薛定谔主要成就

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柏林大学的前任普朗克不无相似。据说他的这种创造性的激情,恰恰来自圣诞节假期中与情人的幽会,
且一发而不可收,在短短不到五个月时间里,一连发表了六篇论文,不仅建立起波动力学的完整框架,系统地回答了当时已知的实验现象,而且证明了波动力学与海森伯矩阵力学在数学上是等价的,令整个物理学界为之震惊(狄拉克也单独的证明了这个结论)。颇有讽刺意味的是,尽管为革命性的量子力学作出了基础性的贡献,薛定谔本人的初衷却是恢复微观现象的经典解释;而更令人称绝的是,薛定谔本人坦承他的科学工作,常常并非是独创性的,但他总能敏锐地抓住一些人的创新性观念,加以系统的构建和发挥,从而构成第一流的理论:波动力学来自德布罗意,《生命是什么》来自玻尔和德尔布吕克,而“薛定谔的猫”则来自爱因斯坦。[4]
1926年薛定谔提出其波动方程时已39岁,在这一点上,他倒是与其
量子力学已成为整个理论物理学和高科技的基础,从粒子物理和场论,到激光,超导和计算机。格利宾的书对量子力学的历史发展和应用作了相当通俗形象的描述。但如何解释和理解量子力学的成果,却至今依然是学界,尤其是科学哲学上的热门话题。爱因斯坦和玻尔为之争论了一辈子,“薛定谔的猫”则被爱因斯坦认为是最好地揭示了量子力学的通用解释的悖谬性。其大意是:在一个封闭的盒子里装有一只猫和一个与放射性物质相连的释放装置。在一段时间之后,放射性物质有可能发生原子衰变,通过继电器触发释放装置,放出毒气,也有可能不发生衰变,因此依据常识,这只猫或是死的,或是活的。而依据量子力学中通用的解释,波包塌缩依赖于观察,在观察之前,这只猫应处于不死不活的迭加态,这显然有悖于人们的常识,从而凸显出这种解释的困境。为摆脱这种困境,人们设想出了种种方案,但似乎并不能填平这种常识与微观特异性之间的鸿沟。例如格利宾本人所赞成的多世界解释,认为猫死与猫活这两种结果分属两个独立平行且真实存在的世界,是我们的观察行为选择了其中之一为我们的世界。这似乎不仅没有消除,反倒是增加了人们的困惑。[5]
1926年他提出著名的薛定谔方程,为量子力学奠定了坚实的基础。方程的提出只是稍晚于
1937年被授予马克斯·普朗克奖章。
1944年薛定谔出版了《生命是什么》,此书中提出了负熵(Negentropie)的概念。他自己发展了分子生物学奠定了分子系统发生学,成为现代进化论的基础,想通过用物理的语言来描述生物学中的课题。他还发表了许多的科普论文,它们至今仍然是进入到广义相对论和统计力学的世界的最好向导。
不同于一般的,或者说图式化的科学家形象,据穆尔的传记看来,薛定谔似乎是一位性情中人,或者说一位多情种子,他的感情生活与他的猫一样神秘。他毕生陷于恋情的漩涡与纠葛中。不计青少年时期的情窦初开和数次情感遭遇,即使在33岁那年成婚后,他仍然是激情充溢,外遇不断,其对象既有已婚的研究助手的妻子,也有年方二八的他曾辅导过数学的女中学生,既有闻名遐迩的演员和艺术家,也有年轻的政府职员,而这种浪漫风流一直持续到年逾花甲,并且有不止一个非婚生的孩子。对于每一段情感履历,他都非常投入,并为此创作了不少缠绵的情诗。[6] 但奇怪的是,生活在维也纳和都柏林这样宗教色彩很浓的地方,他竟然能全然不顾忌传统礼数,认为这是他个人的自由,甚至设想过一妻一妾的生活;而同样令人称奇的是,他与其原配安妮的婚姻历经这种种事端,竟然能白头到老,而且安妮还亲自照料了他非婚生孩子的婴儿期。或许这与安妮自己没有孩子不无关系,但即便如此,这种薛定谔式的爱情,这样的家庭关系,与我们头脑中的科学家形象,恐怕还是会有很大反差,相去甚远的。
另一段说明此公惯于我行我素的轶事,是尽管他一贯远离政治,保持距离,但在奥地利格拉茨大学任教时,迫于亲纳粹当局的压力,曾发表声明对自己以往的“不敬”行为表示“忏悔”,结果在当地报纸和《自然》杂志上都刊出了他向纳粹妥协的消息。但当终于逃到英国,面对其他人的问询时,他却又不屑于为自己的行为作任何辩解,认为这纯属他个人的自由,无须为此权宜之计而内疚,反倒令其他科学家颇为尴尬。在纳粹刚刚上台,开始刁难驱逐犹太科学家之时,因不愿与纳粹同流合污,主动辞去了柏林大学理论物理学教授的职位,而为其他科学家所赞赏,因为按照他的雅利安血统,宗教背景和普朗克继承人的学术地位,他当时是完全可以自保其身的。显然,在这种丰富复杂的性格形象面前,通常的政治标签似乎是显得过于苍白简单了。[7]
即使一百次尝试都已失败,也不应该放弃到达目标的希望。要敢于坚持对真理的信仰。
要敏锐地注意到,你的特殊专业在人类生活的悲喜剧的舞台上所扮演的角色;要联系生活,不仅要联系实际的生活,而且要联系生活的理想背景,这一点通常显得更为重要。同时,还要使自己紧跟时代。如果你不能最终告诉别人你一直在做什么,那么,你的研究也就一文不值。
我们的任务不是去发现一些别人还没有发现的东西,而是针对所有人都看见的东西做一些从未有过的思考。
怀疑主义是廉价又贫瘠的东西。一个比前人更接近真理并清楚地认识到其智力构建的局限性的人所具有的怀疑主义才是重要而富有成果的。这种怀疑主义只是成倍增加某种发现的价值,而不会降低它的价值。
受过教育的人中,大多数对科学都不感兴趣,也不知道科学知识是形成人类生活理想主义背景的一部分。在对“科学究竟是什么”全然无知的前提下,许多人认为科学的任务就是发现新机器,或者是帮助人们发明新机器,以便改善我们的生活条件。他们会把这些事情留给专家来做,就像让管道工来修理他们的水管一样。如果让持有这样观点的人为我们的孩子选择学习课程,其结果必然是可悲的。
如果缺乏彼此间的相互理解,教育就无法对那些我们负有责任的孩子产生持久的影响。
我们热切地想知道自己从哪里来到何处去,但唯一可观察的只有身处的这个环境。这就是为什么我们如此急切地竭尽全力去寻找答案。这就是科学、学问和知识,这就是所有精神追求的真正源泉。
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