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拉比传:引言——美国的海龟们 精选

已有 5983 次阅读 2011-3-16 20:50 |个人分类:人物|系统分类:人物纪事|关键词:拉比,物理学,读书| 读书, 物理学, 拉比

原书引言的题目是“崭露头角的美国物理学”(American Physics Becomes Pre-eminent),之所以改成现在的题目,到也不完全是为了吸引眼球,而是因为近100年前美国的物理学,让我不由地想到当下的中国科学。

 

20世纪初,世界物理的中心在欧洲。当时欧洲的物理精英们是怎么看美国的?有件事可见一斑:慕尼黑大学有一名德国学生得到了去伯克利的奖学金,索默非在劝他不要成行时说:“这也值得考虑?那里是个人就能当物理教授!”

 

1927年,刚从哥大获得博士学位的拉比去欧洲读博士后。一番辗转之后,拉比来到了汉堡大学,师从于实验物理大师奥托·斯特恩。不多久拉比便发现,在物理系的图书馆里,找不到“物理学评论”的现刊。打听以后才知道,系里为了省钱,选择在每年年末把全年的杂志一次性打包邮购了。“美国物理学会”的旗舰杂志在欧洲受到如此冷遇,令拉比很不爽。多年以后,拉比对此仍耿耿于怀,多次向同事和自己的学生提起。

 

当时美国大约有50名左右的年轻人,在欧洲从事物理的学习和研究。几乎每个顶尖的物理系,都会有两三名美国学生。除了拉比之外,还有鲍林(1954年化学奖得主)、米利肯1966年化学奖得主)、奥本海默、斯雷特(MIT物理系主任)、范弗莱克(1977年物理奖得主)、斯多顿(MIT校长)等。这些人有时会聚在一起,除了共遣思乡之愁外,谈的最多的就是美国的物理学了。欧洲同行居高临下的傲慢态度,转化成了他们要振兴美国物理学的动力。

 

十年之后,也就是二战爆发前,这批年轻人当年立下的宏愿成为了现实。美国物理学异军突起,开始在世界舞台上崭露头角,“物理学评论”也成了物理学领域的领军杂志。二战爆发后,又有爱因斯坦、费米这样一大批优秀物理学家的加盟,遂形成了延续至今的不可动摇的龙头老大的地位。分析个中原因,值得我们深思和借鉴。

 

首先,振兴的种子也许更早的时候就种下了。19世纪末20世纪初,美国出过四位杰出的物理学家:吉布斯 (1839-1903,统计力学的奠基人),罗兰 (1848-1901,光栅的发明者),迈克尔逊 (1852-1931,迈克尔逊-莫雷干涉实验),密立根 (1868-1953,电子电荷测量)。其中迈克尔逊因为迈克尔逊-莫雷干涉实验在光学上的精巧构思,成为美国第一位获得诺贝尔奖的科学家,而密立根也因其在电荷测量方面的杰出贡献成为1923年诺贝尔物理学奖得主。这四人中除了吉布斯是理论物理学家,其他三人皆为实验物理学家。美国物理学有很长一段时间有着重实验轻理论的传统,这大概和这个年轻的移民国家勇于开拓,不拘传统的气质有关。那时美国物理虽然尚缺乏整体崛起的临界质量,但追求卓越与创新的传统已然有了雏形。(这里自豪一下:迈克尔逊是我们学校的,他的那台干涉仪,如今就在我每年秋季上课的教学楼的大厅里陈列着。^_^

 

其次,一战以后科学技术的飞速发展,使得物理学日益成为显学,吸引了不少优秀的年轻人。而资本财富的积累,在民间出现了一批像洛克菲勒和卡内基那样热心捐助文化和教育事业的慈善家,使得有才华的青年,无论贫富,都能受到很好的教育。拉比本人,就是带着洛克菲勒基金会的奖学金去欧洲留学的。这批年轻人在欧洲的实验室和课堂上与大师们零距离接触,目睹和参与了量子力学从酝酿到诞生这激动人心的一幕。讲究风格的奥本海默认为:是哥廷根让他懂得了物理的“品味”,而喜欢歌剧的拉比则说:去欧洲前,他只知道一些“歌词”;在欧洲,他学到了真正的“音乐”。

 

当这些美国的海龟们把他们在欧洲学到的最新的物理理论带回美国时,便形成了美国独特的物理研究风格,那就是理论与实验并行。那时来美国讲学的欧洲同行,时常惊诧于美国的理论物理学家对实验物理的谙熟,以及实验物理学家对理论物理的知晓。比如搞理论出身的奥本海默,就被誉为是实验数据的百科全书;而身为实验物理学家的拉比,又对理论的进展了如指掌。这种理论和实验的水乳交融,使得美国物理学家在许多领域走在了欧洲同行的前面。

 

促使美国物理学崛起的另一个重要因素,便是量子力学的诞生。量子力学引发的革命是如此之深刻,它把年轻的美国物理学家们和欧洲的前辈放在了同一条起跑线上。面对着一片新的未开发的处女地,年轻的美国海龟们凭着热情与勇气、勤奋加天分,在那里牢牢占据了一席之地,从此不再受欧洲同行的小觑。多年后拉比回忆往事时说了如下一段话:

 

It's true that America was backward in physics -- really underdeveloped -- but Condon and I and some others promised ourselves that we would end this. And we did.

我想拉比说这些话的时候,内心一定充满了欣慰和自豪。

 

相关链接:睿智且坚定——读拉比



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