来说,战争就像一盘快结束的棋,在这盘棋中,德国比他的对手少了一个‘车’。这场战争就像这盘棋一样,败局已定了。”海森堡在极艰苦的条件下仍努力地工作着,在核反应堆等方面取得了一些成果。

  

  在赫津根被盟军占领的前夕,海森堡于1945年4月22日凌晨3点钟独自离开了实验小组,经过两年多的自行车旅行,回到了自己在巴伐利亚的家里。在路上,发生了一件非常惊险的事件,他被一个纳粹党徒抓住了。当时,海森堡的口袋里有一包英国香烟,他问那个人,能否收下这包香烟把自己放掉。这包香烟是海森堡好不容易从法国贝当元帅的储备物资中弄来的。这位元帅当时已经被拘留在赫津根附近的吉格马林根城堡中了。最后这个纳粹党徒同意了,海森堡才得以安全到家。

  

  海森堡回到家不久,美国以戈德施密特为顾问的检查德国核研究的特遣队——“阿尔索斯”的一个小分队专程找到了他。戈德施密特也是一位有名的原子物理学家,战前是海森堡的好朋友。小分队进入海森堡办公室第一眼看到的,就是办公桌上放着的海森堡与戈德施密特于1939年在美国的合影,他们俩正在相互亲热地握着手。这张照片引起了随行美国军官对戈德施密特的误会,以为他与敌人有着密切的关系。戈德施密特以一种痛苦、同情和不知所措的心情迎接海森堡的到来。他首先问海森堡是否愿意去美国工作,海森堡毫不犹豫地回答道:“不!德国需要我。”

  

  对于海森堡的价值,美国“曼哈顿工程”的组织者格罗夫斯曾这样说道:“对我们来说,在德国崩溃的时候得到他,比俘获10个师的德国军队要有价值得多。如果他落到俄国人手里,对俄国人来说,他会是一个无价之宝。”

  记得上小学(或中学)是由一个关于1个钱学森相当于三个师的故事,所以才有了文章开头的那一段。不过我个人认为这个相当公式基本上来说还是可观的。

  



  附注:哥廷根学派

  

  希尔伯特:领袖型数学家

  

    希尔伯特是对20世纪数学有深刻影响的数学家之一。他领导了著名的哥廷根学派,使哥廷根大学成为当时世界数学研究的重要中心,并培养了一批对现代数学发展做出重大贡献的杰出数学家,如内特、外尔。外尔后来与希尔伯特在数学基础的基本观点上发生了分歧,追随了反对他的直觉主义者布劳威尔。

  

    按时间顺序,希尔伯特的主要研究内容有:不变式理论、代数数域理论、几何基础、积分方程、物理学、一般数学基础,其间穿插的研究课题有:狄利克雷原理和变分法、华林问题、特征值问题、“希尔伯特空间”等。在这些领域中,他都做出了重大的或开创性的贡献。

  

    希尔伯特认为,科学在每个时代都有它自己的问题,而这些问题的解决对于科学发展具有深远意义。在1900年巴黎国际数学家代表大会上,希尔伯特发表了题为《数学问题》的著名讲演。他根据过去特别是十九世纪数学研究的成果和发展趋势,提出了23个最重要的数学问题。这23个问题通称希尔伯特问题,后来成为许多数学家力图攻克的难关,对现代数学的研究和发展产生了深刻的影响,并起了积极的推动作用,希尔伯特问题中有些现已得到圆满解决,有些至今仍未解决。

  

    希尔伯特是一位正直的科学家。第一次世界大战前夕,他拒绝在德国政府为进行欺骗宣传而发表的《告文明世界书》上签字。战争期间,他公开发表文章悼念“敌人的数学家”达布。希特勒上台后,他抵制并上书反对纳粹政府排斥和迫害犹太科学家的政策。

  

    由于纳粹政府的反动政策日益加剧,许多科学家被迫移居外国,曾经盛极一时的格廷根学派衰落了,希尔伯特也于1943年在孤独中逝世。

  



作者:园中葵 回复日期:2004-01-09 23:48:25

  附注2:哥廷根学派----------力学

  

   哥廷根学派力学的祖师福贝尔,可谓把传承该学派优良传统的工作“做到了家”。福贝尔本人是慕尼黑工业大学的工程力学教授,把两个儿子培养成了工程力学教授,又把两个女儿嫁给了两位工程力学教授,这在力学界传为佳话。这两位女婿中,其中的一位便是后来成为哥廷根学派(力学,下不赘述)领袖人物的普朗特。

  

  普朗特不仅精通数学,而且能娴熟地将数学与工程力学问题相结合。1903年,普朗特发表著名的边界层理论时年仅22岁。这项工作引起了国际知名数学家、哥廷根大学数学系系主任克莱因(希尔伯特的老师克莱茵(Felix Klein))的注意,将其从汉诺威高等理工学院聘请到哥廷根大学任工程力学教授。普朗特主持建立了哥廷根大学应用数学力学研究所,并亲任所长。在普朗特的领导下,哥廷根大学应用数学力学研究所人才辈出。许多国际知名的工程力学大师,如冯·卡门、铁木辛柯、普拉格、邓哈托、纳戴等,都出自普朗特的门下。在我国的力学学者中,陆士嘉先生(张维先生<著名力学家>的夫人,著名的流体力学家)是普朗特的学生。普朗特是学机械出身的,不仅具有丰富的工程知识,而且具有杰出的数学才能,但从不认为自己是数学家,相反自认为是一个工程师。

  

  53年,普朗特去世。为纪念他对力学的巨大贡献,德国航空研究协会和应用数学力学学会决定,自1957年起,每年邀请一位国际知名力学学者做一次纪念普朗特的学术演讲。到2001年为止,这样的演讲已进行了44次,所有的演讲内容均与普朗特在力学方面的贡献有关。

  

  冯·卡门(钱学森,林家翘<著名流体力学家>的导师)和铁木辛柯(徐芝纶<著名弹性力学家>的老师)不仅是美国近代应用力学的奠基人,而且是哥廷根学派的学术传统在美国的传播者。冯·卡门和铁木辛柯都堪称善于从工程中总结、抽象出力学问题的典范。其中,将枕木上的铁轨处理成弹性地基梁便是铁木辛柯的首创,是一个“力学来源于工程、又服务于工程”的典型范例。铁木辛柯尽管具有出色的力学才能,但在移居美国后的相当长一段时间,只是默默无闻地在西屋的一家公司任工程师。1924 ~ 1926年间, 铁木辛柯著述的《弹性力学》第一版出版。作为该书的作者,铁木辛柯所用的头衔是工程师,因为当时他是工程师而不是教授。这本书至今仍是力学方面的经典教材之一。

  



作者:园中葵 回复日期:2004-01-09 23:57:25

  附注3:哥廷根学派----------量子力学

  

  

  在量子理论的发展历程中,有三个关键人物:索末菲、玻尔和玻恩。尽管他们对量子力学的贡献有大小的不同,但在某种意义上他们都是领袖型科学家,各自领导了量子理论研究的三个不同学派,即索末菲的慕尼黑学派、玻尔的根本哈根学派和玻恩的哥廷根学派。

  

