主题：【原创翻译】《量子》----第二部·男孩物理 -- 奔波儿
包括波尔的原子模型和泡利不相容原理，后来好像取消了。这地儿变化太快，电子的运动用“轨道”来描述还是不太准确。
好像有个论文拿给大牛审稿时也是发现有超光速的问题。后来作者还是凭借这篇论文拿诺奖。难道就是这个？
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。”
本帖一共被 2 帖 引用 (帖内工具实现)
过于迷信权威，以至于同获得诺贝尔奖的机会擦肩而过。但是，玻尔就是玻尔，毫不气馁，继续前进，一路走来，硕果累累，成为足以比肩任何牛人的超级大牛儿。
尽管到手的鸭子飞了，克罗尼格还是颇为他人考虑，他请求玻尔不要对外提及这件憾事，因为“乌伦贝克和古德斯米特对此肯定会非常不快的”。他知道这两位完全是无辜的。但是，乌伦贝克和古德斯米特慢慢知道了事情的原委。乌伦贝克后来当众坦承他和古德斯米特“并非是第一个提出电子的量子化旋转的人，而拉尔夫·克罗尼格早在1925年的春天就已经描绘出了我们理论中的大部分内容，可是主要是由于泡利的反对意见，他未能将自己的成果发表出来。”一位物理学家告诉古德斯米特，这佐证了“永远正确的神灵确实没有与自己一模一样的代理人”。
私下里，玻尔认为克罗尼格“是个傻孩子”。如果他对自己理论的正确性有信心的话，他就应该把它发表出来，而不要在乎别人怎么看。“公布或者消亡”是科学界里一条值得永远铭记的铁律。而在克罗尼格的内心中，他一定得到相似的结论。起初，他对泡利充满了怨恨，心中还夹杂着痛失发布电子自旋理论这一荣誉的懊悔，但这一却在1927年底冰消雪融。年仅28岁的泡利被任命为苏黎世的ETH（联邦理工学院）的理论物理学教授。克罗尼格当时第二次到哥本哈根做访问学者，泡利邀请他来给自己当助教。在克罗尼格接受了邀请后，泡利在回信中写道：“每次我说了什么言论，而接下来深入讨论之后，又会发现与我的先前的言论相矛盾”。
1926年三月，那些导致泡利起初拒绝电子自旋的问题都已经迎刃而解了。“现在，我要做的事情就是完全接受这一观点”，他在写过玻尔的信中说。多年以后，大多数物理学家都认为古德斯米特和乌伦贝克应该获得诺贝尔奖----毕竟，电子自旋是二十一世纪物理学领域最具影响力的理论之一，这是一个全新的量子概念。但是泡利----克罗尼格事件却让诺贝尔奖委员会在对授予二人这一荣誉一事上难以作为。因为自己的反对而导致克罗尼格功败垂成，这件事情让泡利一直心怀愧疚。作为不相容原理的发现者，泡利在1945年荣获了诺贝尔奖，然而克罗尼格却被拒之门外，这让他更是难以释怀。“年轻的时候，我是如此之愚蠢！”他后来说。
1927年7月7日，乌伦贝克和古德斯米特两人分别用时一个小时进行了论文答辩，均获得了博士学位。一向考虑周详的艾尔菲斯特所作的这种安排打破了惯常的规矩，他还为二人在密西根大学找到了工作。而在当时，这样的机会是非常难得的，古德斯米特在其暮年时说美国的这份教职“对我而言，其意义远远超出了一个诺贝尔奖”。
古德斯米特和乌伦贝克的成果第一次充分证明已有的量子理论在其应用领域已经走到了穷途末路。研究量子的理论物理学家们以前要想在经典物理学的领域占据某块阵地，他们一般得先对这块地盘进行量子化，而这样的日子已经一去不复返了，因为在经典物理学的领域里根本就找不到能与电子自旋这一量子概念相对应的理论。泡利以及荷兰的这对自旋博士（Spin Doctor）哥俩儿已经为“旧量子理论”敲响了丧钟，危机感盘旋在人们的心头。物理学“不再是合乎逻辑的连贯一致的理论，而变成了一盘混杂着假说、原理、定理和计算草案的大杂烩。”
“那时候，物理学简直是一塌糊涂；不管怎样，反正对我而言，它太复杂了，我希望自己是一个喜剧电影演员或者做类似的什么职业，而最好从来没听说过物理二字。”，这是泡利在1925年5月写下的一段话，而当时距离他提出不相容原理也不过刚过去六个月。“现在，我真希望玻尔能用他的新思想挽救我们大家。我请求他尽快行动起来，他对我是如此和蔼和耐心，对此我感情不尽。”但是，玻尔对“大家在理论上所处的困境”不予置评。那年的春天，人们千呼万唤着“新的”量子理论----量子力学赶紧现身，看起来只有量子魔法师才能请得动它。
