主题:《量子》重启贴 -- 奔波儿

大河奔流 导读 复 82 阅 49861

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2018-11-04 09:43:50
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奔波儿
奔波儿`5859`http://z9mkbg.blu.livefilestore.com/y1pAYd67I4RG1xeIRU3nhcpoMTRBXBgIk5bNw3y6vFZQtarQGeuOfgSw7z8W0wDnVzgh14j6-7FRpHmSXtuW2kIdjsdV_yF6XCO/icon.gif?psid=1`70`5219`22609`183643`正六品上:朝议郎|昭武校尉`2005-03-13 21:21:19`
【原创翻译】第五章·当爱因斯坦遇见了玻尔(2) 20

第五章·当爱因斯坦遇见了玻尔(1)

艰辛的脑力劳动加上单身汉的不规律生活,这种组合是不会有啥好结果的。1917年2月,38岁的爱因斯坦因为严重的胃部疼痛病倒了,经诊断是因为肝出了问题。他的健康状态不断恶化,两个月之内,他的体重掉了整整58磅。这还只是一系列疾病的开始,他患上了胆结石、十二指肠溃疡,以及黄疸,这些病症在随后几年中将一直折磨着他。医生建议他只要充分休息,并保证严格的膳食,就能痊愈。但是,说起来容易,做起来难,因为生活早已被战争戕害得一塌糊涂。在当时的柏林,连土豆都成了稀罕物,大部分德国人都在挨饿。虽然真正饿死的人只占少数,但很多人死于营养不良——1915年所统计的相关死亡数字是8万8千人。第二年,这个数字上升到12万人,而饥荒已经在超过30个德国城市爆发了。没有人会对此表示震惊,因为人们已经在被迫食用那些用麦秆而非小麦制成的面包。

这种所谓的“代用(ersatz)”食品名单越来越长。植物的皮掺和着动物皮毛被用来替代肉,而烘干的大头菜被用来制造所谓的“咖啡”。也不知是什么东西烧成的灰成了胡椒粉,而人们把苏打和淀粉的混合物抹在面包上冒充这是黄油。持续的饥荒让猫、老鼠以及马都成为柏林人腹中的美味。如果一匹马在大街上倒毙,转瞬间它就会被屠宰掉。一位目睹了这类事件的旁观者说:“人们为了抢夺最好的部分打成一团,脸上、衣服上都是血”。

真正的食物少得可怜,但只要有钱,还是能够买到的。比起绝大多数人,爱因斯坦还是幸运的,因为他能够从德国南部的亲戚和瑞士的朋友那儿收到塞满食物的包裹。与受苦受难的大众相比,爱因斯坦觉得自己“就像是一滴坠入水中的油,被自己对待人生的心智和观念与世隔绝”。然而,他不会照顾自己,因此有些勉强地将家搬到艾尔莎家附近一座空出来的公寓。尽管米列娃死活不愿意离婚,艾尔莎最终还是俘获了爱因斯坦,只是他们之间依旧保持着一段世俗所能认同的距离而已。在艾尔莎的细心照料下,爱因斯坦的健康慢慢恢复,这给了艾尔莎一个极好的机会逼迫着爱因斯坦不择手段去实现离婚这一目标。爱因斯坦起初不愿意这么快就投入到第二段婚姻当中,因为这第一段婚姻让他感觉像是“蹲了十年大狱”,但是最后他还是妥协了。爱因斯坦答应提高他每月付给妻儿的钱,让她成为自己身后养老金的受益人,并答应如果自己获得诺贝尔奖的话所有的奖金将归米列娃,终于,米列娃同意离婚。1918年,在这之前的8年中,爱因斯坦有六次被提名为诺贝尔奖候选人,但这一次,他确定一定以及肯定马上就要被授予这项荣誉了。

1919年6月,爱因斯坦和艾尔莎结婚了。这一年,他40岁,而艾尔莎比他大三岁。接下来发生的事情让艾尔莎有些大跌眼镜。这一年的年底,爱因斯坦的大名传遍了全球,而这对新婚夫妇的生活也因此彻底改观。他被人称作是“新的哥白尼(New Copernicus)”,如此称呼他的人中一些人是真心向他表示赞佩,而另一些人则是抱着嘲讽的口吻。

1919年2月,爱因斯坦和米列娃离婚,此时,两支考察队从英国启程。一支前往西非海岸以西的普林西比岛(Principe),另一支的目的地则是巴西西北部的索布拉尔(Sobral)。这两个地点都是被天文学家精心挑选出来的,作为即将在5月29日发生的日食的最佳观测点。天文学家的目的是检验一下根据爱因斯坦的广义相对论理论所做的一个重要预测,即光线在引力作用下会发生弯曲。按照计划,在日食发生时,有那么短短的几分钟的暂时黑暗期,靠近太阳的星星将可以被观测到,科学家们将会在此时拍下它们的照片。当然,实际上,这些星星并不处在靠近太阳的位置,但它们的光线在抵达地球之前会在离太阳很近的地方通过。