  索末菲与玻恩、玻尔在研究量子力学的纲领、目标和方法、风格等方面截然不同。索末菲属于古典主义派,他是旧量子论纲领(即经典力学与量子假设的混合物)的维护者,他认为旧量子论的基本假设中的矛盾只是一种有待解决的暂时困难,认为只要精心地做出特设性的假设(例如采取电子椭圆轨道模型代替玻尔的正圆轨道)就可以对付种种反常现象;相反,玻恩则属于量子的革命派,他是旧量子理论的摧毁者,他认为旧量子论本身内在矛盾是根本性的,为公理化的方法所不容,构造特性架设的办法只是权宜之计,新量子论必须另起炉灶,用公理化方法从根本上解决问题。

  

  索末菲的目标首先是解决实际问题,解决光谱学上的一个又一个悬而未决的难题能给他带来无穷的乐趣。他本人具备原子光谱类型的丰富知识,他更关心量子理论的实用价值,他有一种不把事情搞个水落石出绝不罢休的天性。相比之下,哥廷根的数学精神和玻尔的科学直觉支配着他们的整个理论物理研究工作。玻恩的目标在于追求普遍性,它的基本特征是使用高度抽象的公理化方法,不怎么强调典型案例的作用,较少考虑具体物理意义。玻尔的理论比较模糊,但是其中包含着丰富的内容,给后来的物理学家提供了很大的发展空间。量子理论的发展历程中,索末菲被称为是量子工程师,玻恩是量子数学家,而玻尔则是量子哲学家。

  

  玻恩1882年12月11日生于普鲁士布雷斯劳一个犹太知识分子家庭。小时受父亲(医学教授)影响喜欢摆弄仪器和参加科学讨论;1905年慕名进入哥廷根大学以便听希尔伯特(1862~1943)、闵可夫斯基(1864~1909)等数学、物理学大师讲学,并于1907年获博士学位;1912年受聘为哥廷根大学讲师,1921年玻恩成为哥廷根大学物理系主任和正式教授。

  

  在玻恩领导下,哥廷根物理界群星荟萃,形成了一个可以和哥本哈根学派媲美的新学派。作为科学学派的领导人,玻恩的主导作用通过学术本身(包括教学与科研)和组织工作两方面体现出来。玻恩有三个方面的研究课题:晶格动力学、分子结构与玻尔的量子理论。

  

  玻恩善于赏识人才,充分调动他们的积极性。他把弗朗克这样优秀的理论物理学家请来担任编外教授。玻恩与弗朗克经常组织学术活动,每周活动一次的“物理结构讨论班”吸引了大批学生。讨论班的形式是活泼的,不拘礼节,允许争论。20年代先后参加讨论班的主要成员有泡利、海森堡、奥本海默、康普顿、约尔丹、狄拉克、鲍林等。这个讨论班对来量子力学的发展有决定性的作用。玻恩吸引学生的一个重要原因是他的亲切。他经常和学生打成一片,(注意:现在我们中国的导师又有多少能做到这一点呢?)一起参加散步、野餐、讨论各类问题。玻恩和妻子都能弹奏钢琴,常常邀请喜欢音乐的学参加他的家庭音乐会。

  

  为了繁荣哥廷根的学术环境,1922年6月他把玻尔邀请来访问讲学,做了一系列有关量子论和原子结构的演讲,哥廷根把这次访问的日期称为玻尔节。这一次,德国乃至欧洲的原子物理学家都在这里聚会,玻尔的学生、玻恩的学生和索末菲的学生也在这里听讲。玻恩的学生从玻尔那里学到了依赖于物理直觉、灵感和洞察力的思维特点,为他们注重数理分析的思维方式增加了自觉与想象的翅膀。自由争论的学术气氛是学派健康成长和学术繁荣的必要条件。

  

  量子理论发展史的另两个关键性人物是海森堡和泡利。海森堡原来在慕尼黑学习,是索末菲的得意门生,后来在哥廷根的玻恩那里取得博士学位,1924~1926年又和玻尔一起工作,因此可以说是三个学派的共同学生和代表人物。他兼容并蓄了慕尼黑、哥廷根和哥本哈根三个不同的科学共同体的长处。在索末菲那里他获得理论研究的最基本的训练,1925年他提出矩阵力学得益于哥廷根学派的数学知识和对物理科学的公理化描述的追求精神,1927年他提出著名的测不准原理则无疑受到玻尔的哲学思想的影响。由于在量子力学方面做出的贡献,1932年海森堡获得诺贝尔物理学奖。

  

  泡利1921年从慕尼黑大学毕业,毕业后到哥廷根大学担任玻恩的助手,获得博士学位后在哥本哈根大学担任玻尔的助手,因此同样可以把泡利看成是索末菲、玻恩和玻尔三人的学生。泡利是大家公认的最出色的、最敏锐的批评家,在量子理论对旧理论的否定中表现出激进的革命态度。1924年泡利在研究反塞曼效应时发现了不相容原理,1930年在解决 β衰变的一个问题是提出了中微子假设,这个中微子在1953年被发现。泡利因为提出不相容原理获得了1945年的诺贝尔物理学奖。不过,玻恩似乎没有他的学生幸运,他对量子力学的几率解释受到了包括爱因斯坦、普朗克等很多伟大的科学家的反对,直到1954年才获奖。

  

  



  玻恩对他的学生黄昆的评价很高,那么黄昆是何许人呢?

    

  

  

   黄昆1919年9月生于北京。1941年毕业于燕京大学,1944年在昆明西南联大获硕士学位,1948年获英国不列斯托大学博士学位。1951-1977年任北京大学教授,1977年以来,在中国科学院半导体研究所工作,历任研究员、所长、名誉所长。中国科学院院士。黄昆教授是著名的理论物理学家,在半导体研究方面进行了大量开创性工作。他提出了稀固溶体的X-光漫散射理论和晶体光学振动的唯象方程,并预见了晶体光学声子和电磁场的耦合振动模式。堤出并发展了由晶格豫引起多声子跃迁的理论(包括光跃迁和无辐射跃迁),提出了有效解决半导体超晶格光学振动的模型,并阐明其光学振动模式的要点。他与玻恩合著的《晶格动力理论》成为该学科领域的第一部权威专著和标准参考文献。

  



作者:洗脑多年 回复日期:2004-1-10 20:58:57

  还有一个关于泡利的笑话

  



  因为泡利太具批判精神,他认为没有什么是对的,所以他很少说你的理论是正确,他看别人的论文或其他的东西,如果能说着居然没有错就算是最高的奖赏了,所以当时物理学界不管任何顶尖的学者都期望能得到泡利得这样一句话算是对他们的自身价值的确认,可是泡利确实很吝啬对别人说出这一句话,不过好像华人实验大师吴健雄女士却曾经得到泡利这样的称赞。

  

  据说泡利死后到了天堂,上帝把他制作的人世间模型交给泡利看,泡利看了之后惊讶得说:“这个居然没错“



  泡利赞赏吴健雄是有原因的,李政道杨振宁发表他们的弱相互作用宇称不守恒推断时,受到泡利无情的嘲笑,还跟人打了一个赌,吴健雄的实验算是给泡利一个很好的交代。

  

