12 玻尔:“我只要跑过你不就行了吗?”
尼尔斯·玻尔(1885—1962)丹麦理论物理学家,现代物理学创始人之一。
1922年因为原理结构和原子辐射的研究获得诺贝尔物理学奖。
玻尔的大烟斗总是不离手
枪 战
一天晚上,玻尔和从俄罗斯来的物理学家伽莫夫等人,在看完电影回家的路上发生了争论。争论的内容是在电影中总是恶棍先动手掏枪,但好人更为敏捷,把坏蛋打死了——这事有一些不合情理。玻尔坚持说,这正好说明意志反射和条件反射的区别。按照他的理论,恶棍想到的是要把自己的手枪掏出来,而好人却连想也不用想就发生反应。但他的这套理论没有人表示赞同。
第二天一早,固执的伽莫夫在一家玩具店买了两支玩具手枪,决心当面证明玻尔的理论不能成立。玻尔拿一支枪充当那个好人,伽莫夫拿另外一支枪充当恶棍。伽莫夫把枪装在枪套里,他决定搞一场突然袭击。
下午已经快过去,这件事也差不多被遗忘了,大家该有多少问题需要争论和解决,哪能总记得这件玩笑般的小事呢。可是伽莫夫没有忘记,他成心要让玻尔丢一次脸。当他有机会与玻尔在一起的时候,趁玻尔没注意他突然伸手掏枪,但玻尔的动作更快,正和别人说话的当儿,他的枪已在伽莫夫之先对准了伽莫夫。
伽莫夫吐了一下舌头说:“是我挑起这场争斗的,没想到他倒把我给‘崩’了!”
这场“枪战”故事在物理学界广为流传。
看完电影后的高见
两位年轻物理学家伽莫夫和朗道到哥本哈根以后,玻尔常与他们一起去看电影,而且总挑一些“坏片子”看。
每当看完这些美国西部片和强盗片后,玻尔的评论总是不同寻常,因为他常常找出电影中的一些漏洞大发议论。有一次,在看了一部“极其愚蠢”的片子后,他发表了如下的高见:
我不喜欢这部影片,太不可信了!电影里的那个坏蛋带着漂亮的姑娘逃走,是符合逻辑的,常有这种事。桥在他们的马车底下塌垮,虽不大可能,但我们姑且接受它。那位女主角挂在悬崖上方的半空中,已经不大可能了,但我仍然接受了。我甚至愿意接受在千钧一发之际汤姆·密克斯恰好骑着马来了。但是又有那么一个家伙恰好在这个关头,带着电影机把这一切过程拍下来了,我无论如何不相信。
读者看了也许会哈哈大笑:这个玻尔恐怕是一个书呆子呀!也许有的读者会有另外的感受:科学家真会较真儿!
游戏中的哲学
玻尔喜欢做哲学概括,一些最简单的游戏往往能引起他在这方面的癖好。有一次,海森伯在空无一人的街上,向远处一根电线杆上扔了块石头,意外地击中了。玻尔由此又开始大发议论:“存心要击中那么远的物体,根本就不可能;但是冒冒失失瞄都不瞄准就扔出去,而且还荒唐地希望能击中,反倒成功了。所以,‘也许会成功’的想法比实践和意愿更有力。”
后来,在一次玩滚木球游戏时,玻尔的话又神奇般地被验证了。
滚木球游戏分两个队,玻尔和同事贝西科维奇是一个队,他弟弟哈拉德和另一同事哈代是另一个队。由于哈拉德和哈代玩得热情而认真,所以两个队争得十分激烈。贝西科维奇是个生手,得分少得可怜,所以玻尔那个队落后了几分;决定胜负的最后一次投球机会是贝西科维奇的,他觉得毫无取胜的希望,竟把球朝后从肩膀上方扔了出去。让众人大吃一惊的是,木球竟然分毫不差地击中了!