（第七章完）
本帖一共被 2 帖 引用 (帖内工具实现)
何谓自旋医生？到最后一节似乎有了答案：spin doctor是不是翻译成“自旋博士”更合适，即荷兰的这两位是在spin上获得了自己的博士学位。
这小子一开头就抱怨，俺想既然物理学一团遭，大概是要找个大夫瞧瞧病，于是就“医生”了。
多谢指正，幸亏还在修改期限内，否则就闹笑话了。
还有个地方大概是没改到：
第9节的倒数第二段。
有这么一篇文章，人人均翘首以待且都想抢先拔得头筹，它就是《关于量子---对运动学和动力学关系的理论性重构（On a quantum-Theorical Reinterpretation of Kinematics and Mechanical Relations）》。《物理学学报（Zeitschrift fur Physik）》的编辑于1925年7月29日收到了这篇论文。在前言部分，也就是科学家们通常所说的摘要这一处，作者以极大的勇气地提出自己雄心勃勃的计划，即“主要通过揭示那些观测数据间的关系，从而为理论量子力学的建立夯实基础”。十五页之后，这个目的达到了，海森堡已经为未来的物理学打下了地基。这位德国神童到底是何许人也？在这个其他人无功而返的领域，他是如何取得成功的？
维尔纳·卡尔·海森堡（Werner Karl Heisenberg：1901～1976）于1901年12月5日诞生在德国维尔茨堡（Wurzburg）。在其八岁的时候，他的父亲被聘为德国唯一的拜占庭文字学（Byzantine Philologu）教授一职，在慕尼黑大学任教，海森堡一家因此搬迁到这个巴伐利亚的首府。海森堡有个哥哥叫埃尔文（Erwin），比他年长两岁，他们的家房舍宽敞，所处的施瓦宾格（Schwabing）时尚社区位于慕尼黑的北部。兄弟俩人都在著名的马克西米利安中学（Maximilian Gymnasium）读书，40年前普朗克也是在此处求学的。另外，他们的祖父也是该校的校长。教员们本来是想对校长的孙子们有所优待的，但他们很快就发现根本就没这个必要。“他能够敏锐地抓住任何要点，而同时又对所有细节了然于胸”，维尔纳的一年级老师在报告中说，“他的思维井井有条，而且在做数学运算时速度奇快，且很少出错。”
奥古斯特·海森堡（即维尔纳·海森堡的父亲）的父亲，是一位乐为人师的长者，他乐此不必地为维尔纳和埃尔文兄弟俩设计出各种各样的智力游戏，而且特别喜欢让他们玩数学游戏，并鼓励他们用不同的方法寻求答案。他让兄弟两人互相对抗，看谁最先解决问题，事实证明维尔纳在数学上面拥有更高的天赋。在维尔纳十二岁的时候，他就已经开始学习微积分，并让父亲从大学的图书馆给他捎些数学书回来。父亲觉得这是一个让儿子提高语言学习能力的好机会，为此他开始给他带回一些用希腊文和拉丁文撰写的书籍。从此，维尔纳开始沉迷于古希腊哲学家们的著述。不久，第一次世界大战爆发了，维尔纳所拥有这种舒适安乐的生活也随之而去。
一战结束之后，整个德国陷入到政治和经济乱局之中，而慕尼黑以及整个巴伐利亚则更是重灾区。1919年4月7日，激进的社会主义分子宣布在巴伐利亚建立“苏维埃共和国”。对这场革命持反对立场的人们没有单纯地坐等柏林派出军队恢复秩序，他们自发地组织起一支支军事化的团队，小海森堡和他的朋友也加入了其中的一支。他的工作只是写写报告，或者是跑点龙套。“数周之后，我们的冒险经历结束了，”海森堡后来回忆说，“接着，当枪声逐渐消失以后，这种军事生涯变得越来越了无生趣。”到了五月份的第一周结束的时候，“苏维埃共和国”被无情地镇压下去，一千余条生命消失了。