  虽说泡利是一味目光锐利的评论家,但是他也做过一些没有头脑的事。五十年代他与海森伯合作研究寻找基本粒子参数的根源(这正是当今的超弦理论所要解决的问题),可是他们的理论是七拼八凑的。在事件进展的节骨眼上,几乎每天给同行们一个通报,预示科学终究理论的到来,有一次他让吴健雄召集一流的物理学家们,他要完整地阐述他的理论。场论一代的年轻后辈听了他的报告,立马表示:有必要重新审查他们俩创立的量子力学是不是可靠。

  后来,他们俩又共同报告一次,作报告过程中,泡利本人觉得问题严重,做不下去,海森伯站起来想帮忙,结果两个合作者干起来了,而这时泡利是自己理论的反对者。着着实实让物理学的后辈们看了一场空前绝后的好戏。

  

  其实,本侠对泡利和海森伯无比崇敬,讲讲八卦也是让大师给咱们带来一点乐趣。



作者:园中葵 回复日期:2004-4-14 22:39:29    



      被誉为世界最杰出的女性物理学家、核物理女皇、中国居里夫人的吴健雄(1912-1997),早年毕业于中央大学,三十年代赴美留学,后曾参与“曼哈顿计划”,与“原子弹之父”奥本海默共事;她率先用实验证明杨振宁、李政道荣获诺贝尔物理学奖的“宇称不守恒”理论而轰动物理学界;她获得了除诺贝尔奖以外的几乎所有大奖,是诸多诺贝尔奖得主推崇的传奇人物。

  

  随着吴健雄实验(对宇称不守恒的验证)的进展,物理学界已渐渐开始有更多人谈论这件事,不同的故事和传言纷纷出现,形成一种极端热烈的气氛。任何一个熟悉其半年以前科学界对这件事态度的人,都会对这种改变大感吃惊。

  

    当时在物理学界以直言质疑著名的“伟大泡利”,对宇称可能是不守恒也一直是极度怀疑的。他在1956年由他以前的学生怀斯科夫信上得知吴健雄在进行这个实验时,就立时回信给怀斯科夫说,以他的看法,做这个实验是浪费时间,他愿意押下任何数目的钱,来赌宇称一定是守恒的。

  

    怀斯科夫收到泡利来信时,正巧刚得知吴健雄实验成功的消息,他说他并没有立即打电报给泡利说“赌一千块钱”,只是告知他有关吴健雄令人吃惊的实验结果。后来泡利回信给怀斯科夫,除表示难以置信的惊讶之外,还开玩笑地写道:“我很高兴我们没有真的打赌,因为我也许还输得起一些名声,但是却输不起我金钱的损失。”

博士导师不是fermi,他导师是TAYLOR,feimi的嫡传理论弟子是李政道

  

   

 

  

  10.吴健雄的事情也是得罪了合作者,当年宇称不守恒实验肯定能获诺贝尔奖的, 结果没有获得,这个是个很大的原因。 吴不懂低温,是跟标准局的几位低温大牛合作的,实验结果出来以后,吴一个人写的文章,好像因此得罪了那几位。。。 吴健雄写文章压根没通知那三个,开会的时候别人都以为要讨论文章怎么写 结果吴健雄已经把文章拿出来让他们表态了 据说谈到排名的时候,吴叹了一口气,然后就排名第一了

  

  11.大家现在都知道李杨闹翻了,其实何止他们一对儿闹翻了 weinberg 和格拉肖,两人高中同学,同在哈佛做教授,同时拿nobel物理奖,闹翻了 t‘hooft and veltman,师生关系,闹翻了 veltman个人感觉不是很牛,但是几个学生都是大牛,奇怪

  

  12.有些人的工作是由于数理功底扎实,水到渠成,他们从事的问题别人同样去做也可能成功 但是海森堡的研究就非常奇怪,比如他不会严格计算湍流,但是猜出了二维湍流解,最后这个解被林家翘严格证明了,诺伊曼作数值计算也发现他是对的 量子力学的创立也是如此,谁也没想到他能够一开始就完全放弃轨道等经典概念,只从可观测量出发建立量子力学 戈德史密特作过氦光谱的问题,他想用轨道自旋耦合解释,费尽力气也没找到答案,然后海森堡开始做,他从一开始就意识到这可能与反对称波函数有关,结果作出了答案,这好像是反对称波函数的第一次应用

  

  

  20.其实nobel奖中很多人不会带学生

  

  前面说过feymann是一个,爱因斯坦更是典型,好像一个好学生都没有, feymann自己也承认不是个好老师,因为他一见到问题就想自己做出来 爱因斯坦呢? 好像他习惯自己孤独的行走 也许是因为他也知道自己的方向太难,而且当时太偏,不愿意耽误学生 pauli有什么好学生吗? 海森堡? dirac? 好像都没有 dirac是个典型,讲课只顾自己,别人说没听懂,他就照刚才讲的原样重复 pauli ? 估计是对学生太凶了,曾经批评学生的论文, "连错误都算不上"

  

  21.不过pauli有一点比较好

  

  他对每个人都很刻薄,不会因人而异 有次老爱作报告,做完了,pauli起立来了句,“看来爱因斯坦不是很蠢"

  

  22.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,某个老大的实验室仪器突然失灵(忘了是谁了)。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

  

  23.杨振宁也是个例子

  

  据说在实验室是不受欢迎的人 因为他走到哪里,仪器就坏到哪里

  

  24.讲到实验物理,大家都知道运气是很重要的,往往只有一次机会 不过有的人运气着实不错,连着两次错过nobel奖,居然还能有第三次

  

  约里奥·居里夫妇——居里夫人的女儿和女婿发现了新的中性射线,却没有意识到是 中子, 结果这个nobel奖被查德威克得了 第二次,他们发现了正电子的轨迹,不幸,又忽略了,于是nobel被安德森得了 最后一次,估计上帝他老人家已经愤怒了,给了个特别明显的,根本不能忽略的现象, 稳定的 人工放射性 这两人这次总算没忽略,拿了个nobel 上帝他老人家也够郁闷的,给居里家的人送礼都得送三次

  

  25.冯。诺伊曼的聪明是出了名的

  

  据说有一次,维纳(似乎是他)有个问题想了一个月,没想明白。正好诺伊曼喜欢在 研究院到处串门 这天跑到维纳那里去,维纳就跟他诉苦,诺伊曼问了一遍问题, 然后就开始站在窗户那里对着外面 发呆 过了半个小时,他给了维纳答案 我估计再有自信的人碰到这种人都会被郁闷死的

  

  26.不过princeton高等研究院的诸位同仁比较有阿Q精神

  

  他们是这么说的,:“你看,琼尼的确不是凡人,但在同人们长期共同生活之 后,他也学会了怎样出色地去模仿世人。” 恩,这个自我安慰的确不错 btw: 琼尼就是诺伊曼

  

  27.R.P.Feynman: "Physics is like sex: sure, it may give some practical results, but that‘s not why we do it." feynman说的这句话 xxxx right 哈哈

  

 

  

  P.Lenard.1905年nobel,攻击爱因斯坦个人及其理论,手段恶劣

  

