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保羅·埃倫費(fèi)斯特:被遺忘的化學(xué)學(xué)家和無與倫比的導(dǎo)師

更新時間:2023-10-15 文章作者:佚名 信息來源:網(wǎng)絡(luò)整理 閱讀次數(shù):

不過最終,這可能并不重要。玻爾茲曼在埃倫費(fèi)斯特獲得博士學(xué)位僅三年后就自盡了。雖然在一個人的自殘風(fēng)波中發(fā)覺任何積極的東西其實(shí)是不恰當(dāng)?shù)模仡櫯f事,玻爾茲曼的離世很顯著為埃倫費(fèi)斯特創(chuàng)造了一個機(jī)會,一個以未履行義務(wù)的方式出現(xiàn)的機(jī)會。在他逝世前不久,玻爾茲曼同意為久負(fù)盛名的《數(shù)學(xué)科學(xué)百科全書》(,以下便捷起見簡稱《百科全書》)撰寫一篇關(guān)于(熱力學(xué))第二定理的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)的文章。當(dāng)那篇尚待完成的文章忽然喪失了原定作者后,《百科全書》的編輯克萊因(FelixKlein)須要一個代替者,這使得他求救于埃倫費(fèi)斯特。克萊因曾在一次物理研討會上見過埃倫費(fèi)斯特,剛才獲得博士學(xué)位的前者在會上就第二定理這個眾所周知的棘手問題進(jìn)行了異常清晰的闡釋。在那次講演中,埃倫費(fèi)斯特介紹了一個簡單的模型,闡述了玻爾茲曼工作中許多更有爭議的方面。該模型不依賴過分復(fù)雜的物理估算,而僅靠一個思想實(shí)驗(yàn)——隨機(jī)選擇球在兩個罐子間來回聯(lián)通;或在一個更顯詼諧的版本里,虱子在兩只狗頭上跳來跳去,俗名狗—跳蚤模型(dog-fleamodel)。無論是罐子里的球還是狗頭上的虱子,都說明了粒子怎樣在空間短發(fā)布,以及這些分布是怎樣隨時間演進(jìn)。該模型彰顯了埃倫費(fèi)斯特方式的特性,闡明了他作為一名科學(xué)家的根本天賦。他是他那一代最重要的老師。Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

物理研討會促使了《百科全書》的文章。《百科全書》的文章促使了埃倫菲斯特的院長職位[1]。院長職位又促使了這些友誼和合作中國現(xiàn)代物理學(xué)家,使他廣為人知。但是,真正的偉大意味著一種遺產(chǎn),一種歷史的須要。埃倫費(fèi)斯特真的是那個水準(zhǔn)的科學(xué)家嗎?一個班主任要有何種天資才會被公覺得偉大?Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

想想索末菲()的評價吧——他培養(yǎng)出了諾貝爾獎得主海森堡()和泡利(Pauli)——“他授課像個大師(),”索末菲在為埃倫費(fèi)斯特申請萊頓教職的推薦信中寫道。“我從來沒有聽過一個人講得如此有魅力,那么有才氣……他曉得怎樣把最困難的事情具體化,并直觀地抒發(fā)清楚。物理論證被他轉(zhuǎn)化成便于理解的圖象。”Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

埃倫費(fèi)斯特在課堂外的方式也值得注意,尤其是他在培養(yǎng)研究生時所表現(xiàn)出的強(qiáng)韌。烏倫貝克(),作為埃倫費(fèi)斯特以前的中學(xué)生,這樣描述他在萊頓的教育經(jīng)歷:“他基本上總是只和一個中學(xué)生一起工作,但是一周中每天下午都是這么。他和中學(xué)生討論的要么是他正在研究的問題,要么是他想詳盡了解的文獻(xiàn)當(dāng)中的近來的論文。討論進(jìn)行得很快。”烏倫貝克補(bǔ)充說,“到中午結(jié)束時,學(xué)生累得要死。奇怪的是,過了一段時間,倦意就消失了,一年以后,雙方幾乎平等地工作。”Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)20世紀(jì)的杰出科學(xué)家一起奠定現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的基礎(chǔ)時,她們希望埃倫費(fèi)斯特在場Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在烏倫貝克的事例中,他除了度過了學(xué)徒期,并且和朋友古德斯密()作出了基礎(chǔ)性的發(fā)覺——電子載流子的性質(zhì)。固然,倘若不是他首先忍受了埃倫費(fèi)斯特全神貫注的嚴(yán)格要求,他就可能不會有這樣的發(fā)覺。富有教益的是,烏倫貝克的發(fā)覺使他得到了應(yīng)有的榮耀。一個不如埃倫費(fèi)斯特的科學(xué)家可能會把中學(xué)生的工作丑化成他自己的,竊取屬于中學(xué)生的未來的榮譽(yù)。但非常顯著,埃倫費(fèi)斯特除了是一個偉大的科學(xué)家,他也是一個好人。Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

