薛定谔的光荣与丑闻

13　薛定谔的光荣与丑闻

埃尔文·薛定谔（1887—1961），奥地利物理学家。

1933年因为发现原子理论的新的有效形式，获得诺贝尔物理学奖。

奥地利物理学家薛定谔

一封有趣的信

1912年前后在维也纳大学工作的薛定谔确实春风得意，年轻有为的他在由埃克斯纳和哈森诺尔领导的人才济济的物理学研究集体中如鱼得水、挥洒自如，在刚刚起步不到三年中发表了十余篇论文并关注学界最新进展，使他在学术界崭露头角、小有名气；而在生活上，经过他的密友科尔劳施的介绍，他结识了来自萨尔茨堡的安妮玛丽·贝特尔小姐，并且迅即堕入爱河，开始热恋。六年之后，他把一篇发表了的论文寄给他的媒人，并在献辞中风趣地写道：

1919年10月1日附录：如我所知，1913年夏季泽海姆的大气中，除了R_a－A、B、C外，肯定还有一些其他东西，而我的测电器却没能指示其踪迹。这是由于它发现了萨尔茨堡的贝特尔小姐，她吸引了作者的全部注意力。

而薛定谔夫人安妮玛丽·贝特尔回忆他们的初次相识时说：

他给我很深的印象，首先因为他非常英俊，他有一张很吸引人的脸……而在这之前我对他印象就不错，因为科尔劳施已向我介绍过他。

事业一帆风顺，生活甜蜜幸福，所有这些显示出薛定谔的远大前途和光明未来。但突然间，一切都被战争淹没了。

勇武豪胆的光辉榜样

1910年，薛定谔获得哈森诺尔的博士学位，毕业后留在维也纳大学第二物理研究所工作，协助埃克斯纳教授，直到1914年第一次世界大战爆发。

战争期间，薛定谔在意大利前线海军炮台服役。1915年9月27日的日记中，薛定谔写道：

“真是可怕！我多么怀念工作啊！再这样下去，我一定会身心俱毁。”

同年年底，在他服役地区发动的一场进攻中，奥地利军队伤亡8万人，薛定谔命大，不仅没有负伤，还因为“作为炮兵连预备役指挥官指挥非常成功”，获得军中传令嘉奖。嘉奖令中说：

“在敌人反复发起的强大攻势面前，他无所畏惧，沉着冷静，是勇武豪胆的光辉榜样。”

但他的老师哈森诺尔却没有这样幸运，在意大利前线蒂洛尔战区领导14步兵团作战时，被手榴弹炸伤，不治身亡。哈森诺尔的阵亡，使薛定谔痛苦万分。后来，大约因为哈森诺尔的死亡引起了有关方面的关注，觉得这样著名的教授牺牲在战场，损失太大，1917年，薛定谔被调到维也纳，给防空军官讲有关气象学知识，同时还兼大学物理实验课的教学。这样，薛定谔又可以继续他的物理学研究了，而且取得了不错的成就。

薛定谔的花边新闻从未断过

薛定谔一生喜欢女人，与数不清的女人甚至于女孩子谈过恋爱。这方面的恶闻真是不绝于耳。

1925年，薛定谔38岁了。那年一对双胞胎在萨尔茨堡附近的圣乌苏拉的女修道会学校读四年级。很遗憾，其中一个女孩伊蒂的数学考试不及格。因此她们都被送到离苏黎世不远的门泽日女修道会，补习不及格的课程。后来有人建议由擅长数学的薛定谔为她们进行特别辅导。她们每星期到薛定谔家上课一次，因为伊蒂的功课较差，所以薛定谔把大部分时间花在她身上。薛定谔喜欢上了伊蒂，在1926年送给伊蒂一首诗，诗中写道：

施尼泽教授统帅全局，　　　

代数和三角轮番竞技。　　　

这可差点儿要了伊蒂的小命，

可怜的孩子几乎无力喘息。　

苏黎世的新闻真是不少，　　

可这些事我还是小心为宜。　

“这些事”包括次数不少的爱抚和拥抱，但是除了这些消遣之外，家教还是成功的。伊蒂赶上了班里的同学并且升入了圣乌苏拉的五年级，而家庭老师本人也已经爱上了他的学生，于是他开始耐心地打持久战以使她倒戈投降。他告诉她他的伟大发现：

成功不是一蹴而就的；我不断地这儿修修，那儿改改，直到最后得到那个方程。当我得到时，就知道诺贝尔奖已经到手了。

他还和她谈到宗教问题：

我更相信上帝，白胡子的神父，而不是全无信仰。

第二年的圣诞节假期期间，薛定谔在基泽布赫尔和双胞胎及她们的妈妈在一起。伊蒂的滑雪技术要比薛定谔好，但这次旅行不算成功，因为他扭伤了脚踝。新年夜的香槟酒使他恢复了精神。