  哈恩,1944化学奖 不过做的是物理,重核分裂,可惜绝口不提合作者

  

  梅特纳,甚至虽然主要工作是梅特纳做的 添加一个stark,就是那个斯塔克效应,1919的nobel

  

  这三个都跟纳粹关系不浅,其中lenard是希特勒的铁杆拥护者 要算上其他学科的,那人品不端的就更多le

  

  

  

  31.讲讲夸克发现的历史

  

  现在一提夸克,大家都知道是盖尔曼其实夸克最早叫ace,是兹维格起的名字 兹维格比盖尔曼要早发明夸克理论,发展的也完整的多,写了特别详细的一片大文章 基本上除了动力学,方方面面都涉及到了 惜四处投稿悲剧,因为太超前了 可怜的他在cern待了老久,连个位置都找不到 这个故事说明,工作做得太好了,大家不一定认 为什么这么说呢?看下一个盖尔曼的故事

  

  32.盖尔曼在兹维格后不久也得到了夸克理论 然后想发文章阿 可是他跟兹维格不一样,兹维格年轻啊,没被人欺负果阿,不知道厉害阿 盖尔曼可是知道圈内那帮老流氓打击新奇思想的力度, 盖尔曼老奸巨滑,写了一片奇短的文章,里面凡是关键的部分都说的含含糊糊, 模棱两可,比如分数电荷,1964年盖尔曼在《物理通讯》上的一篇论文中说: “将夸克看作是质量有限的物理粒子(而非无穷大质量极限的纯数学实体),而 推测它们的行为方式乃是一个玩笑……在最高能量的加速器上寻找带有-1/3电荷或+2/3

  

  电荷的稳定夸克,抑或是带有-2/3电荷或+1/3电荷或+4/3电荷的稳定的双夸 克态,将促使我们确信并不存在真正的夸克!” 然后他又找了一份不是很牛的杂志,发了 可怜的兹维格,夸克理论都在圈内流传很久了,他的文章仍然到处悲剧 谁让他写的太详细了呢

  

  33.还是关于可怜的兹维格的

  

  他想在大学谋个职位,可惜没有成功,因为他的关于夸克理论的文章使他 在cern名声扫地,某位德高望重的理论物理老前辈评价说那文章纯属江湖 医生的手笔 恩 这位老前辈不知道是不是杨振宁,嘿嘿,听说他到现在还不承认quark理论

  

  34.关于被人误导

  

  Weisskopf大概是有史以来最成功的物理博士后,,因为他做的博士后时间长,出 的成果也特别的好,,好像就是刚开始找工作不是很顺利 不过他也有很郁闷的时候

  

  有一次,他计算了量子电动力学的一个问题,然后得出了结果,不久,费曼和施温格 (maybe) 也对这个问题得到了他们的结果,不幸的是,费曼和施温格的结果一致,但 与Weisskopf的不一致 是Weisskopf这篇文章没敢投 一年之后feymann和施温格发现是他们两个错了 像不像少数派报告

  

  35.经过仔细的研究炸药奖历史,俺发现了一条很牛的规律

  

  如果你是nobel牛人的儿子,那么有可能获得nobel,比如thomson父子

  

  如果你不是他们的儿子,那么女儿也有可能,顺便带上女婿 不过这种可能太小了

  

  最大的可能就是当牛人的弟子 当然你眼光得选好,爱因斯坦那种是不能跟的 比如当年从米国去罗马跟fermi的五个postdoc, bethe,Edward Teller, George Placzek, Felix Bloch, and Rudolf Peierls 这里面bethe 和 bloch是nobel,几率 40% fermi在芝加哥带的博士如下 George Farwell, Anderson, Wattenberg, Harold Agnew, Goeffrey Chew, Marvin Goldberger, Jack Steinberger, Owen Chamberlain, Richard Garwin, T. D. Lee, Uri Hasber-Schaum, Orear, John Rayn, Schluter, Rosenfeld, Horace Taft, and Jerome Friedman 其中四个是nobel,几率不到25%,但仍然惊人 比起买彩票,多大的几率阿

  

  36.fermi有次在讨论班上讲群伦,他先讲了Abelian groups,然后是Burnside‘s theorem 然后是...讲了老半天,讲道了群的定义 然后学生就抱怨阿,说怎么讲的这么乱,fermi然后来了句:"群论就是一堆定义的堆 砌而已" 他讲课的顺序很简单,就是按照weyl的那本群论的index讲的,所以才会从a到g

  

  37.fermi对物理学家有自己的分类办法

  

  1.某些他认为自己可以从对方身上学到一点东西的(在50年代的芝加哥,这样的人 只有一个,盖尔曼

  

  2.有勇气反对他的人,(不幸的是,fermi通常认为自己是对的)

  

  3.能够几乎自动的接受他的想法的人,这种人可以做助手

  

  38.据说海森堡给自己弄了个墓志铭,"He lies somewhere here" 直译就是 他在这里,且在别处 俺翻译水平不高,谁英语牛最好重新翻译 不过明白不确定原理的应该都知道这句话的意思

  

  39.波尔兹曼

  

  是伟大的统计物理学家,他对现代的统计物理理论做了奠基性的工作,其中 包括了俺一直不太懂得H定理,和谁都不会精确算得波尔兹曼方程,不过可 惜的是这些基石并不是那么牢靠

  

  不幸的是他一生在与自己的学术对手作斗争,被迫不停的宣传原子论,更不 幸的是学术上的斗争竟然引入了人身攻击,攻击他的人就包括爱因斯坦很很 佩服的马赫 不幸的波尔兹曼最终死于自杀,更不幸的是他刚死,他的对手就都承认了原 子论。

  

  伟大的波尔兹曼生前很少有支持者,年轻的planck是这少数支持派的一员, 但是可怜的planck,波尔兹曼压根看不起他,认为planck和自己不是一路 这个故事告诉我们,一张厚脸皮和一颗麻木的心对于科学工作者是多么重要啊

  

  40.讲个波尔兹曼的八卦纪念一下他吧

  

  波尔兹曼大约上课不喜欢往黑板上写东西,然后学生经常抱怨听不懂 然后学生complain阿,说老大,证明太难了,以后往黑板上写,别光讲, 我们记不住。波尔兹曼答应了

  

  第二堂,他又在课上开始滔滔不绝,从a变换到b,b到c...最后总结说, 大家看这个东西如此简单,就跟1+1=2一样 然后他突然想起对学生的承诺,于是拿起粉笔,在黑板上工工整整地写 了“1+1=2”

  

  41.今天讲讲实验物理学家是怎么骗钱的

  

  1969年,Robert Wilson, fermi lab的第一任老大,被要求向 国会报告fermilab在增强国防中的作用 wilson是这样描述的,"我们的实验将给国家带来荣誉,但不可能对 国防有任何的直接益处,不过我们有一点可以明确,建造fermilab将 使的这个国家更值得保卫" 原文是 except to help make it worth defending

  

  42.多普勒是怎么验证多普勒效应的

  