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这次拍摄的照片将会同六个月前的夜晚所拍下的旧照进行比对,但这一次的特别之处在于,地球相对于太阳所处的位置比较特殊,能够确保光线从同一个星星照射过来的时候,将从太阳旁边通过。由于太阳的存在,会引起其附近的时空发生扭曲,从而引起光线的弯曲,也就是说如果比较两次拍照所显示的同一批星星,会发现它们的位置出现微小的偏移。依据爱因斯坦的理论,人们应该可以观测到因光线的弯曲或者偏转所引起的这种(星星影像的)偏移的准确大小。11月6日,皇家协会(Royal Society)和皇家天文协会(Royal Astronomical Society)在伦敦破天荒地召开了联合会议,英国科学界的明星们济济一堂,目的是为了听证爱因斯坦的预测是否成功。

替换科学的革命

宇宙的新学说

牛顿理论的终结

这就是第二天出版的《伦敦时报》(London Times)第十二版的大幅标题。三天以后的11月10日,《纽约时报》刊登了一篇文章,文中一气连用六个标题:“天堂的灯斜了/科学界对日食观测结果兴奋不已/爱因斯坦的理论大获全胜/星星所在的位置并非你所看到的那样,但没必要杞人忧天/一本写给12个聪明人看的书/当胆大包天的出版商决定接受爱因斯坦的书稿时,他说这世上没几个人能读懂它。”爱因斯坦从来没有说过这样的话。然而出版商们通过大肆渲染爱因斯坦的学说在数学上如何复杂及其提出的空间扭曲理论,让这本书得以大卖。

在那些不经意间对广义相对论的产生也做出了贡献的人中,时任皇家协会主席的汤姆森爵士也是其中之一。“也许,爱因斯坦取得了人类最伟大的思想成就,”他后来对一位记者说,“但是,没有人能够用清晰的语言阐述出爱因斯坦的理论到底是什么”。但现实中,到1916年,爱因斯坦已经出版了他的第一本畅销书,书中的内容是关于狭义和广义相对论。

“广义相对论在我的同行们中激起了空前的热情”,爱因斯坦在1917年12月对他的朋友海因里希·桑戈(Heinrich Zangger)说。但是,在第一份报告发表之后的数天和数周内,许多人跳出来抨击这位“突然蹿红的爱因斯坦博士”和他的理论。一位批评者将相对论描绘成“荒谬的巫术”和“神经错乱的胡思乱想”。在普朗克和洛仑兹的支持下,爱因斯坦做了唯一明智的选择,那就是对这些反对者视而不见。

在德国,爱因斯坦俨然是一位著名的公众人物,当时,《柏林图片报》(Berliner Illustrirte Zeitung)以整个头版刊登了爱因斯坦的照片,副标题是“作为世界历史舞台上的新角色,他的研究工作对大自然做了完美的修订,他的洞察力足以与哥白尼、开普勒和牛顿比肩”。尽管他对那些批评者已经有了免疫力,但对自己被吹捧成历史上最伟大的三位科学家的继承人,他却保持了清醒的头脑。在这一期的《柏林图片报》正式发行之后,“由于光线弯曲的结果被公众所了解,针对我形成了一股狂热的宗教式崇拜潮,而我自己就像是教徒们供奉的偶像”,爱因斯坦写道“但,上帝保佑,这一切都会过去的。”可是,事与愿违。

第一次世界大战于1918年11月11日11点结束,但战后的余波却让整个世界依旧处于一种浮躁状态,公众对爱因斯坦及其理论的狂热追捧部分原因也正源于此。11月9日,也就是战争结束前两天,爱因斯坦取消了他的一场题为“由于革命(Because of Revolution)”的相对论讲座。当天晚些时候,在国会大厦的阳台上,德意志共和国宣告成立,德国皇帝威廉二世(Kaiser Wilhelm II)退位,逃到了荷兰。初生的魏玛共和国面临一系列挑战,而其中最棘手的问题就是德国经济。通货膨胀节节攀升,德国百姓对德国马克已经丧失信心,他们整天忙着把马克兑换出去,或者用它买点什么东西,稍微迟点儿,马克就又贬值了。