薛定谔在伊蒂生日的时候献给伊蒂一首诗：

当他们第一次摊开你的尿布，

摇篮的铃铛发出快乐的声响。

愚人们的国王轻轻摇动王杖，

祝你的生活幸福安康。　　　

据伊蒂回忆，薛定谔对他的诗颇为自豪。在伊蒂16岁之前，薛定谔并没有刻意地想占有她。有一次在萨尔茨堡，他午夜时分来到她的房间，坐在床边向她倾述衷肠。告诉她自己是多么爱她，多么需要她。他信誓旦旦地保证他会谨慎，不让她怀孕。这一切在当时都没起什么作用。但她17岁生日过后，他们成为了一对恋人。

像这样的事情在薛定谔一生中层出不穷，花边新闻从没有断过，据说还有私生女。

薛定谔去世以后，薛定谔的女儿对人说，她为父亲“乱搞女人的名声”十分难堪。

情人加雪山，使薛定谔才智激增

1925年圣诞节前几天，薛定谔带着“维也纳前女友安妮”到玫瑰山谷共度圣诞佳节。玫瑰山谷是瑞士的滑雪胜地，每年圣诞节期间许多欧洲人都喜欢到这儿来滑雪度假。薛定谔当时正被量子物理学中物质波的波动方程所困扰，决定趁假期与自己的情人在阿尔卑斯山雪地的清新空气中获得激情和灵感。

极有戏剧性的是，情人加雪山，使薛定谔才智激增。圣诞节之后，他进入了长达12个月之久的活跃创造期。沃尔特·穆尔在他写的《薛定谔传》中写道：

正如那位激发了莎士比亚创作十四行诗灵感的神秘女郎一样，这位在玫瑰山谷的女士也成了一个永久的谜。我们知道她既不是洛蒂也不是伊伦娜，更不可能是弗莉歇……不论薛定谔的这位神秘伴侣是谁，薛定谔灵感突然大爆发，非常令人惊讶。他进入了长达12个月的十分活跃的创造期，这在科学史上确实是罕见的。当他对一个重要问题感到迷惑时，他可以达到极度甚至绝对专心致志的程度，动用了他作为理论物理学家的全部智慧。

穆尔写的《薛定谔传》的英文版封面

赫维格博士的山庄

薛定谔下山后不久，就提出了使他名垂千古的“薛定谔方程”，1933年还为此获得了诺贝尔物理学奖。1925—1926年圣诞节，薛定谔在赫维格博士的山庄发现了波动力学。

薛定谔挨打

1933年，爱因斯坦的犹太同事都离开德国逃命去了。物理学家利奥·西拉德把积蓄都塞在鞋里，和妻子跑了；化学家弗里兹·哈伯去了巴勒斯坦。具有讽刺意味的是，哈伯本人曾经是忠实的德国科学家，参与为德军开发毒气，制造了臭名昭著的Zyklon B毒气。后来，他开发的毒气被用来在奥斯威辛集中营毒死了他的许多家人。

薛定谔不是犹太人，却也受到了这个疯狂时代的冲击。1933年3月31日，纳粹宣布全国抵制犹太人商店。在柏林的一家犹太人开的大型百货商店门前，他看见一伙纳粹冲锋队员在殴打犹太人店主，围观的警察和人群发出一阵阵哄笑。薛定谔极度愤慨，走到一个冲锋队员跟前，斥责他的行为；结果冲锋队转身开始殴打他。幸亏一个身穿纳粹制服的年轻物理学家认出了他，把他带到了安全的地方，不然他肯定会给打个半死。

没有任何犹太人背景且公开抗议纳粹暴行的教授极少，薛定谔是这极少数人中的一个。

1933年4月16日，英国科学家林德曼来到柏林，了解哪些犹太人科学家需要离开德国，他将尽可能帮助他们在英国寻找藏身之地。在柏林停留期间，他曾去薛定谔家里拜访。薛定谔向他表白了自己对纳粹的厌恶之情，并且表示自己愿意到英国任何一个学校去任教，不在乎职位高低和学校的名气。听了薛定谔的话，林德曼大吃一惊。因为他很清楚薛定谔不是犹太人，纳粹不会与他过不去。虽然他也知道薛定谔痛恨纳粹，但却没有料到他会愿意放弃柏林大学教授这样德高望重的地位，前往将来的一切还都是未知数的伦敦。他们仔细讨论了种种可能发生的问题，林德曼保证会尽力为薛定谔在牛津大学安排一个合适的职位。