  恩,大家都知道,限于当时的条件,多普勒同学不可能像我们 一样运用计算机阿什么的记录下波形文件,然后比较频率 那他怎么办呢 他请了一帮吹小号的坐在火车拉的平板车上,然后请了一帮能听出绝对音高的 音乐家坐在铁轨旁,让那帮音乐家用他们的耳朵记录下火车靠近和离开的时候 的声音 多普勒公式就是这么验证的 实验大牛啊

  

  43.就俺所知道的,大概很少有物理学学家不鄙视哲学家的,虽然ph.D的意思 是哲学博士 feynman同学大概就是其中的代表,他有次给朋友写信说到"最近一切都好,就是 我儿子让我担心,他居然想当个xxxx哲学家"

  

  44.说起来哲学家,就能联系到宗教

  

  上次我看到教皇对霍金弯腰的那条消息的时候,突然想起来伽利略在 宗教审判所认罪的时候的私语,"但它(地球)的确是在转动阿" 爱因斯坦文章中经常提到上帝,这使得宗教人士颇为兴奋,甚至到今天, 国外的基督教徒经常拿这个做理由劝学自然科学的信教 本来嘛,你们老大都信这个 可惜爱因斯坦早就驳斥过这种说法,他宣称,他所信仰的,是斯宾诺萨的 那个上帝,即自然

  

  45.据说有个传说是有人问爱丁顿,说当世只有三个人懂得相对论,爱因斯坦是一个, 您是一个 爱丁顿沉默了半天,那人说您不必如此谦虚吧 爱丁顿说,我再想那第三个人是谁。 这个故事真实性不可考,不过下面的应该是真实的 当年普朗克劝爱因斯坦去柏林,爱因斯坦推辞说,“相对论不算什么,郎之万 说全世界也就12个人懂" 普朗克回答道"可是这12个人至少有八个在柏林" 可见当时德国物理学研究之强

  

  BTW,爱丁顿当年做验证爱因斯坦关于光在引力场偏转的实验,误差跟结果一样大, 但是还是发生了 可见有时候实验误差100%也没有关系

  

  46.物理学家的良心

  

  奥本海默对自己造出来原子弹极为后悔 据说曾经在联合国大会上发言说,“我双手沾满了鲜血" 气的杜鲁门破口大骂,甚至说"是我下令投的,跟他有什么关系" 俺支持杜鲁门

  

  47.美国人很喜欢吹捧费曼的聪明,甚至有本关于他的传记,名字直接就叫 genius 俺很不爽阿,这就是genius了,小爱怎么办啊 后来看到pais写小爱的book了, 名字就叫 subtle is the lord 一语双关,牛啊

  

  48.有人说俺对feynman不公平

  

  俺其实还是很佩服feynman的 俺天天算得就是他画的那些鬼图,算到吐血,不佩服都不行 这段要讲的是feynman泡妞的本事,这项技能在物理学界大概feynman是老大了 feynman年轻的时候在cornell当教授,经常跑到舞会去跟女学生跳舞,聊天, 然后每次他自我介绍说是教授,就被骂做骗子,姑娘然后就跑了 feynman过了好久才明白,自己当教授的时候的确太年轻了 好像那时候美国还没有老师与学生不能date的规定

  

  下面说说feynman的最后一个老婆,格温尼斯

  

  49.格温尼斯是个ppmm,而且胸怀大志那种的,要环游地球 然后她在日内瓦碰到了feynman feynman同学听说她要环绕地球,而且现在打工的工资那么少,不禁义愤填膺, 充满爱心的跟她说,到俺米国加利福尼亚的家来当管家吧,俺给你高工资,你 可以很快有钱环绕地球 于是格温尼斯就这样被骗到了米国,然后不久被骗成了feynman的老婆,环绕 地球?当然还是会的,跟费曼一起了 同学们要注意学习手法阿 格温尼斯真的超pp阿,大家可以找一下照片 我手头的在book上,没法上传

  

  50.关于小爱的地位

  

  毋庸置疑,对于我们这些学物理的人来说,小爱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牛的科学家,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,

  

  51.纪念一下pauli

  这位先生是上个世纪少有的天才之一 pauli同学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。马赫先生被小爱同学称为相对论的先驱,虽然马赫先 生并不给小爱这个面子,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 是我们前面提到的那个统计物理的天才最终绝望而自杀的原因之一。 pauli幼年如何天才我们就不赘述了,他的第一篇文章是一片有关weyl的 关于重力和电磁场的规范理论的文章,weyl评价说这片文章带有强烈的 pauli风格

  

  在pauli 21岁的时候,他为德国的《数学科学百科全书》写了一片长达 237叶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”

  

  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。今天我能查到的信件中,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 觉得没有做出像他的king一样伟大的工作。 仅以此怀念pauli

  

  52.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puali的眼光震惊了 不过pauli年轻的时候大概是他最牛的时候,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,hoho,不知道以后会是什么样子

  

  53."if I have seen further [than others] it is by standing on the shoulders of giants." 大概有不少年轻孩子都因为这句话觉得牛顿巨谦虚 其实,其实这句话很损的 胡克,就是胡克定律那个,一直宣称万有引力是他先发现的,后来牛老大怒了, 就给他写了一封信,其中包含了这句话。 意思嘛,很明显,就是说就算我的发现借鉴了前人的工作,那也只是借鉴了大 牛的那些,至于你,还不配 俺到老晚才知道这个事情,然后就知道,看来骂起仗来,物理学家不比其他人差

  

  这个是不是ukim讲过?

  

  54.讲讲老实孩子是怎么倒霉的

  

  欧姆同学,就是那个欧姆定律那个,这孩子从小做事认真努力, 经过不懈研究,终于得出了欧姆定律 U=I*R,想想在当时,这是 多大的发现阿,按理说剩下tenure房子车子ppmm应该会全来了 不幸的是,这个定律实在是太简单了,完美的线性关系,在 那些老大们看来,根本不可能。 于是ohm的tenure没拿到,还被攻击为骗子ohm,更别说房子车子ppmm了

  

  55.小爱赌钱

  

  有一年开会,会场选在了那个拉斯韦加斯,当然了跟国内选九寨沟什么的一样,都是要找能腐败的地方。 我们的小爱同学在那里做了一件很不好的事情,他疯狂的赌钱。 然后有个物理学家就评论说,“我从来没想过爱因斯坦也会这样,好像 要见不到明天的太阳了似的。" 另一个愁容满面,叹了口气说,"我担心的就是这个,我总觉得他的确是 知道会有什么事情发生"

  

  56.很多人不肯承认,其实很多大牛年轻的时候也很惨的

  

  比如laughlin,据说他得出那个波函数以后,有很久到处追着大牛,给他们 讲述自己的思想,挺可怜的,不过自打得了nobel,也就摇身变成大牛了,很拽了 而且当年他好像在什么地方做博后,据说穷的被老婆骂,hoho btw, 我觉得laughlin那个结果非常合理 第一次看到的时候就这么觉得 放弃单粒子的波函数,从对称构造近似解,是很有物理头脑的做法 hoho another btw, 另外这个猪头的Autobiography大概是 www.nobel.se中最长的了,简直就是流水账

  

  57.这段讲两个不是名人的八卦

  

