作者：陳學(xué)雷
應(yīng)《環(huán)球科學(xué)》之邀，我翻譯了愛因斯坦去世后玻爾和拉比所寫的紀(jì)念文章，并寫了一個(gè)點(diǎn)評(píng)，刊登在該刊《諾獎(jiǎng)得主經(jīng)典文集--他們開創(chuàng)了科學(xué)的黃金時(shí)代》?？?。
人類將永遠(yuǎn)感激他
尼爾斯·玻爾
隨著阿爾伯特·愛因斯坦的逝世，一個(gè)在我們的整個(gè)文化歷史中，就其對(duì)科學(xué)與人文的貢獻(xiàn)之豐富和有效而言不遜于任何其他人的生命結(jié)束了。 愛因斯坦破解了我們認(rèn)知中的一個(gè)障礙，即關(guān)于絕對(duì)空間和時(shí)間的原始概念，人類將永遠(yuǎn)因此而感激他。他給了我們一個(gè)關(guān)于世界的圖景，其一致性與和諧性超過了我們過去最大膽的夢(mèng)想。
愛因斯坦以他那既有邏輯上的明晰、又充滿創(chuàng)造性想象力的天才成功地重建并拓展了牛頓以他的偉大著作所奠基的莊嚴(yán)大廈。在相對(duì)論的框架中，通過要求自然定律具有獨(dú)立于觀測(cè)者的形式并強(qiáng)調(diào)光速的獨(dú)特作用，引力效應(yīng)失去了其孤立的地位，轉(zhuǎn)而成為了一個(gè)普遍性的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述中不可或缺的一部分，并可以為精細(xì)的天文觀測(cè)所驗(yàn)證。不僅如此，愛因斯坦所認(rèn)識(shí)到的質(zhì)量與能量之間的等價(jià)性在對(duì)原子現(xiàn)象的探索中被證明是極其寶貴的指南。
愛因斯坦視野之廣闊和思想之開放在下述事實(shí)中最明顯地表現(xiàn)出來(lái)：事實(shí)上就在他拓展了經(jīng)典物理的同一年，他就已完全地認(rèn)識(shí)到，普朗克所發(fā)現(xiàn)的作用量子性揭示了這種經(jīng)典觀念的內(nèi)在局限。在他那無(wú)敵的直覺的引導(dǎo)下，愛因斯坦形成了這樣的概念：在單獨(dú)的輻射過程中光子是動(dòng)量和能量的載體。這樣，他就為建立自洽的量子理論方法提供了出發(fā)點(diǎn)，從而能夠?yàn)殛P(guān)于物質(zhì)屬性的巨大數(shù)量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)提供解釋，甚至要求我們重新思考一些最基本的概念。
那些使愛因斯坦取得其獨(dú)特科學(xué)成就的精神也同樣反映在他對(duì)人類關(guān)系的態(tài)度中。各地的人們對(duì)他的成就和品格都越來(lái)越崇敬，但他始終保持著一種自然的謙遜，以一種微妙而可愛的幽默方式表達(dá)自己。無(wú)論人們遇到了什么困難，他都隨時(shí)準(zhǔn)備予以幫助。他作為邪惡種族偏見的親身體驗(yàn)者，把促進(jìn)不同民族之間的相互理解作為最重要的努力。在我們對(duì)大自然力量的掌握迅速增長(zhǎng)之際，他對(duì)我們所負(fù)擔(dān)的責(zé)任的誠(chéng)懇告誡無(wú)疑將有助于我們以適當(dāng)?shù)木袢ッ鎸?duì)文明所遭遇的挑戰(zhàn)。
對(duì)于全人類來(lái)說，阿爾伯特·愛因斯坦的逝世是一個(gè)巨大的損失，而對(duì)于我們這些曾有幸享受他的溫暖友誼的人來(lái)說，再也無(wú)法看見他溫和的笑容、聽到他講話則令人悲哀。但是，他所留下的回憶，將是鼓勵(lì)我們堅(jiān)持的永久源泉。
他是物理學(xué)家中的王子
I. I. 拉比