战争赔款带来的恶劣影响像水波一样一圈圈泛开。由于德国拖欠其木材和煤炭款项,到1922年底,7,000德国马克仅能兑换一美元,而德国经济也陷入了泥潭。但是,所有这些与1923年爆发的恶性通货膨胀相比,都不算什么。这一年的11月份,1美元能兑换4,210,500,000,000(四万二千一百零五亿)马克,而一杯啤酒需要1500亿马克,一个面包是800亿马克。整个国家处于崩溃边缘,直到美国提供了贷款帮助,同时赔款额度被消减后,这种局面才得到控制。

在这种水深火热的时候,诸如“十二个聪明人”才能理解什么空间的扭曲、光线的弯曲以及星星的偏移这种谈资,在一定程度上激发了人们的想象力。然而,每个人都认为他们自己对于空间时间这种概念有着直觉上的认识。结果呢?在爱因斯坦看来,整个世界变成了一个“奇妙的疯人院”,就连“车夫和服务员都在争论相对论到底是对还是错”。

由于爱因斯坦的国际声誉和其众所周知的反战立场,他很容易成为许多人渲泄仇恨的对象。1919年12月,爱因斯坦在写给埃伦费斯特信中评论说:“在这儿,反犹主义盛行,而与政治相关的暴力活动也日益泛滥”。没多久,他就收到了恐吓信,而且当他离开公寓或者办公室的时候,会经常被人言语冒犯。1920年2月,一群学生在大学里当众撕毁他的论文,其中一个高呼“我要把这个肮脏的犹太佬的喉咙切开。”但是,魏玛共和国的头头们知道爱因斯坦的价值所在,在当时,德国科学家们在战后被国际学术界所排斥。文化部长亲自写信安抚爱因斯坦,说德国“非常尊崇教授先生,并视您为科学界的至宝,过去如此,而且永远如此”。

为了能让不同阵营的科学家在战后尽可能快地恢复相互间的联系,尼尔斯·玻尔费尽心机。作为一名中立国家的公民,玻尔对他的德国同行没有任何憎恶之感。他属于第一批向德国科学家发出邀请的人士之一,当时,他请阿诺德·索末菲来哥本哈根讲学。在索末菲结束访问之后,玻尔说:“就量子理论的基本原理和各种具体的原子问题所带来的结果,我们展开了长时间的讨论”。尽管在短期内,德国科学家依旧被排斥在国际会议之外,但他们以及邀请方都知道这类私人访问的意义所在。因此,当马克斯·普朗克邀请玻尔来柏林做一个关于量子原子及原子频谱理论的报告时,他很愉快地答应了。这一天被定为是星期二,1920年4月27日,这次与普朗克和爱因斯坦的首次会面让他非常激动。

“他拥有一流的智慧,富有批判精神,而且目光深远,因此判断力超乎寻常”,这是爱因斯坦对这位比他小六岁的丹麦人的评价。1919年10月,正是这一赞誉触动了普朗克,促使他邀请玻尔来柏林访问。爱因斯坦对玻尔的赞赏由来已久。1905年夏天,当爱因斯坦的创造力狂飙在其心头逐渐平静下来之际,他发现没有什么事情能“真的激起他的心思”去进一步探寻了。“当然,谱线问题要算一个,”他对老朋友康纳德·哈比西特说,“但我觉得这些现象与已有的调查结果之间,根本不存在什么简单的联系,因此,在那一刻,我觉得这个问题并不是那么重要。”

爱因斯坦对物理问题的嗅觉是无与伦比的。尽管忽略了谱线的秘密,但爱因斯坦提出了E=mc^2,该公式反映出质量和能量之间是可以相互转化的。但是,他心里明白,万能的上帝对他的这一成果放声嘲笑,而且会“牵着我的鼻子”游街示众。因此,在1913年,玻尔公布了他如何利用其量子原子理论揭示原子谱线的奥秘,这一消息对爱因斯坦而言“就像是真神显灵”。

玻尔下了火车,前往柏林大学,这时他的心中既激动万分又忧心忡忡,但当他与普朗克和爱因斯坦会面时,这种五味杂陈的不安情绪很快就消失了。他们很快就把话题从相互寒暄转换到对物理问题的讨论,这让玻尔感到很亲切。这两个人的外表囧然不同,普朗克带有典型的普鲁士式的古板和严整,而大眼睛的爱因斯坦则顶着一头乱蓬蓬的头发,穿的裤子稍微有点短,这让人感到如果不是他的日常生活一团糟,那他一定是一位很好相处的人。玻尔接受了普朗克的邀请,在访问期间留宿在他的家中。

第五章·当爱因斯坦遇见了玻尔(3)


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通宝推:逍遥清风,大眼,桥上,
最后于2018-11-09 13:10:06改,共1次;
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