  纽约大学苏卡尔,物理教授写了一篇关于哲学与科学关系的文章,其中引用了 最新的物理研究成果,引用了大量物理大师的文章,指出,在当前物理发展如 此迅猛的时代,科学的发展不可避免的被烙上哲学的印记 这篇文章发在了著名的美国杜克大学出版的著名的“文化与政治分析”学术季 刊《社会文本》(Social Text)上。 然后苏卡尔在三个星期后承认,那篇文章纯粹是胡扯 无独有偶 法国有两个记者,靠两片生编乱造的超弦论文,在一个不著名的小大学,拿了 物理学博士 自己体会,我就不总结了 苏卡尔事件网上很多地方都有,可以google

  

  58.爱因斯坦的小心眼

  

  可怜的爱因斯坦,当年在苏黎世读书的时候,也是满可怜的。他和另外三个学生一起获得了一个叫fachlehrer的冬冬(大概就是作助教的资格), 另外三个人立马就拿到了位置,偏偏小爱没拿到。(另一个学生,爱因斯坦未来的 第一任夫人,未能通过fachlehrer) 当时系里管这个的是weber,好像他对于爱因斯坦不是很满意,曾经批评爱因斯坦 不喜欢听从他人意见(原文是 but you have one great fault, you do let yourself be told anything)。据说爱因斯坦对实验兴趣不大也是跟这个有关 小爱大概快被郁闷死了,以至于终生对weber耿耿于怀。当Weber去世的时候(1912), 小爱居然写了这样一封信给朋友,信中声称"weber‘s death is good for the ETH". ETH zurich就是苏黎世理工学院了 。

  

  

  



  

  

  ·大话量子力学·

  

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   楔子

    

     在这里想讲一个故事。

  

     讲故事之前自然总要为故事取一个名字,而我的这个故事的名字就叫做“大话量子力学”。

  

     “大话”者,典自于“大话西游”也。   何为?盖因此故事之于正史颇似“大话西游”之于“西游记”。

  

     所不同者,“大话西游”与“西游记”皆为虚妄,只有正统与无厘头之分,而我的故事却更接近于真正的历史。

      

    

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     一

    

     故事发生在二十世纪初的法国。

  

     巴黎。

  

     一样的延续着千百年的灯红酒绿,香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧,红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。

  

     而在此时的巴黎,有一个年轻人,名字叫做德布罗意(De Broglie),从他的名字当中可以看出这是一个贵族,事实上德布罗意的父亲正是法国的一个伯爵,并且是正是一位当权的内阁部长。这样一个不愁吃不愁穿只是成天愁着如何打发时光的花花公子自然要找一个能消耗精力的东西来磨蹭掉那些无聊的日子(其实象他这样的花花公子大约都会面临这样的问题)

  

    德布罗意则找到了一个很酷的“事业”——研究中世纪史。据说是因为中世纪史中有着很多神秘的东西吸引着这位年轻人。  

  

     时间一转就到了1919,这是一个科学界急剧动荡动着的年代。就在这一年,德布罗意突然移情别恋对物理产生了兴趣,尤其是感兴趣于当时正流行的量子论。

  

     具体来说就是感兴趣于一个在当时很酷的观点:光具有粒子性。

  

     这一观点早在十几年前由普朗克提出,而后被爱因斯坦用来解释了光电效应,但即便如此,也非常不见容于物理学界各大门派。   德布罗意倒并不见得对这一观点的物理思想有多了解,也许他的理解也仅仅就是理解到这个观点是在说“波就是粒子”。

  

     或许是一时冲动,或许是因为年轻而摆酷,德布罗意来到了一派宗师朗之万门下读研究生。  

  

  从此,德布罗意走出了一道足以让让任何传奇都黯然失色的人生轨迹。

    

  *************************************

     二

    

    历史上德布罗意到底花了多少精力去读他的研究生也许已经很难说清,事实上德布罗意在他的5年研究生生涯中几乎是一事无成。事实上也可以想象,一个此前对物理一窍不通的中世纪史爱好者很难真正的在物理上去做些什么。

    

     白驹过隙般的五年转眼就过去了,德布罗意开始要为他的博士论文发愁了。

  

     其实德布罗意大约只是明白普朗克爱因斯坦那帮家伙一直在说什么波就是粒子,(事实上对于普朗克大约不能用“一直”二字,此时的普朗克已经完全抛弃自己当初的量子假设,又回到了经典的就框架。)而真正其中包含的物理,他能理解多少大约只有上帝清楚。

  

     五年的尽头,也就是在1924,德布罗意终于提交了自己的博士论文   他的博士论文只有一页纸多一点,不过可以猜想这一页多一点的一份论文大约已经让德布罗意很头疼了,只可惜当时没有枪手可以雇来帮忙写博士论文。

  

     他的博士论文只是说了一个猜想,既然波可以是粒子,那么反过来粒子也可以是波。

  

     而进一步德布罗意提出波的波矢和角频率与粒子动量和能量的关系是:

      动量=普朗克常数/波矢

      能量=普朗克常数*角频率

      这就是他的论文里提出的两个公式

  

     而这两个公式的提出也完全是因为在爱因斯坦解释光电效应的时候提出光子的动量和能量与光的参数满足这一关系。

    

     可以想象这样一个博士论文会得到怎样的回应。

  

     在对论文是否通过的投票之前,德布罗意的老板朗之万就事先得知论文评审委员会的六位教授中有三位已明确表态会投反对票。

  

      本来在欧洲,一个学生苦读数年都拿不到学位是件很正常的事情,时至今日的欧洲也依然如此。何况德布罗意本来就是这么一个来混日子的的花花公子。

  

      然而这次偏偏又有些不一样——德布罗意的父亲又是一位权高望众的内阁部长,而德布罗意在此厮混五年最后连一个Ph.D都没拿到,双方面子上自然也有些挂不住。

  

     情急之中,朗之万往他的一个好朋友那里寄了一封信。

  

     当初的朗之万是不是碍于情面想帮德布罗意混得一个PhD已不得而知,然而事实上,这一封信却改变了科学发展的轨迹。

    

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     三

    

    

     这封信的收信人

     

      是爱因斯坦。

    

     信的内容大致如下:

    

    尊敬的爱因斯坦阁下:

     在我这里有一位研究生,已经攻读了五年的博士学位,如今即将毕业,在他提交的毕业论文中有一些新的想法………………

  

     请对他的论文作出您的评价。

  

     另外顺便向您提及,该研究生的父亲是弊国的一位伯爵,内阁的**部长,若您……,将来您来法国定会受到隆重的接待

    

                                 朗之万

    

     在信中,大约朗之万的潜台词似乎就是如果您不肯给个面子,呵呵,以后就甭来法国了。

    

     不知是出于知趣呢,还是出于当年自己的离经叛道而产生的惺惺相惜,爱因斯坦很客气回了一封信,大意是该论文里有一些很新很有趣的思想云云。

    

     此时的爱因斯坦虽不属于任何名门望派,却已独步于江湖,颇有威望。有了爱因斯坦的这一封信,评审委员会的几位教授也不好再多说些什么了。

    

     于是,皆大欢喜。

  

     浪荡子弟德布罗意就这样“攻读”下了他的PhD(博士)。

  

