3 腼腆文静和坚强的普朗克
马克斯·普朗克(1858—1947),德国物理学家。
1918年因为发现基本作用量子(量子理论),从而对物理学的发展作出了巨大的贡献,获得诺贝尔物理学奖。
德国物理学家普朗克
不愿进行任何吉凶未卜的冒险
普朗克的祖先是德国人,他的祖父和曾祖父都是哥廷根大学的神学教授。他的父亲是法学教授,因工作调到基尔大学才到了基尔。1867年,普朗克9岁时,他父亲转到慕尼黑大学任教,全家又搬到慕尼黑居住。
普朗克不是一个天才,在读书期间,他是一个循规蹈矩的好学生,但并不光彩夺目。他认真学习所有的功课,学得也不错,不像爱因斯坦不想学的就逃课不学。他总是班上的第3~8名,老师们没有看到他有任何天才的表现,但都欣赏他性格的腼腆文静和坚强。
普朗克也认为自己没有什么特殊的才能。对新奇的东西他不盲目追随,也不会立即作出反应。正如他自己所说:“我天性平和,不喜欢没有把握的冒险。……而且不幸的是,我天生没有那种对新鲜事物迅速作出反应的能力。”
1900年,普朗克提出的量子理论,与两千多年来传统物理学中的“连续性思想”直接冲突。由此可以想见,这对于一贯不喜欢冒险的普朗克来说,他需要有多么大的勇气、多么明智的判断,才敢于打破根深蒂固的传统观念,提出不连续的量子的概念!难怪普朗克把自己的这一行为称为“孤注一掷的行动”。在一次回忆中,他还非常生动地描述了他当时激烈的思想斗争:“我生性喜欢和平,不愿进行任何吉凶未卜的冒险。然而到那时为止,我已经为辐射和物质之间的平衡的问题徒劳地奋斗了6年(从1894年算起)。我非常清楚,这个问题对于物理学是至关紧要的;我也知道经典物理不能解决这个问题。我只能不惜任何代价,找到一个符合实验要求的理论,不管这代价有多高。……摆在我面前的是维持热力学的两条定律。我认为,这两条定律必须在任何情况下都保持成立。至于别的一些,我就准备牺牲我以前对物理定律所抱的任何一个信念。”
1900年12月14日,普朗克正式提出了他的量子理论,古老的“自然界无跳跃”的观念受到毁灭性的打击。
据普朗克的二儿子埃尔文回忆,当自己还是一个儿童的时候,有一次同父亲一起穿过格吕内瓦尔德做长途散步途中,父亲谈到了他的新理论。普朗克对儿子解释道:“我现在所发现的那个新理论,要么荒诞无稽,要么是牛顿发现地球引力以来物理学最伟大的发现。”
后来,他的量子理论果然被证实是牛顿发现地球引力以来最伟大的发现。普朗克的发现真是非常了不起,但他非常谦虚。在1918年4月德国物理学会庆贺他六十寿辰的会上,他在答谢词中说道:“试想有一位矿工,他竭尽全力地进行贵重矿石的勘探,有一次他找到了天然金矿脉,而且在进一步研究中发现它是无价之宝,比先前可能设想的还要贵重,甚至到无限的程度。假若不是我自己碰上这个宝藏,那么,无疑地,我的同事也是会很快地、幸运地碰上它的。”
普朗克和索末菲对诗
许多大科学家都会写诗,如麦克斯韦、玻尔兹曼,还有爱因斯坦,爱因斯坦写过不少打油诗。令人意外的是,一脸严肃有余的普朗克,有一次居然也和慕尼黑大学著名物理教授索末菲对起诗来了。索末菲称赞普朗克的量子理论:
你开垦了处女地,
在那里摘花是我唯一的劳作。
普朗克回了一首诗:
你摘花——哦,我也摘花,
让她们就此相组合,
让我们公平地交换我们的花,
联结成最明亮的花环。
他的诗显然暗喻科学研究中合作交流的必要性和重要性,体现了科学家之间的深厚友谊与相互尊重。与此同时,正像普朗克所充分了解的那样,这花环上既有正在枯萎的经典的花朵,也有充满生机的新芽。他的任务就是要把矛盾和不协调降到最低限度。
不过仔细一想,普朗克能够写诗也不奇怪。讲德语的理论物理学家喜欢说科学家具有非凡的想象力,就是艺术家。例如普朗克常常说:“是创造性的想象力,而不是逻辑,点燃了那些闯入黑暗区域的研究者心中思想的第一束火焰!没有想象力,出色的新思想就不会出现。”
他赞扬闵科夫斯基具有“艺术家一般创造的天性”,说爱因斯坦具有“特殊的想象力”,赞扬索末菲有“向前摸索的想象力”。
爱因斯坦赞同普朗克的观点,他反过来评论普朗克说:“普朗克具有真正的艺术家风格;具有驱动他的创造性的‘艺术强迫力’。”
“作为威廉皇家学会主席,我有责任去见元首。”
希特勒掌握政权以后迫害犹太人的行径,使普朗克处于非常困难的境地,因为当时德国有许多非常伟大的科学家是犹太人,例如爱因斯坦、哈伯等。当迫害降临到著名化学家哈伯[1]头上的时候,普朗克觉得不能再沉默下去,应该把道理讲给希特勒听。他曾经与希特勒面谈过一次,但是以失败告终。
纪念普朗克的邮票(左边邮票中的“h”是普朗克常数)
普朗克有如下回忆。
