古尔斯特兰德:因为他,爱因斯坦差点丢了诺贝尔奖

—— 医路诺贝尔系列(五)
作者:胖瓜来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-04-18

古尔斯特兰德因其眼科学的研究被誉为“人类之眼”,但他因为对物理学认识的狭隘,造成诺贝尔奖错过了二十世纪最伟大的理论:爱因斯坦的相对论。

  医路诺贝尔系列:挖掘历届诺贝尔生理及医学奖得主的经历,为大家展示1901年至今医学界绚丽多姿、波澜起伏的科学画卷,见证现代医学每一次改变人类历史的进步。

  古尔斯特兰德因其眼科学的研究被誉为“人类之眼”,但他因为对物理学认识的狭隘,造成诺贝尔奖错过了二十世纪最伟大的理论:爱因斯坦的相对论。

  瑞典著名眼科学专家阿尔瓦·古尔斯特兰德(Allvar Gullstrand)由于光学成像一般定理的归纳,于1910年获得了诺贝尔生理学或医学奖。他从理论到实践都对眼科学有着划时代的贡献,无数人因他重新看清世界。然而,诺贝尔物理学奖之所以没有授予给20世纪最伟大的理论——相对论,也可以说是拜古尔斯特兰德所赐。

大头

  阿尔瓦·古尔斯特兰德(网络图)

 

  一帆风顺的求学之路

  古尔斯特兰德于1862年出生在瑞典一个眼科医生家庭中,他的父亲还是市政的卫生官员。可以说,古尔斯特兰德的人生之路,在出生的时候就铺好了——他的父亲希望长子能够继承自己的家业,而古尔斯特兰德恰好也热爱这门学科。

  18岁那年,古尔斯特兰德就读于乌普萨拉大学医学院,5年后他毕业到了维也纳呆了一年,接着回到瑞典首都斯德哥尔摩深造,拿到行医执照后,他回到了父亲的眼科诊所工作。他很快发现,散光病人的角膜往往长得厚薄不均。为了深入研究这个课题,他完全靠自学掌握了物理中光学的内容,1890年,他发表了博士毕业论文《对散光理论的贡献(A Contribution to the Theory of Astigmatism)》[有无英文原标题?有的话括号写后边],在里面提出,散光眼的原因其实是角膜形态的异常,厚薄不均的角膜导致某些方向的光线可以成像,某些方向的光线不可以,需要用柱状的眼镜片来调整和均衡。这篇论文轰动了斯德哥尔摩,也成为如今散光研究治疗的基础理论。这个时候,古尔斯特兰德才只有28岁。他有着最一帆风顺、最完美的求学履历,这除了家庭因素和运气成分之外,与他本人的天赋和刻苦也是密不可分的。

上图为正常眼,下图为散光眼(网络图)

上图为正常眼,下图为散光眼(网络图)

 

  两次谢绝诺贝尔奖

  古尔斯特兰德博士毕业后便成为了一位眼科医师,过后的二十多年里,他除了临床工作,还一直刻苦地研究眼球的工作原理。他既亲自动手解剖眼球的精细结构,又从理论上研究几何光学的原理,是一个跨医学、物理双学科的人才。我们目前对眼球屈光系统的大部分知识都来源于古尔斯特兰德,包括眼球内部的屈光结构和调节机制。他还发明了让病人凝视他移动的手指来探测眼部肌肉有无异常的方法,更成功地施行了世界上第一例角膜云翳切除手术,使病人重获光明。

  古尔斯特兰德迅速地获得了极高的威望,瑞典人敬爱地称呼他为“人类的眼睛”,1905年开始,他被任命为诺贝尔物理学奖委员会的成员。1910年、1911年,诺贝尔物理学奖都向他伸出了橄榄枝,但他认为自己是医生而不是物理学家,所以都婉拒了。恰好1911年,诺贝尔生理或医学奖也将奖项颁发了给他,他才欣然接受。古尔斯特兰德是世界上唯一一个既拒绝过诺贝尔奖又获得过该奖的人。名气极大、威望极高的古尔斯特兰德不仅没有因事务繁忙而放弃研究,反而再接再厉地发明了裂隙灯,这种简单、无创的小设备是目前眼科检查必不可少的重要仪器,它可以让医生清楚地看清楚病人眼球前半部分的精细结构。

裂隙灯(网络图)

裂隙灯(网络图)

  裂隙灯看到的病人眼球(网络图)

裂隙灯看到的病人眼球(网络图)

 

  他否定了相对论的诺贝尔奖

  1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,1909年,这个理论已经得到了欧洲大部分物理学家的认可。当年10月,爱因斯坦第一次被提名为诺贝尔物理学奖的候选人。由于当时的相对论的反对派还比较多,爱因斯坦并没有获奖,后来他又多次得到提名,但每次都与奖项擦肩而过。十年一晃而过,人们逐渐观测到了相对论中某些预言的证据,相对论的支持者队伍越来越庞大,包括普朗克、汤姆逊、洛伦兹等人都极力推荐他。甚至当年曾经劝爱因斯坦不要浪费时间的普朗克,都在推荐信里写下了这样的理由:“爱因斯坦迈出了超越牛顿的第一步。”但诺贝尔奖委员会的成员太过保守,他们依然犹豫不决,唯恐出错。

  1921年,推荐爱因斯坦获奖的呼声越来越高,顶不住压力的诺贝尔奖委员会决定让古尔斯特兰德写一份关于相对论的评价报告。古尔斯特兰德虽然精通几何光学,但它只是物理学科中很小的一个领域,加上他研究的内容让他笃定“眼见为实”,所以他一开始对爱因斯坦的相对论就抱着嗤之以鼻的态度。他认为,爱因斯坦从来没有做过实验,所有理论不过是闭门造车的瞎编乱造。过去的科学界非常强调实验结果,但这种思想在20世纪初已经逐步开始转变,但古尔斯特兰德依然怀着这样狭隘的看法,因此,他极力反对爱因斯坦获奖。由于争执不休,1921年,诺贝尔奖干脆不颁发物理学奖了,这实在是诺贝尔奖史上非常离奇的一次决定。1922年,古尔斯特兰德再次写了一篇贬低相对论的报告,但由于为爱因斯坦“喊冤”的人实在太多,诺贝尔奖委员会决定绕过相对论这个争论过大的话题,直接以光电效应定律的贡献把诺贝尔奖发给了爱因斯坦。这一个举动实在是太惊险了——法国科学家布里渊评价道:“试想,如果诺贝尔获奖者的名单上没有爱因斯坦,那50年后的人会怎么想?”

诺贝尔

  1921年,爱因斯坦在获得诺贝尔物理学奖时发表演讲(网络图)

  古尔斯特兰德是一个伟大的科学家,拥有极高的成就,但同时由于他的狭隘、保守和顽固,相对论这个20世纪最伟大的理论始终没有得到应有的荣誉。爱因斯坦在获奖的时候甚至还被提醒不要提及相对论,以免又引起风波。这提醒了我们不必盲信权威,同时科学路上需要更加大胆的勇者。

  人物小档案:阿尔瓦·古尔斯特兰德Allvar Gullstrand(1862年6月5日-1930年7月28日)

  The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1911 was awarded to Allvar Gullstrand "for his work on the dioptrics of the eye".

  1911年诺贝尔生理学或医学奖获奖理由:古尔斯特兰德将光学上的物理原理用于研究眼睛内的光线折射等现象,他对光学成像一般定理的归纳为眼科学做出了重要贡献。

        更多故事请点击:

扫码加蝌蚪五线谱微信