     而按照当时欧洲的学术传统,朗之万则将德布罗意的博士论文印成若干份分寄到了欧洲各大学的物理系。

  

     大约所有人都以为事情会就此了结,多少年以后德布罗意那篇“很新很有趣”博士论文也就被埋藏到了档案堆里了。

  

     德布罗意大约也就从此以一个PhD的身份继续自己的浪荡生活。。

    

      但历史总是喜欢用偶然来开一些玩笑,而这种玩笑中往往也就顺带着改变了许多人的命运。

    

     在朗之万寄出的博士论文中,有一份来到了维也纳大学。

    

  *************************************

     四

    

     1926年初。

  

     维也纳。

  

     当时在维也纳大学主持物理学术活动的教授是德拜,他收到这份博士论文后,将它交给了他的组里面一位已经年届中年的讲师。

  

     这位讲师接到的任务是在两周后的seminar(学术例会)上将该博士论讲一下。

  

     这位“老”讲师大约早已适应了他现在这种不知算是平庸还是算是平静的生活,可以想象,一个已到不惑之年而仍然只在讲师的位置上晃荡的人,其学术前途自然是朦胧而晦暗。 而大约也正因为这位讲师的这种地位才使得它可以获得这个任务,因为德拜将任务交给这位讲师时的理由正是“你现在研究的问题不很重要,不如给我们讲讲德布罗意的论文吧”。

  

     这位讲师的名字叫做——薛定谔(Schrodinger)

    

     在接下来的两周里,薛定谔仔细的读了一下德布罗意的“博士论文”,其实从内容上来讲也许根本就用不上“仔细”二字,德布罗意的这篇论文只不过一页纸多一点,通篇提出的式子也不过就两个而已,并且其原型是已经在爱因斯坦发表的论文中出现过的。

  

     然而论文里说的话却让薛定谔一头雾水,薛定谔只知道德布罗意大讲了一通“波即粒子,粒子即波”,除此之外则是“两个黄鹂鸣翠柳“——不知所云。

  

     两周之后,薛定谔硬着头皮把这篇论文的内容在seminar上讲了一下,讲者不懂,听者自然也是云里雾里,而老板德拜则做了一个客气的评价:

  

      “这个年轻人的观点还是有些新颖的东西的,虽然显得很孩子气,当然也许他需要更深入一步,比如既然提到波的概念,那么总该有一个波动方程吧”

  

      多年以后有人问德拜是否后悔自己当初作出的这一个评论,德拜自我解嘲的说“你不觉得这是一个很好的评论吗?”

  

     并且,德拜建议薛定谔做一做这个工作,在两周以后的seminar上再讲一下。

    

      两周以后。

  

     薛定谔再次在seminar上讲解德布罗意的论文,并且为德布罗意的“波”找了一个波动方程。

  

     这个方程就是“薛定谔方程”!

  

     当然,一开始德布罗意的那篇论文就已经认为是垃圾,而从垃圾产生出来的自然也不会离垃圾太远,于是没人真正把这个硬生生给德布罗意的“波”套上的方程当一回事,甚至还有人顺口编了一首打油诗讽刺薛定谔的方程:

  

     欧文用他的psi,计算起来真灵通:    但psi真正代表什么,没人能够说得清。   (欧文就是薛定谔,psi是薛定谔波动方程中的一个变量)

    

     故事的情节好像又一次的要归于平庸了,然而平庸偏偏有时候就成了奇迹的理由。

  

     大约正是薛定谔的“平庸”使得它对自己的这个波动方程的平庸有些心有不甘,他决定再在这个方程中撞一撞运气。

    

  *************************************

     五

    

     上面讲到的情节放到当时的大环境中来看就好像是湖水下的一场大地震——从湖面上看来却是风平浪静。

  

     下面请允许我暂时停止对“老”讲师薛定谔的追踪,而回过头来看一看这两年发生物理学界这个大湖表面的风浪。

  

     此前,玻尔由普朗克和爱因斯坦的理论的启发提出了著名的“三部曲”,解释了氢光谱,在这十几年的发展当中,由玻尔掌门的哥本哈根学派已然是量子理论界的“少林武当”。

  

     1925,玻尔的得意弟子海森堡提出了著名的矩阵力学,进一步抛弃经典概念,揭示量子图像,精确的解释了许多现象,已经成为哥本哈根学派的镇门之宝——量子届的“屠龙宝刀”。不过在当时懂矩阵的物理学家没有几个,所以矩阵力学的影响力仍然有限。事实上就是海森堡本人也并不懂“矩阵”,而只是在他的理论出炉之后哥本哈根学派的另一位弟子玻恩告诉海森堡他用的东西在数学中就是矩阵。

    

     再回过头来再关注一下我们那个生活风平浪静的老讲师薛定谔在干些什么——我指的是在薛定谔讲解他的波动方程之后的两个星期里。

  

     事实上此时的他正浸在温柔乡中——带着他的情妇在维也纳的某个滑雪场滑雪。

  

     不知道是宜人的风景还是身边的温香软玉,总之是冥冥之中有某种东西,给了薛定谔一个灵感,而就是这一个灵感,改变了物理学发展的轨迹。

    

     薛定谔从他的方程中得出了玻尔的氢原子理论!

    

  *************************************

    

     六

    

     倚天一出,天下大惊。

  

     从此谁也不敢再把薛定谔的波动方程当成nonsense(扯淡)了。

  

     哥本哈根学派的掌门人玻尔更是大为惊诧,于是将薛定谔请到哥本哈根,详细切磋量子之精妙。

  

     然而让玻尔遗憾的是,在十天的漫长“切磋”中,两个人根本都不懂对方在说些什么。在一场让两个人都疲惫不堪却又毫无结果的“哥本哈根论剑”之后,薛定谔回到了维也纳,

  

     薛定谔回到了维也纳之后仍然继续做了一工作,他证明了海森堡的矩阵力学和他的波动方程表述的量子论其实只是不同的描述方式。

  

     从此“倚天”“屠龙”合而为一。

  

     此后,薛定谔虽也试图从更基本的假设出发导出更基本的方程,但终究没有成功,而不久,他也对这个失去了兴趣,转而去研究“生命是什么”。

    

     历史则继续着演义他的历史喜剧。

  

     德布罗意,薛定谔都在这场喜剧中成为诺奖得主而名垂青史。

    

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     尾声

    

     其实在这一段让人啼笑皆非的历史当中,上帝还是保留了某种公正的。薛定谔得出它的波动方程仅在海森堡的矩阵力学的的诞生一年之后,倘若上帝把这个玩笑开得更大一点,让薛定谔在1925年之前就导出薛定谔方程,那恐怕矩阵力学就根本不可能诞生了(波动方程也就是偏微分方程的理论是为大多数物理学家所熟悉的,而矩阵在当时则没有多少人懂)。如此则此前在量子领域已辛苦奋斗了十几年的哥本哈根学派就真要吐血了!