希特勒夺取政权后,作为威廉皇家学会主席,我有责任去见元首。我决定利用一次机会为我的同事哈伯说几句公道话。我对元首说,如果不是哈伯发明从空气中提取氮用以合成氨,第一次世界大战一开始我们德国就会失败。希特勒一个字一个字地回答说:“我绝没有排斥犹太人的意思。但犹太人都是共产主义者;后者才是我的敌人,这才是我斗争的目的所在。”我讲,犹太人有好多种……其中包括有良好德国文化的古老家族,必须区别对待。他答道:“不对,犹太人就是犹太人,所有的犹太人联合起来就有麻烦。哪里有一个犹太人,其他犹太人马上就会聚集到一起……”我讲,如果有才华的犹太人被迫移民,对我们意味着自己伤害自己,因为我们需要他们的科学和技术,再者他们会给别的国家带去好处。他不愿再说什么,最后他说:“传说我偶尔受到神经衰弱之苦,那是谣言。我的精神是钢浇铁铸成的。”说到这儿,他把身体俯到膝部,话越说越快,开始发脾气。我再没有什么可说的了,只有沉默,然后离开了。
再到后来,普朗克完全失望了,他说:
“纳粹像一阵狂风横扫我们的国家。我们什么也干不了,只能像风中的大树那样听凭摆布。”
希特勒一意孤行,继续用最野蛮的手段对付犹太人。普朗克虽然也不敢再在希特勒的面前为犹太人说情,但是在1935年1月为纪念哈伯逝世一周年的仪式上,普朗克表现出的勇敢和不顾一切的高尚品格,让人们对这位一生谨慎小心的人刮目相看。这次纪念会议的召开是普朗克的功劳。虽然纳粹党一再警告,禁止德国各高等院校的教授和德国化学学会的会员参加纪念这个犹太人的大会,但普朗克却勇敢地说:“我一定要组织和主持这次纪念会,除非警察把我抓走。”
化学家奥托·哈恩[2]在回忆录中写道:“普朗克使大家感到惊讶,他勇气十足地举办了这次纪念大会。”
战争几乎彻底摧毁了普朗克
普朗克的一生成就很大,家里又有懂事聪明的两儿两女,朋友们都羡慕不已。这个家庭本来应该非常美满幸福,但德国挑起的两次世界大战,却给普朗克带来了巨大的不幸,使他一生饱受儿女先他而去的痛苦折磨。第一次世界大战,他的大儿子卡尔在战场上牺牲;他的一对孪生女儿格蕾特和爱玛都在分娩时因为战争期间医疗条件恶劣,先后于1917年和1919年去世。
爱玛刚去世的时候,爱因斯坦去看望过普朗克,后来爱因斯坦在写给朋友的信中说:“普朗克的不幸让我心碎。当我看见他时,我无法止住泪水……他令人惊叹地勇敢且刚直,但是可以看出,悲痛严重损害了他。”
剩下的二儿子埃尔文,成了他唯一的安慰。但是在第二次世界大战即将结束的1945年元月,埃尔文又因为涉嫌谋杀希特勒而被杀害。普朗克曾经向与他家有一些交情的希姆莱求情,一度还觉得很有希望减轻处罚,不致处死。但是,在没有任何告示的一天晚间,埃尔文被执行死刑!这几乎要了普朗克的命。
普朗克(左)和儿子埃尔文一起爬山
不幸好像还没有完,在盟军轰炸柏林时,他的住所包括他所有珍贵的藏书,全部被毁掉。
那时他已是80多岁的老人,一个接一个的打击,几乎彻底摧毁了普朗克,使他失去了人生的乐趣,身体的病痛更使得他痛不欲生。当美国军队最后找到这位曾经叱咤风云的科学伟人时,他与他的妻子正躲在树林里。普朗克躺在草堆上,目光呆滞地望着天空。
普朗克的墓地
我国学者赵鑫珊先生曾经到德国哥廷根市的公墓拜谒过德国物理学家普朗克,结果让他大失所望。他后来在他写的《大自然神庙》一书里写道:
2004年初秋,我头一回造访德国哥廷根城市公墓中的普朗克墓。很遗憾,墓碑没有把普朗克常数刻上。在那里,我足足站了一刻钟。我多么想看到碑石上有这个神奇的符号……h……当代人类文明大厦不能没有这个常数作为支撑。
在赵鑫珊先生看来,普朗克的墓地给人一种孤独苍凉的感觉,与普朗克生前那么伟大的贡献和那么高的职位相比,实在让人唏嘘。普朗克所发现的普朗克常数h,是他一生最重大的贡献。“h”说明宇宙万物运动的一个基本限制,其重要意义怎么说都不过分。赵鑫珊先生甚至说:“今天,一切够格的东、西方哲学家最好都去普朗克墓前站一站,或当他们打开量子物理学教科书的时候,务必思索一下普朗克常数‘h’的哲学意义。”但是在普朗克的墓碑上,除了“Max Planck”(马克斯·普朗克)几个字还依稀可辨以外,就什么也没有了。这段话让人感到非常失落,非常遗憾。
但是,物理学家吴忠超先生在《爱因斯坦全集》的译后记里说:“我游学多年,曾经拜谒过许多先行者的纪念地,其中包括……在哥廷根的高斯以及普朗克雕刻着他著名常数的墓地。”
而且在一张难得的普朗克墓地照片的说明中,的确说有普朗克常数h,只是看不清楚。也许是因为荒草太盛,遮盖了那一角赵鑫珊先生没看清楚?或者风雨对石碑的侵蚀已经看不清楚了?
有了吴忠超的描述,我心里有一股暖气由丹田部位向上窜,暗自欢呼:“太好了,就应该这样!”
【注释】
[1]哈伯(1868—1934),犹太人,1918年因研制合成氨作出重大贡献而获得诺贝尔化学奖。
[2]奥托·哈恩(1879—1968),1944年因发现“重核裂变反应”获得诺贝尔化学奖。
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