海森伯也在场,他说:“我想起了玻尔以前对我说过的话,但那时我却没有对它进行深入思考。”
加上一个“不过”就行了
玻尔写文章总是改来改去,有时短短的一篇文章会改几十次,弄得几周也完不成。他认为,一篇文章只有在花费了这么多劳动之后,才能不受未来发展的影响,它的价值才能保存下去。
有一次,玻尔和他的助手罗森塔尔几个人为了修改一个句子,讨论了一个下午,仍然不满意。不管如何修改,玻尔总觉得没有正确表达原来的意思。由于大家都累了,又觉得问题僵住了,不可能有什么进展,于是大家决定带着“它”去睡觉。
第二天早晨,玻尔高高兴兴、精神抖擞地找到罗森塔尔,连一声“早安”都没说,就大声叫喊道:“我昨天晚上已经把问题解决了。我们只需要在那个句子的开头加上一个‘不过’就行了!”
“难怪一点酒味也尝不出”
玻尔是一个身材高大、态度和蔼的人,在各种社交场合都能怡然自得。有一件发生在冯·卡门家星期日家宴上的趣事,让这位著名数学家冯·卡门每次想起来都会忍俊不禁。
那天晚上,冯·卡门在玻尔面前放了一只彩色酒杯,在给别人的酒杯里倒满了法国白兰地以后,冯·卡门一时疏忽,忘了给玻尔斟酒。
玻尔一边畅谈自己的原子结构理论,一边拿起那只空酒杯喝酒。他这样连着“喝”了三次以后,冯·卡门觉得玻尔喝酒的样子有点怪,就沉不住气地问:“玻尔,您喝的是什么呀?”
玻尔愣了一下,往酒杯里一看,是空的,他不由失声喊道:“哎哟!我也奇怪,怎么喝了半天却一点儿酒味也尝不出呢?”
玻尔向爱因斯坦挑战
1920年6月,爱因斯坦逃离德国到挪威和丹麦讲学,他的继女伊尔莎与他同行。这些国家的德国大使给柏林的汇报中写道:爱因斯坦受到热烈的欢迎。
爱因斯坦第一次见到玻尔,他的初步印象是,“玻尔是一个很敏感的年轻人,他像入了迷似地研究大自然的奥秘”。而在玻尔看来,他佩服爱因斯坦不受他人影响的超然态度,和“在他那洞察一切的评论中所隐含的深刻的幽默”。
他们两人与普朗克从早到晚谈论物理学,在谈话中,爱因斯坦对于当时量子物理学非常担心,尤其是对玻尔解释的光的二象性更是忧心忡忡。光的二象性是说,光有时表现出波动性,例如光通过光栅时会发生衍射;光有时候又表现出粒子性,例如在光电效应中表现出光子的特征。玻尔认为,不同的实验目的利用的正是光的二重性。对玻尔的说法爱因斯坦表示不能同意。玻尔是一个很有耐心也很难缠的人,他向爱因斯坦挑战说:“如果您对于容许用二象性解释光的本性感到如此不安的话,那么,当您认为光是一种波动时,就请德国政府禁止使用光电管;当您认为光是一种粒子时,就禁止使用衍射光栅。”
爱因斯坦听了哈哈大笑。
玻尔(右)和爱因斯坦(左)边走边争论
“我只要跑过你不就行了吗?”
据传,有一次玻尔与爱因斯坦在树林中一边散步,一边讨论问题。突然林子里跑出一只大棕熊,玻尔立即从他的背包里拿出一双价值300美元的名牌跑鞋往脚上套。这时,爱因斯坦很有逻辑地指出:“尼尔斯,你在干吗?要知道你是跑不过一只熊的。”
玻尔则反唇相讥:“啊哈!亲爱的阿尔伯特,我没有必要跑过熊,我只要跑过你不就行了吗?”