  

     薛定谔方程虽然搞出了这么一个波动方程,却并不能真正理解这个方程精髓之处,而对它的方程给出了一个错误的解释——也许命中注定不该属于他的东西终究就不会让他得到。对薛定谔方程的正确解释是有哥本哈根学派的玻恩作出的。(当然玻恩的解释也让物理界另一位大师——爱因斯坦极为震怒,至死也念念不忘“上帝不会用掷色子来决定这个世界的”,此为后话)。

  

     更基本的量子力学方程,也就是薛定谔试图获得但终究无力企及的的基本理论,则是由根本哈根学派的另一位少壮派弟子——狄拉克导出的,而狄拉克则最终领袖群伦,建起了了量子力学的神殿。

  

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在一塌糊涂上发现了一个关于朗道和费曼的帖子.贴出来!‘



  朗道(Lev Landau,1908-1968,出生于前苏联的巴库,1962年诺贝尔物理奖)和费曼(Richard Feynman,1918-1988,出生于美国纽约,1965年诺贝尔物理奖)都是公认的最有个性的理论物理学家并且各自拥有大量的崇拜者。作为冷战时代两大敌对阵营的天才骄子,把朗道和费曼拿到一起对比是很有戏剧性的。令人惊讶的是除一个是前苏联人(朗道),另一个是美国人(费曼)外,我们发现在他们的身上有很多共同点,简直就像是孪生兄弟。

  

  在物理学上,朗道的贡献是多方面的,借用摩西十诫之名,人们把朗道在物理学上的贡献总结为“朗道十诫”,这10项成果是:量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927);自由电子抗磁性的理论(1930);二级相变的研究(1936~1937);铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935);超导体的混合态理论(1934);原子核的几率理论(1937);氦Ⅱ超流性的量子理论(1940~1941);基本粒子的电荷约束理论(1954);费米液体的量子理论(1956);弱相互作用的CP不变性(1957)。

  

  费曼的科学工作也同样涉及到多个领域。其中最重要的是量子力学路径积分理论以及他以路径积分的形式写出的整个量子电动力学(QED),使之具有相对论协变的形式,并且通过重整化的方法避开了发散的困难,解决了电子的自能问题。利用这样的理论,就可以相当精确地计算出兰姆位移和电子的反常磁矩等用旧有的理论无法处理的问题。在此过程中,他还发展了在场论中十分重要的费曼图技术。今天,路径积分、费曼图已经成为理论物理学家通用的语言,恰似微积分对牛顿力学的重要性一样。

  

  朗道和费曼都不约而同的用女人和性来表达自己对物理学的热爱。费曼表示研究物理对他来说就象是性,虽然很少有功利的用途,但又绝对不能缺少。朗道也曾经酸溜溜地表示:“漂亮姑娘都和别人结婚了,现在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。”这里漂亮姑娘指的是量子力学,量子力学是现代物理学的基础,于上世纪30年代由海森堡、薛定谔和狄拉克三个幸运儿建立,朗道因为比他们小几岁所以没能赶上这次物理学史上最关键的淘金行动。

  

  从朗道和费曼的科学工作看,我们很难区分出哪一个更厉害一些。朗道的工作大多集中在凝聚态物理学,被认为是凝聚态物理学这一物理学最大分支的创建者(这也和前苏联在低温物理学方面的深厚传统有直接关系)。不过朗道对自己“生不逢时”,没能赶上量子力学的创建,感到极度惋惜。而费曼的工作则主要集中在量子场论,他的量子力学路径积分理论被认为是量子力学的第三种等价理论形式(除此之外还有海森堡的矩阵力学、薛定谔的波动力学;狄拉克的贡献是建立了表象理论从而证明了矩阵力学和波动力学的等价性)。这个工作是足够让朗道羡慕的,可以说朗道想把自己的名字与量子力学创建者联系起来的愿望部分地被费曼实现了。

  

  朗道和费曼同时又都是优秀的教师,如果我们走进任何一个大学的图书馆,我们会发现以朗道或费曼为作者的物理教材和讲义是最多的并且是最热门的。这其中朗道的《理论物理学教程》和《费曼物理学讲义》是最被大家津津乐道的。除此之外,朗道还有一套《大众物理学》专门写给高中生和大学低年级水平读者的;而费曼也有《统计力学讲义》、《量子电动力学讲义》等研究生水平的教材。看来两个人都有使用自己风格叙述“全部”物理学的嗜好。但有趣的是,朗道和费曼几乎从未执笔去“写”过这些书,他们更像是布道者在讲坛上或研究组内去讲自己的物理。就像圣经是上帝的门徒根据其言行编纂出的经典一样,朗道书的执笔者主要是其学生及合作者;费曼书则是根据讲课录音及学生笔记整理出来的,费曼上课一般就是拿张纸神侃。

  

  朗道作为前苏联理论物理学的象征,是著名朗道学派的领导者,在这个科研组里学生必须先读完朗道的《理论物理学教程》才可以进入研究。据说朗道本人是从不读文献的,他的学生会把自己读过的文献拿来与他讨论,而朗道学派培养出的大师级人物也特别多,象金兹堡和阿布里科索夫(2003诺贝尔物理奖得主)。相比之下,费曼作为一名导师,却没有培养出在物理方面特别成功的学生。但费曼很热心物理学在公众中的传播,经常给世界各地的大学本科生上课、给公众做各种讲演等。

  

  聪明伶俐、活泼好动的费曼生活在传媒发达的美国显然吸引了更多物理学以外大众的注意力,就象是生活在物理世界中的传奇浪子。而朗道的声名则主要限制在学术圈内,在学术上朗道还多少有些“学阀”作风,有些被朗道枪毙掉的论文,后来被证明是极重要的。

  

  1938年,朗道因被怀疑是德国间谍而入狱,关押一年后,被包括玻尔在内的国内外物理学家所营救,但那段日子一定是他刻骨难忘的,他写道:I spent a year in prison and it was clear that I would be unable to live for even another half year.(在狱中我呆了一年,显然再有半年我就会死掉。) 1962年朗道又遭遇严重车祸(这很可能是前苏联克格勃精心策划的),在车祸中朗道断了11跟骨头并头骨骨折,在经历数次临床死亡判决之后,医生又把朗道从死神手里抢救了回来,但他已经失去了做物理学研究的能力,6年后朗道过早的离开了我们,时年仅60岁。朗道可以说是一个悲剧人物,他虽然在科学上取得了空前的成功,但也留下了太多的遗憾,让后人为他惋惜。

  

  而费曼则显然是个喜剧人物,他的才华在各方面得到了充分发展和展示,费曼玩鼓、研究古埃及的象形文字、到舞会上找女大学生玩、俨然一副天才顽童形象。当然费曼的最爱还是理论物理,在他去世前,在他办公室的小黑板上画的是 Bethe Ansatz 这一超级难题。

  

  令人惊讶的是,费曼和朗道一样都是犹太人,并且都是来自前苏联地区的犹太人。朗道的故乡是今天阿塞拜疆共和国的首都、里海边上的石油城巴库市。费曼虽然出生在美国的纽约,但他的父亲麦尔维尔则是白俄罗斯的明斯克人。费曼的父亲爱好物理,并是小费曼的启蒙,朗道的父亲则是一位工程师,俄罗斯民族及犹太人的学术及数理传统无疑是催生两个物理天才的真正父亲。朗道和费曼对物理学的影响永远不会过去。



  



  

  
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