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第45章 哥廷根断想(1)

对哥廷根心仪久矣!

第一次驱车前往是在1988年夏天。从鲁尔(Ruhr)工业区到位于下萨克森州哈尔茨山西南边陲的哥廷根(Gttingen),沿途经过那一带德国腹地多为绵延起伏、林木茂盛的丘陵,有着大片大片郁郁葱葱的牧场,一派田园风光。

进入哥廷根第一个想到的人物是海涅(HeinrichHeine,1797—1856),这位浪漫尖刻又极其务实的犹太裔德国诗人。最早知道海涅,是幼年从门德尔松那首歌《乘着歌声的翅膀》,其歌词《AufFlgelndesGesanges》就来自海涅;我也是从海涅的《哈尔茨山旅行记》(《DieHarzreise》)第一次了解哥廷根的。

海涅在1820年就来到哥廷根大学读法律。第二年他因参与决斗而被学校除名,也因为生活不检点而被开除出学生社团,加上身为犹太人受到歧视,使得他对哥廷根耿耿于怀,极尽讥讽之能事。1824年,他再来此继续攻读法律。九月中,他从哥廷根出发,向东徒步穿越了哈尔茨山,访问了哈勒(Halle)、耶拿(Jena)和魏玛(Weimar)等历史名城。在归途中海涅特意经过魏玛,拜访了他久仰的歌德。《哈尔茨山旅行记》结构松散,算不上佳作;海涅也自嘲其为一块“七拼八凑的抹布制品”。但其中的诗歌很精彩,像彩线般把各块“抹布”缝凑了起来。爱因斯坦在年轻时常常和友人们一起朗读这些诗歌片段。

这个关于海涅的“梦”,算是到哥廷根前的一个小前奏。

普朗克墓地

次日清晨去参拜普朗克墓地,算是久慕的物理学“朝圣”吧。

哥廷根市立公墓(Stadtfriedhof)就在火车总站西南不远处。星期三的清晨,墓园静悄悄,除鸟鸣和南边时而经过的火车外,万籁无声。这里明朗整洁,一尘不染,处处是盛开的鲜花;既有墓园的宁静肃穆,又有公园的秀美生气,没有半点阴森感。我对墓地陵园的静穆氛围情有独钟,曾到过很多墓园,然而这里给我的感觉分外好。几位穿着鲜艳亮丽裙子的老太太在各自的墓地上仔细地为她们故去的亲人除草。在中国,墓地都远避城镇;这里却毫不讳避这一点,欧洲城市里都有规模很大的墓园,人们可以经常去墓地探望已故的亲人。朋友谈起他的邻居老太太,无论春夏秋冬,只要不刮风下雨,每天都会去附近墓园看望她已故的丈夫,同他交谈。那几位穿着鲜丽裙子的老太太兴许也是如此吧。

墓园南边靠近铁路的尽头,有一排专门为著名的科学家保留的墓区,这里长眠着许多我们熟悉而钦佩的科学前辈:除普朗克以外,还有希尔伯特、能斯特、劳厄、玻恩、哈恩等等,都在这同一排上面。从小路朝东逐一寻访过去,第一个出现的熟悉名字正是普朗克。小小的墓地连个围栏都没有,再普通简朴不过了,墓碑上只刻着寥寥数字:

MaxPlanck

1858—1947

没有任何头衔,没有墓志铭,只字不提诺贝尔奖。其实,任何溢美之词纯属多余,普朗克这名字就已经足够,就是科学史上的一个丰碑,也象征着正直和良知。他对物理学,特别对理论物理学的革命性的贡献足以彪炳千秋。相比于他的成就,其诺贝尔物理奖倒显得并不那么重要,就如同诺贝尔奖也代表不了爱因斯坦的成就一样。

葬在这里的所有诺贝尔奖得主的墓碑上都对诺贝尔奖只字不提;真正的虚怀若谷,伟人风范。

希尔伯特(DavidHilbert,1862—1943)也葬于此。这位对二十世纪数学具有深远影响的数学巨人一生大部分时间一直在哥廷根大学领导著名的哥廷根学派,使哥廷根成为当时世界数学研究的标帜,并培养了一批对现代数学有重大贡献的杰出数学家。马克斯·玻恩在他的回忆录里对希尔伯特的数学课有生动的描述:没有任何教授能和希尔伯特媲美。希尔伯特最大的特点在于他的率真和不修边幅。在学生眼里,这位国际数学界的领军人物“天真无邪得像个孩子”。他主张简明,在他主持的数学沙龙上绝不允许啰啰嗦嗦,否则就被他打断。他有一句名言:“我只要蛋糕里的葡萄干。”

