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洛伦兹与爱因斯坦:师生相敬的典范
一年一度秋,再逢尊师节。‘师者, 所以传道受业解惑也’;韩夫子之‘师说’,是从纯教育的角度讲,其核心是老师如何向学生传授已知的知识,以及培养学生的道德信仰。这里,老师处于主导地位。如果从科学创新的角度讲,韩公之论可能需要补充:创新的核心是通过实验和思维,发现未知的自然规律。创新的主体可以是老师,可以是学生,也可以是师生团队,师生的地位是平等的。伟大的洛伦兹与诚实的爱因斯坦便是师生关系的杰出典范。
1. 洛伦兹与爱因斯坦
1877年,24岁的洛伦兹担任莱顿大学理论物理学的主席;1881年,28岁,当选为荷兰皇家科学院院士;1892年,建立了经典电子论;1902年,与他的学生塞曼一起获得了第二届诺贝尔物理学奖。除了辉煌的科学成就,他还参与或主持了国际科学合作。20世纪初,洛伦兹已是国际物理界的公认领袖。爱因斯坦比洛伦兹小26岁,当洛伦兹获得1902年诺贝尔物理学奖的时候,爱因斯坦还是一位未出茅庐的后生。
(洛伦兹,引自百度图片)
年龄之差如此悬殊,地位之差如此悬殊,成就之差如此悬殊,这些都没有妨碍他们之间的紧密交流。洛伦兹接待了爱因斯坦以及更年轻的薛定谔的多次造访,并进行了深入讨论。更加值得一提的是,洛伦兹与爱因斯坦的观点并不完全相同。为了解释迈克尔逊-莫雷干涉实验的零结果,洛伦兹根据他本人的电子论,提出了运动使长度收缩的假说,并导出了洛伦兹变换公式。他认为,由于运动,物体中沿运动方向的电子之间的距离稍稍变小,所以,物体沿运动方向的长度稍稍变短了,这是一种绝对的缩短。爱因斯坦虽采用了洛伦兹变换公式,但其理解与洛伦兹相差甚远。爱因斯坦认为,由于运动是相对的,洛伦兹变换所体现的长度收缩也是相对的;这种缩短,只是一种时空效应,并非是哪一根刚尺真实地缩短了。应当说,这里的差别是巨大的,根本性的。但是,学术观点的不同也没有阻碍洛伦兹与爱因斯坦之间真诚的学术交流。相反,洛伦兹于1909,1910和1914年,连续写了几篇文章,研究爱因斯坦的相对性原理;而爱因斯坦对洛伦兹的电子论,也给予很高的评价。
(洛伦兹与爱因斯坦,引自百度图片)
Wiki百科用下列语言描述洛伦兹与爱因斯坦之间的关系:‘洛伦兹对于新思想表现出不同寻常的开放态度’,‘他从不干扰别人的思想’,‘他和他们的关系是靠和善而平淡的基本个性来维持的’。我个人以为,所谓‘从不干扰别人的思想’是一种委婉的说法,说穿了就是‘从不以权势压制他人的不同思想’。在洛伦兹的葬礼上,爱因斯坦说:“洛伦兹是我们时代最伟大,最高尚的人。”
2. 爱丁顿与钱德拉赛卡
既然有最伟大、最高尚的人,也一定有不太伟大,不太高尚的人。不幸的是,学识渊博、影响广泛、功勋卓著、位高权重的爱丁顿爵士扮演了这样的角色。1913年初,31岁的亚瑟·斯坦利·爱丁顿(Arthur Stanley Eddington)被任命为剑桥大学天文学和实验物理学终身教授。1914年被任命为剑桥大学天文台台长,不久就被选为英国皇家学会会员。1919年,在非洲-巴西日全食期间,他和戴森获得‘光线经过太阳附近发生了偏折的证据’,被认为是对爱因斯坦广义相对论的重要支持;1923年,他出版了《相对论的数学原理》,自认为是全世界除爱因斯坦本人之外,唯一懂广义相对论的人;从1938年直到去世,担任国际天文联合会主席。
在1935年的皇家天文年会上,福勒(W.A.Fowler)的学生,24岁的钱德拉塞卡提出了关于白矮星的新理论,认为白矮星的质量存在一个上限,如果超过1.4倍的太阳质量,白矮星将会塌缩为中子星。出乎意料的是,这引起了爱丁顿教授的勃然大怒,当场撕毁了钱德拉赛卡的讲稿。
在英国皇家学会那样的顶层绅士社会,爱丁顿的举动,无论如何都是异常出格的粗鲁,在场的听众惊愕不已:‘太糟糕了,太糟糕了’。泡利等都无法也不敢站出来说话。
本文揣测,爱丁顿如此失态,可能是钱德拉塞卡踩到了爱丁顿的自留地。当时,爱丁顿53岁,已担任了二十年的剑桥天文台台长,其主要成果正好集中在恒星研究方面,素以恒星研究的权威自诩。一个比自己小29岁的青葱,居然就恒星问题指手画脚。‘好你个小赤佬,钱德拉塞卡,你敢在爷的码头撒野,看本爵活撕了你!’
我以为,爱丁顿如此失态,主要是缺乏洛伦兹那样的见识和气度。洛伦兹说,‘物理学研究的目的就在于寻求简单的、可以说明所有现象的基本原理’。他认为,‘由于人们不能深入地洞察事物的本性,因而把任何已有的认识途径作为唯一可靠的途径加以提倡是轻率的’。按照洛伦兹的观点,‘各种基本的理论途径应该同时由不同的研究者加以探索’。
按照洛伦兹的理解:‘大自然十分复杂’,‘已有的认识都不是最简单、最完善的’,所以,‘应当鼓励而不是压制他人的新思想’。
很多年后,钱德拉塞卡评论说:‘成功的人士对大自然逐渐产生了一种傲慢的态度’,‘以为自己有一种看待科学的特殊方法,并且这种方法一定是正确的’。但实际上,‘作为大自然基础的各种真理,比最聪明的科学家更加强大和有力’。
思考
1935年的爱丁顿--钱德拉塞卡事件是一个可怕的极端,但并非唯一。在当代某些师生之间,师徒之间,长幼之间,不同学派之间,出现一些‘鸡飞狗跳’的故事并不罕见。某些为师者自以为是当代的‘牛顿’,没有他不懂的;某些为生者自以为是当代的‘吕布’,没有他不敢的;不是作理性的学术争论,而是低俗的人身攻击。
师生相敬,则德学共长;长幼相欺,则德道共伤。在又一个尊师的季节,洛伦兹—爱因斯坦的榜样,爱丁顿—钱德拉塞卡的教训,值得我们深思。
参考文献
1. Wiki百科,亨德瑞克•安顿•洛伦兹.
2. 卡迈什瓦尔•C•瓦利,《孤独的科学之路:钱德拉塞卡传》,何妙福、傅承启译,上海科技教育出版社2006年12月第1版.
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