薛定谔还问是否可以给他的犹太朋友阿瑟·马奇副教授安排一个临时的研究员职位。他说他们将一起合作出书。出于薛定谔在牛津大学需要一个助手的考虑，林德曼答应与皇家化学工业公司联系，商谈马奇副教授的安排问题。

这年晚些时候，薛定谔到牛津大学任教，离开了他万分厌恶的纳粹德国。

爱因斯坦灾难

薛定谔方程在量子力学中的地位，犹如牛顿三大定律在经典物理学中的地位。由此可知，薛定谔对物理学作出的贡献有多大。但是，他在60岁的时候却由于一时糊涂，出了一次大丑，真是丢人现眼极了。

1947年1月27日，薛定谔将在爱尔兰皇家学会的会议上宣读他的名为“关于统一理论新进展”的论文。为这篇论文他至少忙了六个月。会议的前一天，他写信给爱因斯坦，从信里写的内容可以看出，这篇论文直到一月份的第二周才结束。薛定谔在信里对他确信的“重大突破性工作”做了简要的概述：

现在我向你报告一个真正的进展。或许一开始你会极度不满，因为你刚刚已经解释了你不赞成我方法的原因。但很快你会同意我……

薛定谔对他的“新理论”欣喜若狂，把以往的谨慎、小心等都抛到了脑后，在新理论还没有人做任何批评性分析时，他就迫不及待地把它当做一个“划时代的进步”。

在都柏林的爱尔兰皇家学会的演讲厅里做演讲时，薛定谔说：“今天我有幸在诸位面前提出的根本原理，也是一个30年的老问题的解决方法，这个老问题就是爱因斯坦1915年提出的伟大理论的普适化……”

讲完了以后，薛定谔把整个论文交给了秘书。一群关注重大科学发现的都柏林报纸记者，立即将薛定谔团团围住。

第二天早上《爱尔兰新闻》报道：

昨天20个人坐在都柏林的爱尔兰皇家学会演讲厅里，聆听埃尔文·薛定谔博士的演讲。他们耳闻目睹了物理学世界历史性的创造……后来他告诉记者说：“这个理论将可解释场物理学中的一切问题……”

总理坐在教授和学生中间……

记者问：“您对自己的答案是否很自信？”

薛定谔自信地回答说：“这是普遍性的（理论）。现在，可以说爱因斯坦的理论仅仅是一个特例……我相信我是对的。如果我错了，我就会像一个可怕的傻瓜。”

都柏林报道的“伟大发现”，通过国际电信机构传遍了全世界。《纽约时报》的科学主编W.L.劳伦斯很快弄到了薛定谔的论文原稿及其评论的资料，并把它们寄给了爱因斯坦、奥本海默、维格纳和其他一些美国的科学大师，征求他们的意见。

爱因斯坦看了这些资料以后几乎不能相信，薛定谔的“伟大发现”至多只是一个技术上的小小进步，怎么可以如此夸大其词。他精心准备了一个评论作为对劳伦斯请求的回答：

不论以何种形式把如此初级的尝试呈现给公众，都是令人不快的。……这种由耸人听闻的夸大其词构成的报道，在有关科学研究的性质问题上误导了普通公众。读者会产生每5分钟就有一次科学革命的印象，颇像在一些不稳定的小共和国里频繁发生的政变一样。事实上在理论科学的进步过程中，一个人是在世世代代最聪明卓越的人的基础上，加上自己坚持不懈的劳动，才得到一个关于自然法则的更深刻的构想。诚实的报道应该公正地对待科学工作的这种性质。

爱因斯坦的评论也通过国际新闻界迅速传播开来，薛定谔的那句“如果我错了，我就会像一个可怕的傻瓜”的话，也被作为引用语一起发表。

1947年2月3日，在看到爱因斯坦的评论以后，薛定谔给爱因斯坦写了一封长信，在信中对不久前的新闻报道做了拐弯抹角的解释，声称自己为了本地的名誉和增加研究院的预算，夸大了自己的发现。

这样一个解释很难改善他在爱因斯坦心目中的形象。过分热情地宣扬自己有一个伟大发现已经够糟了，还死要面子地为自己找一些借口来解释，更是糊涂透顶！此后，爱因斯坦与薛定谔有几年没有通信。

薛定谔开始确实相信自己实现了一个重大突破，但是当他读到爱因斯坦的评论时，他感到分外凄凉。他把那些新闻报道和一些相关的通信搜集起来，放在一个硬纸袋里，袋子外面贴上一个标签——爱因斯坦灾难。