这显然只是一个恶作剧式的玩笑。在哥本哈根,这样的故事数不胜数。
与爱因斯坦乘电车的故事
为了量子力学,玻尔与爱因斯坦几乎争论了一辈子,但是他们的友谊却非同一般。
爱因斯坦曾经在给玻尔的信中写道:
在我的一生中,很少有人能够像你那样,一出现在我面前就给我带来极大的快乐。我正在读你的大作,当我在阅读时遇到什么困难时,我很高兴地发现你那年轻的面孔就会浮现在我的眼前,微笑着并解释着。我从你那儿已经学到了不少的东西,特别是你对待科学的那种态度。
玻尔立即回信给爱因斯坦:
能和您见面和交谈,是我一生中最重要的经历。我无法表达我是多么感谢您在我访问柏林时对我的友好接待。您不知道,能得到这个盼望已久的机会来聆听您对我致力的那些研究的看法,对我是多么大的鼓舞和激励。我永远不会忘记我们之间的谈话。
1923年7月,爱因斯坦到瑞典哥德堡接受诺贝尔奖,顺路到哥本哈根又一次看望了玻尔。[1]他们两人从火车站见面就开始谈物理,谈得如此之忘情,以至于发生了一桩很可笑的事情。这件事玻尔曾对人谈到过:
爱因斯坦一点也不比我更实际。当他来到哥本哈根时,我当然要到火车站去接他。我们从火车站上了电车,就开始对一些问题异常热烈地讨论起来了,以致我们远远坐过了该下车的站。我们只好下车再坐回程车,但是又远远坐过了头。我记不得停了多少站,我们只顾坐着电车来来回回地跑,因为那时爱因斯坦对我的研究确实有极大的兴趣,当然,其中怀疑成分有多大,我不清楚。但我们坐着电车来回跑了许多次是千真万确的,至于别人怎么看我们,那就不知道了。
玻尔的失望
据说,玻尔曾经说过一个让人大惑不解的见解:“当一个人彻底精通了一个课题时,他就会把自己的著作写得谁也看不懂。”
玻尔还有一个周围人都知道的“两种真理”的观点。他认为真理有两种,一种是“明摆着的真理”,谁都会同意;还有一种是“深奥的真理”,它的反面叙述也是真理。
有一次,玻尔就他在量子论中的新发现做演讲,讲完了以后他询问听众有什么想法,结果听众表示毫无保留地同意他的看法。他听了之后大为失望,因为他讲的是“深奥的真理”呀!他后来对自己的学生说:“如果一个人第一次听到关于量子理论的内容时并不感到晕头转向,他就是一个字也没听懂。”
请你把我当一个外行
1946年1月,一位叫派斯的年轻物理学家从荷兰来到哥本哈根,成为玻尔在第二次世界大战结束后的第一个外国博士后人员。
有一天,玻尔问派斯:“你有没有兴趣在未来的几个月里与我一起工作?”
派斯一听,真是喜出望外,高兴还来不及,哪有不愿意的!
第二天,派斯清早就去了玻尔的家。玻尔告诉派斯的第一件事是:“你只有明白我是一个外行,和我一起工作才有好处。”
派斯那时并不太熟悉玻尔的为人,还以为他在讲客气,所以派斯后来回忆说:
对于这种出乎意料的说法,我唯一的反应方式就是用一个礼貌的微笑来表示不相信。但玻尔显然是认真的。他说明了他怎样必须从一个完全无知的起点来接近每一个新的问题。也许这样说更好一些:玻尔的力量不在于学识渊博,而在于他那种惊人的直觉和洞察力。不久我就感受到了他那种不计功利地、兴高采烈地、锲而不舍地追求真理的精神。
费曼恍然大悟
在第二次世界大战期间,美国物理学家费曼到研制原子弹的洛斯阿拉莫斯工作,那时他还是一个没有名气的年轻物理学家。有一天,玻尔的儿子阿格打电话给费曼,说父亲找他有事商讨。
费曼接到电话,以为玻尔找错人了,对阿格说:“我是费曼,只是一个小伙计……”
“就是找你。八点见面,可以吗?”
费曼后来问阿格,他父亲怎么注意到他这个小伙计的?阿格告诉他,在一次会议后,玻尔对阿格说:“记住那个坐在后面的小伙子了吗?他是这里唯一不怕我的人,只有他才会指出我的想法错了。所以,下一次我们讨论什么问题的时候,把这家伙叫来,我要最先跟他讨论。”
费曼这才恍然大悟,知道为什么玻尔专门打电话找他了。
《玻尔百年》一书中的玻尔骑象图
【注释】
[1]爱因斯坦于1922年获得1921年的诺贝尔物理学奖,当他知道获奖的时候他正在去日本的船上。1922年12月10日,爱因斯坦正在日本访问演讲,未能出席当年诺贝尔奖授奖仪式,所以到1923年7月才到瑞典补作诺贝尔演讲。
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