希尔伯特于1900年8月8日在巴黎第二届国际数学家大会上提出的新世纪数学家应当努力解决的23个数学问题,被认为是20世纪数学的制高点,影响深远。希尔伯特在理论物理方面也有杰出的贡献。要不是在他的数学方程里的一点缺陷,1915年广义相对论的科学桂冠也许该落在他的头上。这篇关于空间场的论文比爱因斯坦早发表了五天。

在他墓碑的下方刻有两行字:

Wirmssenwissen.

我们必须认识

Wirwerdenwissen.

我们必将认识

很庆幸自己学了物理学,若有第二次选择,我还会选择物理学。一位诺贝尔经济学奖得主讲过这样一句幽默话:“一位好经济学家,上帝会让他在来世当物理学家;而一位坏经济学家,上帝会让他在来世再当经济学家。”可见物理学家是何等令人向往!然而今天站在希尔伯特的墓前,我却禁不住要羡慕数学。数学才真正是人类创造的一个奇迹:数学家们只靠几个数字和符号,只靠白纸和铅笔,用他们三段论证的逻辑思维就建立起了一个金碧辉煌的独立王国,一个色彩斑斓的自足世界,比物理学家潇洒多了。

来到马克斯·玻恩(MaxBorn,1882—1970)的墓。马克斯·玻恩的墓碑上虽未提诺奖,却刻上了一个关于量子力学算符“非对易性”特征的公式:

pq-qp=h/2πip

p为微观粒子的动量算符,q为微观粒子的位移算符,h为普朗克常数,π为圆周率,i表示虚数。

这位犹太裔德国物理学家是量子力学的先驱,晶体物理的集大成者,中国半导体物理鼻祖黄昆的老师。从1924年起他领导下的哥廷根大学量子力学研究团队就是这门新学科的摇篮。在薛定谔提出了描述微观粒子的波动方程后,正是玻恩赋予了波函数以确切的物理意义:波函数在某位置幅度的平方恰好代表了粒子在该处出现的几率。该量子理论,特别是海森堡的测不准原理(UncertaintyPrinciple),尽管自始至终遭到爱因斯坦的激烈反对28,却已成为现代物理学的中流砥柱。玻恩功成名就,他团队里的成员一个接一个获得诺贝尔物理奖,唯独他的机会姗姗来迟。庆幸的是,他的长寿使得他没有和诺奖绝缘。1954年他72岁,终于获得诺贝尔物理奖。

1955年玻恩和哈恩、海森堡等十八位哥廷根诺奖科学家发表了联合声明,宣布永不参与核武器的研究工作。这对战后德国的科学研究方向起了举足轻重的理性影响。科学家拒绝核武器研究,这里面包涵了多大的勇气和深刻的远见。不是他们不爱祖国,而是他们预见到核武器,哪怕是和平利用核能,都有难以预测的隐患;等到急功近利的社会认识到这一点,可能为时已晚。

迄今为止,出自哥廷根大学的诺奖得主已经有四十多位,其中相当多的都选择了哥廷根作为他们的长眠之地。

以今天的眼光回顾物理学史,那脉络似乎被梳理得很清楚,一切都顺理成章。其实科学发展的每一步都是举步维艰;真善美无时无刻不是在更为强大的谬误和假、恶、丑的围堵中走过来的。

十九世纪末的欧洲,不但充满政治经济危机,科学文化各个领域也都有点“世界末日”的光景。随着科学把自然界和宇宙的谜底渐渐揭开,作为欧洲文化中流砥柱的宗教受到了前所未有的冲击。以伽利略、牛顿和麦克斯韦理论为基础的经典物理学也遇到了新难题。不久前还刚刚被头脑发昏的科学权威们宣布为“已经解决了所有问题而无事可做的物理学”[1],偏偏在研究“黑体辐射”时碰了壁,触了礁。

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