對于這個好人來說,似乎沒有比他的同學(xué)兼室友愛因斯坦更令人信服的品德證人了。在他的專著《晚年選集》()中,愛因斯坦將埃倫費(fèi)斯特描述為一個“對人類的發(fā)展和命運(yùn)飽含激情的人,尤其是對他的中學(xué)生。理解別人,獲得她們的友誼和信任,幫助任何卷入外在或內(nèi)心斗爭的人,鼓勵有天分的年青人——所有那些都是他真正的要素,幾乎比浸淫在科學(xué)問題中還重要。”愛因斯坦進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),埃倫費(fèi)斯特“總是把明確和敏銳帶入討論。他反對含混和轉(zhuǎn)彎抹角,必要時運(yùn)用他的機(jī)智,甚至是徹頭徹尾的粗俗。”Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)20世紀(jì)杰出的科學(xué)家們一起為現(xiàn)代化學(xué)學(xué)奠基時,她們希望埃倫費(fèi)斯特在場。他的同儕意識到,科學(xué)革命除了須要革命性的思想,還須要有犀利的思想家來組織涌現(xiàn)出的故事。埃倫費(fèi)斯特顯著是后一類的標(biāo)桿。他的傳記作者馬丁·克萊因(Klein)這樣描述他的角色:“沒有人比他更深入地旨在于創(chuàng)造20世紀(jì)數(shù)學(xué)學(xué)的概念,也沒有人比他更竭力以赴地在革命的洪流中保持明確性和可理解性。他的努力得到了同儕的認(rèn)可,并為此私下被稱為化學(xué)學(xué)的良知。”Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

不幸的是,埃倫費(fèi)斯特不滿足于僅僅作為化學(xué)學(xué)的良知。他渴求飾演一個截然不同的角色,在革命者中博得一席之地——而隨著年紀(jì)的下降,這些不同雖然越來越不可能。年青的一代(他幫助培養(yǎng)的一代)正在改變化學(xué)學(xué)的本質(zhì),其形式雖然增加了他的技能的價值。對埃倫費(fèi)斯特來說,物理仍然是可形象化的事物。它讓坐落具體的反例。它不僅僅是一組自洽的物理命題。(化學(xué))意義和理解蘊(yùn)涵在物理之中。但年青一代通過轉(zhuǎn)向越來越艱深的方式獲得了成功。于是當(dāng)化學(xué)學(xué)開始不可逆轉(zhuǎn)地滑向具象時,埃倫費(fèi)斯特雖然被甩在了前面。Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

玻爾和愛因斯坦在萊頓埃倫費(fèi)斯特的屋內(nèi)辯論量子理論(1925年12月)。丨來源:維基Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

他毫不掩飾自己的困擾和內(nèi)疚。并且中國現(xiàn)代物理學(xué)家,他的自責(zé)是毫無依據(jù)的,與他的日常經(jīng)驗(yàn)相矛盾。化學(xué)學(xué)界仍然對他推崇有加;他的朋友一直尋求他的建議。但是,他認(rèn)為自己被排除在交流之外,某種仍然浮于表面的信心不足感開始滋長。在給予前的幾個中學(xué)生的信中,他寫道:“每一期的《物理學(xué)刊物》()或《物理評論》()就會讓我深陷盲目的恐慌中。小孩們,我真是哪些都不曉得。”學(xué)生們則向她們的導(dǎo)師保證說,他實(shí)際上曉得太多的事情。他發(fā)覺最令人吃驚的問題——那些與新興的量子理論有關(guān)的問題——是數(shù)學(xué)學(xué)界作為一個整體面臨的重大障礙。她們鼓勵他更為公開地談?wù)摿孔永碚搸淼奶魬?zhàn),他做到了,但這是在一些剌激然后。他最終在《物理學(xué)刊物》(讓他深陷盲目恐慌的刊物之一)上發(fā)表了一篇文章。這篇文章的題為“關(guān)于量子熱學(xué)的一些探究問題”(die)。對這篇文章的回應(yīng)否認(rèn),埃倫費(fèi)斯特的“探究問題”不是簡單的困擾,更不是某個人的負(fù)擔(dān)。他的問題實(shí)際上指明了前進(jìn)之路。為此,埃倫費(fèi)斯特以他特有的方法,再度指出了對明確性的需求是不可或缺的向?qū)А?span style="display:none">Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

