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主题:【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿

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家园 【原创】《量子》----第四章·量子原子(1)

丹麦斯劳厄尔瑟(Slagelse),星期四,1912年8月1日。这是一座距离哥本哈根西南方向50英里的小城,风景如画,在鹅卵石铺就的街道两边,彩旗飘扬。尼尔斯·玻尔和玛格丽特·诺兰结婚了,他们的婚礼不是在那座漂亮的中世纪教堂里举行的,而是在市镇厅,仪式只持续了两分钟,主持人是一位警长。市长外出度假,哈纳德是伴郎,他也是在场众人中的唯一的一位亲戚。和自己的父母一样,玻尔不想把婚礼搞得太宗教化。还在他少年时期,他就不信上帝了,当时他对自己的父亲说:“我不能理解为什么自己会被这样教导;这些东西和我毫不相干。”就在举办婚礼的几个月前,玻尔正式退出他所属的路德教派,如果他的父亲克里斯蒂安·玻尔还活着,他一定会同意儿子这样做的。

起初,这对新婚夫妇是准备在挪威度蜜月的,但因为玻尔没能按时完成关于α粒子的论文,他们不得不修改计划。在蜜月期间,这对新婚夫妇改变行程,在剑桥待了两周。除了拜访老朋友和带玛格丽特参观剑桥,玻尔利用剩下的时间完成了论文。这是两个人共同努力的结晶。玻尔口授文字,但他经常会为如何用合适的词语来清晰地阐述自己的观点而苦恼,玛格丽特则帮助他修改和润色语言。他们俩人珠联璧合,在以后的岁月中,玛格丽特实质上担当了玻尔的秘书一职。

玻尔不喜欢写东西,只要可能,他总是退避三舍。当初写博士论文的时候,就是他口授,而由母亲来书写的。“你不能这样帮尼尔斯,必须得让他学会自己去写”,玻尔的父亲曾告诫自己的妻子,但没有什么效果。当玻尔真地用笔在纸上书写时,他写得很慢,而且非常潦草,就像是天书。“首先,”一位同事回忆说,“他觉得自己很难一边思考一边写字。”他需要谈话,当他进行思考的时候,喜欢自言自语。当他处在运动中的时候,通常是围着一张桌子绕圈的时候,他的思考最顺畅。后来,如果他找到一位助手,或者随便什么人,他会让对方坐在那儿做记录,而他自己则在旁边踱着步,一会儿用一种语言口授,一会儿又换成另一种语言。他很少会对写就的论文或者文章满意,通常会反复“重写”上若干遍。为追逐表达上的精确和清晰,他经常要做大量的额外工作,但这种做法所带来的最终效果常常是将读者引入到一片森林中,只见树木,而不见森林。

在写就手稿并装订完毕以后,玻尔和妻子搭火车前往曼彻斯特。卢瑟福夫妇和玻尔的新娘子见了面,他们一致认为这个丹麦小伙子非常走运,找到了一位合适的妻子。这场婚姻被岁月证明的确是非常幸福的,而且是历久弥坚,特别是在他们承受了六个孩子中有两个夭折的痛苦之后。只要不是谈到物理问题,卢瑟福还是很喜欢和玛格丽特聊天的。他找出时间阅读了玻尔的论文,并加上自己的评语,然后寄往《哲学杂志(Philosphy Magazine)》。玻尔夫妇随后来到苏格兰,在那儿轻松愉悦地结束了自己的蜜月。

九月初,玻尔夫妇返回了哥本哈根,他们搬到赫勒乌普(Hellerup)位于海滨的一个繁荣的郊区,住在一座小房子里。在一个仅仅只有一座大学的国家里,物理学教职的空缺是一件稀罕物。举行婚礼前,玻尔就接受了一份工作,是去技术学院(Technical College of Denmark)当一名助教。每天造成,玻尔骑自行车去办公室。“他骑着自行车,冲进校园,速度飞快,超过任何人”,一位同事回忆说。“他是一位不知疲倦的人,看上去总是风风火火的。”而在未来,他将变成一位闲适的叼着烟斗的资深物理学发言人。

玻尔同时在哥本哈根大学担任私聘教职(Privatdozent),主讲热力学。和爱因斯坦一样,他也觉得备课是一件累活。但是,玻尔授课“言简意赅”,能“将艰深的理论讲得井井有条”,而且能以“良好的方式”传授给学生,他的努力赢得了学生的赞赏和感谢。然而,玻尔被教学和与助教相关的教务工作缠身,基本没有什么时间能专研与卢瑟福的原子模型相关的问题。对于这样一个急性子的年轻人来说,进展实在是太慢了。当他还在曼彻斯特的时候,他曾经写了一封报告给卢瑟福,在里面他描述了自己对于原子机构的初步想法,后来这份报告被称为“卢瑟福备忘录”。在此基础上,他完成了自己的论文,本来他是希望这篇论文在他度完蜜月之后不久就能公开发表。但是,好事多磨。

“你们知道的,”玻尔五十年之后在他最后几次做报告的时候曾谈到,“我很抱歉,因为大部分内容都是不正确的。”但是,他发现了问题的关键所在:卢瑟福的原子模型是不稳定的。根据麦克斯韦的电磁理论,环绕原子核运行的电子应该会持续释放辐射。这种能量的不断流失会导致电子的运动轨道不断缩减,最终沿螺线型轨距被原子核俘获。玻尔在他的备忘录中并没有提及放射的不稳定现象,这是他所犯的非常大的一个错误。他当时真正关注的是卢瑟福模型中存在的力学上的不稳定性。

第四章·量子原子(2)

通宝推:可爱的中国,

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