战后严酷的现实生活让海森堡这样的中产阶级家的年轻小子干脆投入到虚幻的罗曼蒂克中去，他们纷纷加入到诸如“探路者（Pathfinder）”这样的青年组织，这个组织有点像德国自己的“童子军（Boy Scout）”；而其他那些崇尚个人自由的人则结成了自己的团队和俱乐部。海森堡在学校里就领导着这样一个由年轻学生组成的团体。他们自称为“海森堡群（Gruppe Heisenberg）”，经常去巴伐利亚的乡野远足和露营，一起探讨他们这一代人应该创造什么样的新世界。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)
1920年夏天，海森堡以优异成绩从中学毕业，并获得了杰出学生的荣誉，他想去慕尼黑大学学习数学。可是，面试的过程一塌糊涂，结果也就不言而喻，垂头丧气的海森堡去找父亲咨询意见。父亲为自己儿子安排了一场面试，主考官是他的老朋友阿诺德·索末菲。尽管那位“身材矮胖的先生梳着一部威风凛凛的黑胡子，看上去非常威严”，海森堡却一点也不怯场。他感到在这位先生威严的外表下面，其实是一个“对青年人关爱有加”的人。奥古斯特·海德堡已经告诉索末菲他的儿子对相对论和原子物理非常感兴趣。“你有些急于求成了，”索末菲告诉维尔纳（即小海森堡）“你以为尽管是从最难的地方开始，但其余的部分会自动地水到渠成，而这是不可能的。”他一直想培养一些可塑之才，因此温言劝慰道：“可能你胸有成竹，也可能你稀里糊涂。咱们拭目以待吧。”
索末菲让这位十八岁的青年人参加专为高年级学生安排的学术报告会。海森堡运气很好，因为在随后的那些年中，索末菲的研究所，以及玻尔在哥本哈根大学创立的研究所及其在哥廷根大学的研究组，正好组成了量子研究领域的金三角。在海森堡第一次参加报告会的时候，他注意到“在第三排座位上坐着一位头发黝黑面色有点惶恐的学生”，他就是沃尔夫冈·泡利。初来乍到，当索末菲领着他参观校园的时候，他就向海森堡介绍了这位胖胖的维也纳小伙子。当泡利走远不可能听到他们的谈话时，索末菲迅速告诉海森堡这个孩子是他最聪明的弟子。海森堡还记着索末菲的这句话，他觉得自己可能会从泡利身上学习到很多益处，于是径直走过去，坐在他的身边。
“他是不是看上去像是位骠骑兵军官？”当索末菲进来的时候，泡利小声嘀咕道。泡利和海森堡在他们的学术生涯中从未建立起什么亲密的关系，而这句话就种下了最初的种子。这俩人在性格上泾渭分明，与泡利相比，海森堡喜欢安静，待人和善，少言寡语，不喜欢讥讽他人。他性格浪漫，喜欢和朋友一起远足和野营，而泡利则经常混迹于餐厅、酒馆和咖啡厅。当海森堡已经在实验室忙活半天了，泡利还在床上睡大觉。然而，泡利却对海森堡产生了很大的影响，只要一有机会，他就会用戏谑的口吻说：“你是个彻头彻尾的傻瓜蛋儿！”
在海森堡忙着撰写他那篇关于相对论的著名评论时，泡利建议他绕开爱因斯坦的理论，而径直奔向量子原子，也正是在这片更加肥沃的领地，海森堡留下了自己的大名。“在原子物理领域，我们依然有大量的实验结果还未得到解释，”他告诉海森堡；“大自然在某个地方留下的一份证据，但在另一个地方却似乎给出完全相反的东西，到目前为止，还没有一幅哪怕是磕磕绊绊的理论图像能描绘它们之中所蕴含的关系。”海森堡想这大概是由于大家依然“在重重迷雾中苦苦摸索”。就这样，在泡利的教诲下，海森堡义无返顾地踏进了量子的领域。
不多久，索末菲给海森堡布置了一个原子物理方面的“小问题”。他让海森堡分析一些谱线在磁场中发生分裂的新数据，并建立一个公式从而解释这一分裂结果。泡利告诫海森堡，索末菲的目的是希望通过对这些数据的解读建立新的定理。在泡利看来，这种治学方法实际上是“一种数字神秘主义（a kind of number mysticism）”，但他随即也承认“没人能够提出更好的建议”。在当时，不相容定理和电子自旋还尚未问世。
海森堡对量子物理领域已有的定理和规定视若无睹，这使他能够跨越很多障碍，而正是这些东西捆住了其他学者的手脚，让他们战战兢兢，不敢逾雷池一步。这种方法让海森堡建立了一种新的理论，能够用它来解释奇异塞曼效应。在抛弃了最初的草稿后，经索末菲的大力推荐，海森堡的结果被发表了。尽管后来这一理论被证明是错误的，但正是他的这第一篇科学论文引起了欧洲顶尖物理学家对他的关注，而玻尔正是其中一位。
本帖一共被 2 帖 引用 (帖内工具实现)