但這最終讓他付出了代價,也讓數(shù)學(xué)學(xué)界喪失了最重要的老師。埃倫費(fèi)斯特順著玻爾茲曼的公路邁向凄慘的結(jié)局。但是,他不會輕率作出決定。這封常常被引用為他遺言的信,實(shí)際上是在離他自盡一整年前寫的(但未曾寄送)。在信中他寫道[2]:Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

“我親愛的同事們:玻爾、愛因斯坦、弗蘭克、赫格洛茨、約飛、科恩斯塔姆和托爾曼!在接出來的幾個月里,我實(shí)在不曉得該怎么繼續(xù)背負(fù)這已顯得無法承受的生活負(fù)擔(dān)……我肯定會自殘的。假如那三天真的到來,這么我想曉得,我早已平淡地、不慌不忙地寄信給大家,大家的友誼在我的生活中飾演了這么重要的角色。……近年來,我越來越無法理解[數(shù)學(xué)學(xué)]的發(fā)展。在努力以后,我越來越虛弱和痛楚,最后在絕望中舍棄了。不僅自盡,我沒有其他“實(shí)際”的可能性……原諒我。”Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中國現(xiàn)代物理學(xué)家_中國現(xiàn)代物理學(xué)家_中國現(xiàn)代物理學(xué)家Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一年后,他的想法沒有改善。最終,這也不僅僅是數(shù)學(xué)的事。一段失敗的婚姻,鄰國瑞典納粹黨的崛起,以及此后他的老同學(xué)愛因斯坦的移民加拿大,所有那些誘因都可能造成1933年9月25日慘劇的發(fā)生。埃倫費(fèi)斯特這天晚上抵達(dá)莫斯科,在那兒他先是和一位曾經(jīng)的中學(xué)生碰面。其實(shí)他準(zhǔn)備當(dāng)日晚些時侯自盡,但他似乎須要最后一次飾演導(dǎo)師的角色。會面后,他去了他15歲的女兒瓦西克所在的“受難兒童研究所”(for)。瓦西克患有唐氏綜合癥,不久前從一家瑞典醫(yī)院轉(zhuǎn)診到倫敦。納粹黨在那一年早些時侯賺取了政權(quán)。抵達(dá)研究所后,埃倫費(fèi)斯特在候診室看到了他的妻子。他用步槍射中了母親的腹部,之后自盡了。這是個無法名狀的結(jié)局——這一無法置信的行為背棄了他有意義的一生。埃倫費(fèi)斯特是一位偉大的科學(xué)家,卻不是一個對其人生的敏銳的衡量者。Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

撰文|Eric.(匹茲堡圣約瑟夫山學(xué)院物理系副院長)Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

翻譯|1/137Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注釋Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

[1]評注:埃倫費(fèi)斯特夫妻為《百科全書》撰寫的文章在當(dāng)時學(xué)術(shù)圈內(nèi)造成廣泛的注意,加之一些其他誘因,使萊頓學(xué)院的洛倫茲(H.A.)指定埃倫費(fèi)斯特為自己的接班人,接手那兒的院長職位。Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

[2](英語)原文如下:“Mydear:Bohr,,,,Joffé,,and!Idonotknowanymorehowtocarrythenextfewtheofmylifewhichhas…itisasgoodasthatIshallkill.AndifthatwillsometimethenIliketoknowthatIhave,andrush,toyouwhosehassuchagreatroleinmylife.…Inyearsithasevermoreformetothe[in]with.After,evermoreandtorn,Ihavegivenupin.…Ihavenoother‘’than…me.”Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

本文譯自:TheofBeingPaul,aand(TheofBeingPaul,aand|TheMITPress).譯文對原題稍作了改動。Utf物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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