一次散步,改变了他一生的命运

作者:松鹰来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-06-14

海森堡的科学生涯是从一次散步开始的。

一次散步,改变了他一生的命运

姓名:沃纳·海森堡

简介:沃纳·海森堡(1901年12月5日-1976年2月1日),德国物理学家,量子力学的主要创始人,“哥本哈根学派”的代表人物,海森堡提出著名的“测不准原理”,并于1932年诺贝尔物理学奖获得者。

名言:提出正确的问题,往往等于解决了问题的大半。

1922年初夏,玻尔应邀到德国哥廷根大学讲学。当初玻尔的原子理论曾在这里大受冷遇,九年之后玻尔却被当成了一个伟大的人物。从6月12日到22日,玻尔在哥廷根大学一连作了七次演讲,演讲的内容为玻尔原子理论和元素周期表诠释。这个系列演讲非常成功,盛况空前。被称为“玻尔的节日演出”。

据一位当时有幸聆听玻尔演讲的学者后来回忆,玻尔说话的声音低沉,他们年轻人又不能挤到贵宾坐的前排去,只得聚精会神地听。他们张着嘴,惟恐听漏了玻尔的每一句话,连午餐时间都忘了。玻尔讲的原子结构和谱线内容,比起他们在课堂学的,更涉及到极为本质的东西,让人耳目一新。这位学者叹道:“今天已难以形容这是多么荣耀的大事;对我们说来,它犹如当年举办的哥廷根狂欢节!”

听众中有不少有名望的物理学家,也有许多从德国各大学慕名赶来听讲的青年学生。索末菲教授也特地从慕尼黑赶来,他还带来了两个学生。一个是20岁的海森堡,另一个是21岁的泡利。

一次散步,改变了他一生的命运

海森堡(左)和玻尔

在一次玻尔演讲后的讨论会议上,有一位大二学生站起来,鼓起勇气对玻尔的观点提出了反对意见。他就是索末菲教授带来的学生之一海森堡。

海森堡的意见颇为尖锐,现场不禁哗然。玻尔却很平静,在他看来这个意见是可以反驳的,但似乎触及到一个有待进一步澄清的问题。玻尔饶有兴趣地打量了一眼海森堡,认定了这个年轻人是可造之才。待讨论会结束,玻尔走过去对海森堡说:“愿意和我到格廷根城外走走吗?”

海森堡很高兴地跟着玻尔在郊外散步。两人沿着海因山麓的林荫小路,一边漫步,一边讨论海森堡提出的意见。玻尔从普朗克1900年提出量子论谈起,五年后爱因斯坦的光量子说,卢瑟福的α粒子散射实验,巴耳末谱线公式,玻尔原子模型,直到索末菲新近提出的氢谱线精细公式......

海森堡聆听着玻尔的话,时而点着脑袋,时而冷不丁插上一句质疑。玻尔耐心地给予了解答。虽然有的解释海森堡并没有完全接受,但他感到玻尔经过精心斟酌的每一个词句背后,都能够觉察到一长串的思想,像珍珠一样闪闪发光,其中透射出来某种深邃的哲学观念。

玻尔对海森堡的才能也非常赏识。小伙子的每一个发问,几乎都触及到了原子理论的要害。善于识人的玻尔了看出这是一个才智非凡的青年物理学家。

后来海森堡回忆说:“这是关于近代原子理论的物理问题和哲学问题的第一次全面彻底的讨论,而且它对我后来的事业肯定起了决定性的作用。”

整个交谈进行了大约三个小时。散完步回来,玻尔郑重邀请海森堡到哥本哈根研究所访问。海森堡有点受宠若惊,当场就激动地答应了。于是他们约定,海森堡毕业后到哥本哈根来工作一段时间。海森堡担心他的导师索末菲教授不放人。玻尔说索末菲教授方面的事宜,可由他负责去疏通。

一次散步,改变了他一生的命运

海森堡(中)泡利(右)

1924年9 月,海森堡来到了哥本哈根。他很快适应了哥本哈根研究所的环境,进入了角色。在房东大娘的帮助下,这家伙三个月就学会了说丹麦话,除了日常生活用语,一般的学术讨论也能对付。海森堡置身于哥本哈根自由激烈的学术争鸣氛围中,他的天赋和潜能得到最大限度的激发。这使得他终于第一个登上了新量子力学的高峰。

在玻尔的指导下,一年之后,海森堡提出了量子力学的矩阵公式,为创立新说作出了巨大贡献。海森堡在研究中采用了特别代数方法,这种计算是不具交换律的,即两个量的乘积决定于它们相乘的次序。实验中的光谱线及其强度可以用这种方法进行精确的计算。这是海森堡生命中最重要的突破。两年后,海森堡又提出“测不准原理”,揭示了微观世界的客观规律。海森堡因此成了20世纪最重要的理论物理和原子物理学家。由于对量子理论的新贡献,海森堡于1932年获得了诺贝尔物理学奖。

海森堡后来常对人说:“这是我一生中最为重要的散步,决定我命运与成功的一次散步。我的科学生涯是从这次散步开始的。”

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