隨著阿爾伯特·愛因斯坦的去世，一盞物理學(xué)界的巨大明燈熄滅了，與任何其他人相比，愛因斯坦都更可以說是為20世紀(jì)的物理學(xué)奠定了基調(diào)。他的狹義和廣義相對(duì)論是經(jīng)典物理學(xué)和場(chǎng)論的基石。他以光量子理論及后來(lái)對(duì)“黑體”輻射漲落的演示提出了波粒二象性的悖論，這一悖論20年后在尼爾斯·玻爾和維納·海森堡的互補(bǔ)原理中才得到部分解決。他1917年的論文介紹了自發(fā)和受激輻射的思想，是對(duì)基本原子現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的第一個(gè)明確陳述。著名的愛因斯坦A和B系數(shù)導(dǎo)致了對(duì)應(yīng)原理的定量使用和克拉默-海森堡色散公式，這進(jìn)一步又導(dǎo)致了海森堡的矩陣力學(xué)。因此，在一個(gè)非常確實(shí)的意義上，愛因斯坦是基本原子現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)性理論的奠基人。在現(xiàn)代物理學(xué)中幾乎沒有任何重要的基礎(chǔ)思想，其起源不能至少部分地追溯到愛因斯坦。然而，和許多父親一樣，他對(duì)自己科學(xué)想象力的孩子并不滿意。他把自己對(duì)量子理論的巨大貢獻(xiàn)僅僅視為理出現(xiàn)象頭緒的臨時(shí)建議，而隨后的量子力學(xué)形式，尤其是其徹底的統(tǒng)計(jì)解釋，在哲學(xué)上和美學(xué)上都是令他反感的。
愛因斯坦-玻色統(tǒng)計(jì)和愛因斯坦凝聚現(xiàn)象是他對(duì)量子理論的最后一個(gè)重要的積極貢獻(xiàn)。隨后在量子理論方面他扮演的角色是批評(píng)者。他將自己偉大的想象力運(yùn)用到理想實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建中，在這些理想實(shí)驗(yàn)中理論給出看似矛盾和令人困惑的預(yù)測(cè)。主要是通過玻爾的努力，這些悖論得以解決，這有助于澄清和完善互補(bǔ)原理，但卻并未讓愛因斯坦完全信服。
他的真愛是場(chǎng)論，在50多年積極的科學(xué)生活中，他對(duì)此始終不懈地追尋著直到最后。這種關(guān)注在很大程度上是他科學(xué)人格的關(guān)鍵。廣義相對(duì)論是在對(duì)慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量在某些簡(jiǎn)單情形下等價(jià)的物理考察上建立的，此外他的指導(dǎo)原則就是他對(duì)簡(jiǎn)單和對(duì)稱的美學(xué)和哲學(xué)渴望。他的直覺和品味使他相信等效原理一般是正確的，并且物理方程必須在所有坐標(biāo)系中都是協(xié)變的。有了這些指導(dǎo)方針，并且運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)工具，他就建立了描述萬(wàn)有引力和宇宙結(jié)構(gòu)的理論。
就像一個(gè)得到神啟的神秘主義者一樣，愛因斯坦所追求的理想是一種包含從原子到宇宙所有現(xiàn)象的理論。在一次關(guān)于新發(fā)現(xiàn)的介子的討論中他對(duì)我說：“我們已經(jīng)知道電子是按電荷和質(zhì)量量子化的。這對(duì)于物質(zhì)理論的經(jīng)驗(yàn)信息還不夠嗎？”正是這個(gè)宏大的目標(biāo)驅(qū)使他尋求統(tǒng)一場(chǎng)論。
愛因斯坦具有一個(gè)獨(dú)特的人格。他既不被名譽(yù)或財(cái)富所吸引，也不被多數(shù)人的意見所左右。他知道自己的天賦，并且嫉妒地防止外界的干擾。雖然無(wú)所畏懼地支持他認(rèn)為值得支持的任何事業(yè)，但他只給出這么多的自己而不會(huì)再多。物理學(xué)是他的生命，他依自己之光所燭照而生活，完全客觀而正直。
他是物理學(xué)家的王子，而對(duì)于未來(lái)幾代人而言，他偉大步伐的印記仍將為他心愛的科學(xué)指明方向。
愛因斯坦、玻爾和拉比
陳學(xué)雷
丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾（1885-1962）是二十世紀(jì)僅次于愛因斯坦的偉大物理學(xué)家之一。他建立了原子的玻爾模型，提出了能級(jí)、量子躍遷、對(duì)應(yīng)原理、互補(bǔ)原理等基本概念，為量子理論的研究開拓了道路。而他對(duì)量子理論及其哲學(xué)意義的深入思考，對(duì)泡利、海森堡、狄拉克等人也有很大的影響。他在哥本哈根建立的研究所成為量子力學(xué)的研究中心，玻爾和他的合作者們也構(gòu)建了第一個(gè)能夠全面解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的量子力學(xué)解釋—哥本哈根詮釋，至今這仍是量子力學(xué)教科書中給出的標(biāo)準(zhǔn)詮釋。玻爾與愛因斯坦就量子力學(xué)有不同的意見，并進(jìn)行過多次激烈的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論，但這種爭(zhēng)論并未影響二人的友誼。他們?cè)谡紊系挠^點(diǎn)則比較接近，都具有自由主義和人道主義理想。在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)已被發(fā)現(xiàn)、世界面臨納粹威脅的情況下，他們都積極推動(dòng)美國(guó)研制原子彈，但在二戰(zhàn)結(jié)束、冷戰(zhàn)開始后，他們也都為核大戰(zhàn)對(duì)人類生存的威脅而擔(dān)憂，并努力推動(dòng)國(guó)際和平與裁軍。在頌詞中，玻爾簡(jiǎn)明地總結(jié)了愛因斯坦的成就和品格，并肯定了愛因斯坦對(duì)人類社會(huì)隨著技術(shù)進(jìn)步面臨的挑戰(zhàn)的關(guān)注，而并未涉及二人在量子力學(xué)方面的不同觀點(diǎn)。
美國(guó)物理學(xué)家伊斯多爾·伊薩克（I.I.）拉比（1898-1988）出生于歐洲猶太人家庭，幼年隨父母移居美國(guó)。1926年他獲得實(shí)驗(yàn)物理博士學(xué)位時(shí)量子力學(xué)剛剛建立，他隨即轉(zhuǎn)入量子力學(xué)研究并到歐洲游學(xué)，與許多量子力學(xué)的創(chuàng)立者有所接觸?；孛绹?guó)后，他在哥倫比亞大學(xué)任教并建立了分子束實(shí)驗(yàn)室。他發(fā)明了核磁共振測(cè)量技術(shù)，測(cè)量了質(zhì)子磁矩并發(fā)現(xiàn)其與當(dāng)時(shí)的理論并不相符，因此而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。在二戰(zhàn)期間，他在美國(guó)的雷達(dá)研究中發(fā)揮了重要作用。戰(zhàn)后，他活躍在學(xué)術(shù)界高層，寫這篇文章時(shí)他正繼奧本海默之后擔(dān)任美國(guó)原子能委員會(huì)主席，之后他又擔(dān)任了艾森豪威爾總統(tǒng)的科學(xué)顧問等。他推動(dòng)了美國(guó)建立了布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，并作為美國(guó)代表出席聯(lián)合國(guó)教科文組織的會(huì)議，促成了歐洲核子中心（CERN）的創(chuàng)立。他的政治觀點(diǎn)比較保守，與愛因斯坦的立場(chǎng)有所不同。在致愛因斯坦的頌詞中，他在最后評(píng)論愛因斯坦社會(huì)活動(dòng)的部分，沒有如玻爾那樣直接肯定愛因斯坦的觀點(diǎn)，但贊揚(yáng)了愛因斯坦的正直品格和獨(dú)立思想，同時(shí)也隱約地表達(dá)了愛因斯坦主要還是物理學(xué)家而非社會(huì)活動(dòng)者的意思—在當(dāng)時(shí)麥卡錫主義橫行的情況下，愛因斯坦在某些人眼中也是可疑的。拉比提到了愛因斯坦對(duì)量子力學(xué)的批評(píng)，在這方面拉比完全站在主流的哥本哈根學(xué)派立場(chǎng)，不過他也指出，愛因斯坦的批評(píng)對(duì)于人們更深入地理解量子力學(xué)的意義是有益的。實(shí)際上從現(xiàn)在看來(lái)，愛因斯坦的批評(píng)和質(zhì)疑，促使人們更深入地理解量子力學(xué)，其意義可能比當(dāng)時(shí)人們所認(rèn)識(shí)到的更為深遠(yuǎn)。
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