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主题:【原创翻译】《量子》----第二部·男孩物理 -- 奔波儿

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家园 【原创】《量子》----第七章·自旋博士(8)

在他随后的归途之中,更多的物理学家前来拜会他,他们急于想知道玻尔对量子自旋的看法。火车停靠在哥廷根时,维尔纳·海森堡(他几个月前刚刚结束了给玻尔做助教的工作)和帕斯库尔·乔丹(Pascual Jordan:1902~1980)已经恭候在站台上。他告诉他们说电子自旋是一个伟大的进步。随后,他又前往柏林,去参加纪念普朗克于1900年12月在德国物理协会发表那篇著名报告25周年的庆典,那一天也被当作是量子的诞生日。泡利又一次出现火车站迎候玻尔的人群中,他刚从汉堡过来,还想继续和玻尔探讨自旋问题。正如他所担心的那样,玻尔现在已经改变立场,变成了电子自旋理论的支持者。泡利起初试图改变玻尔的观点,但却无功而返,他称量子自旋为“一个新的哥本哈根邪说(Copenhagen heresy)”。

一年以前,21岁的德裔美籍物理学家拉尔夫·克罗尼格(Ralph Kronig:1904~1995)首次提出电子自旋的观点时,泡利对此不以为然。克罗尼格在哥伦比亚大学获得了博士学位之后,他在欧洲的一些顶级物理研究所进行了为期两年的奥德赛式的学术之旅。1925年1月9日,他来到了蒂宾根大学,之后又在玻尔的研究所待了十个月。克罗尼格对奇异塞曼效应比较感兴趣,当作为邀请人的阿尔弗雷德·兰德(Alfred Landé:1888~1976)告诉他说泡利几天后会过来,克罗尼格闻讯非常兴奋。他来这儿的目的本来是想在发表自己的一篇论文之前先和兰德探讨一下不相容原理。兰德是索末菲的弟子,后来在法兰克福给玻尔当过助教,因此泡利对他一直青眼有加。兰德给克罗尼格看了一封信,这是泡利在前一年的11月份寄过来的。

泡利一生之中,写过成千上万封信。随着他的声望日隆,他成为越来越多的记者追逐的对象,而他的书信也被人高度推崇、传看和研究。但在玻尔的眼中,泡利这封诙谐机敏的来信不过是平常生活中的一件小事件。他把信塞进外套口袋里,就这样带着信周游四方,只要有谁对泡利所提及的问题或者观点哪怕只有一点兴趣,他也会拿出信让对方阅读。玻尔之所以这么做名义上是为了能答复泡利,可在他的眼前却时常出现这么一副虚拟的画面----泡利叼着烟斗坐在对面,正和他聊着天。“大概我们大家都惧怕泡利;其结果是,我们对他是如此惧怕以至于大家都不敢承认这一点。”他曾经戏谑地说道。

克罗尼格回忆说当他读到泡利写给兰德的信后,他的“好奇心被唤起了”。泡利有一个设想,即用由四个量子数组成的单一数组标定原子内部每一个电子,同时还谈到了其后果。刹那间,克罗尼格想到了第四个量子数的物理解释,即一个绕着其自转轴旋转的电子。但他很快就发现,要解释这个自旋的电子是非常困难的。然而,这个“绝妙的主意”是如此让人难以割舍,因此他花费数天时间进行数学和理论上的推演。就这样,他独立完成了自己的理论架构,而其内容与乌伦贝克和古德斯米特将在稍后的11月份发表的论文中的大部分内容是一致的。他向兰德解释了自己的理论,两个人打算等待泡利前来对这一理论做盖棺论定,他们都有些急不可待了。结果,克罗尼格被泼了一头的凉水,泡利以嘲弄的口吻评述他的理论说:“这真是个聪明的想法,但大自然却并不是这样存在的。”泡利坚决反对这一理论,兰德试图安慰惨遭打击的克罗尼格:“好吧,既然泡利都这么说了,那么它的确不应该这样。”垂头丧气的克罗尼格就这样将自己的理论扔到了垃圾桶里。

但现在,看到电子自旋的理论如此迅速地受到大家的关注,克罗尼格胸中又气又恨,他在1926年的三月写信给玻尔的助教亨德里克·克拉默斯(Hendrik Kramers:1894~1952)说自己是第一个提出电子自旋理论的人,但却因为泡利一番挖苦嘲笑,自己并没有发表这一理论。“以后,我将坚信自己的判断力,而不是信赖他人”,悲痛万分的克罗尼格在信中如此写道,可当他明白这个道理的时候,已经太迟了。克拉默斯读了克罗尼格的来信,感到很惋惜,他把信交给玻尔。玻尔依旧记得在克罗尼格逗留哥本哈根期间,他经跟自己以及其他人谈起过电子自旋的思想,但自己当时对此并不赞同。为此玻尔给克罗尼格写了一封信,在信中表达了自己对这件事情感到“无比的震惊和深深的遗憾”。克罗尼格收信后回复道:“我本该在这件事情上一言不发,我并不是想抨击某些装腔作势的物理学家,他们总是自以为是,自高自大,把自己当作是真理的代言人。”

第七章·自旋博士(9)

通宝推:五藤高庆,

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