玻爾傳

前言

在20世紀(jì)初的科學(xué)史中，物理學(xué)界翻開了嶄新而輝煌的一頁，誕生了量子力學(xué)。它的應(yīng)用，給人類社會(huì)帶來了一場(chǎng)偉大的技術(shù)革命，電子顯微鏡、集成電路、半導(dǎo)體、激光。器、核能等實(shí)際應(yīng)用，可以說改變了世界，也改變了人們的世界觀和生活方式。同時(shí)，量子力學(xué)還應(yīng)用于超導(dǎo)、磁性、放射性以及化學(xué)、生物學(xué)理論和實(shí)際研究中。這一切成就首先應(yīng)歸功于丹麥物理學(xué)家——尼爾斯·玻爾。雖然在世界物理學(xué)家的行列中，人們聽得最多的名字是愛因斯坦。當(dāng)然，作為歷史上杰出的物理學(xué)家，他是人類智力高峰的代表。但是，有許多物理學(xué)家卻認(rèn)為，玻爾對(duì)世界的貢獻(xiàn)在某種程度上說，比愛因斯坦更大。德國物理學(xué)家、1932年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主海森伯說：“玻爾對(duì)我們這個(gè)世紀(jì)的物理學(xué)和物理學(xué)家的影響比任何人都大，甚至大過阿爾伯特·愛因斯坦?！绷硪晃坏聡锢韺W(xué)家、1954年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主玻恩也說過：“玻爾對(duì)我們時(shí)代的理論和實(shí)驗(yàn)研究的影響，大于任何其他物理學(xué)家?！边€有一位美國物理學(xué)家、1946年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主布里奇曼，在1924年給朋友的信中這樣寫道：“在歐洲，玻爾幾乎被當(dāng)做一尊科學(xué)上帝敬奉著。”在那個(gè)物理學(xué)的黃金時(shí)代，成就不斷、人才輩出，再加上量子學(xué)說本身的高難和深?yuàn)W，致使普通大眾對(duì)玻爾知道得很少。玻爾青年時(shí)代，就表現(xiàn)出遠(yuǎn)大的志向和非凡的目光。他在物理學(xué)理論的應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)了某些不足和矛盾的地方，就立志要解決這個(gè)問題。經(jīng)過不懈地努力，他第一次正確揭示了原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引起了世界科學(xué)界的轟動(dòng)。隨后，他以對(duì)科學(xué)不斷創(chuàng)新的精神，創(chuàng)建和領(lǐng)導(dǎo)了哥本哈根學(xué)派，同時(shí)作為學(xué)派的精神領(lǐng)袖他不但奠定了量子力學(xué)的基礎(chǔ)，并且還是個(gè)了不起的伯樂，求賢若渴，給年輕人提供發(fā)展的平臺(tái)。玻爾不斷創(chuàng)新，他的互補(bǔ)原理與海森伯的測(cè)不準(zhǔn)原理共同構(gòu)成了量子力學(xué)的主體內(nèi)涵。30年代中期，他提出了原子核的液滴模型，1936年更進(jìn)一步闡述了復(fù)合核的概念，還正確指出了參與核裂變的鈾的同位素，為人類利用核能指引了道路。玻爾還是一位杰出的人道主義者和社會(huì)活動(dòng)家，當(dāng)法西斯主義在歐洲橫行的時(shí)候，他曾幫助一大批德國和意大利學(xué)者免遭迫害。第二次世界大戰(zhàn)中，為了反對(duì)法西斯，他參加了研制原子彈。美國傳記作家穆耳曾經(jīng)在她寫的《尼爾斯·玻爾傳》中充滿激情地寫道：“能改變世界歷史進(jìn)程的人是為數(shù)不多的，然而，玻爾卻使歷史進(jìn)程發(fā)生一次改變。原子時(shí)代的到來，在很大程度上依賴于他的科學(xué)研究，以及他所發(fā)揮的作用。從對(duì)于同時(shí)代人和整個(gè)世界的生活發(fā)揮指導(dǎo)作用這一點(diǎn)來說，很少有人能夠比得上他。”在物理學(xué)發(fā)展史上有兩個(gè)最偉大的時(shí)代，一個(gè)是17世紀(jì)末，以牛頓為代表的近代經(jīng)典物理學(xué)的正式創(chuàng)立，再一個(gè)就是20世紀(jì)初，以愛因斯坦和玻爾為標(biāo)志，相對(duì)論和量子力學(xué)的誕生，改變和重建了物理學(xué)體系。玻爾學(xué)說代表著對(duì)經(jīng)典物理學(xué)說的一次巨大突破。值得特別關(guān)注的是，與牛頓、愛因斯坦不同，玻爾以及他所創(chuàng)立的哥本哈根學(xué)派，體現(xiàn)了科學(xué)家群體的力量。玻爾的代表作有《原子結(jié)構(gòu)理論》、《創(chuàng)立互補(bǔ)原理》、《玻爾理論》。他提出了一整套創(chuàng)新的理論，建立了量子學(xué)說，首次打開了人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的大門，為近代物理研究開辟了道路。但他留給世人的寶貴財(cái)富不僅僅是量子力學(xué)，更重要的是由于他獨(dú)特的個(gè)人魅力而形成的哥本哈根學(xué)派。在科學(xué)研究過程中，這一學(xué)派營造了一個(gè)和諧、民主、平等、互補(bǔ)的學(xué)術(shù)交流氛圍，被后人譽(yù)為“哥本哈根精神”，廣為后人敬仰，至今仍然代表了科學(xué)研究領(lǐng)域里的典范和楷模，具有深遠(yuǎn)的歷史意義和現(xiàn)實(shí)意義。玻爾新學(xué)說一問世，就受到愛因斯坦等一些科學(xué)家的稱頌，說玻爾的論文是一部杰作，但也有許多科學(xué)家提出了質(zhì)疑。然而，玻爾學(xué)說經(jīng)受住了檢驗(yàn)，從幾個(gè)簡(jiǎn)單的假說出發(fā)，以驚人的準(zhǔn)確性解釋了氫原子輻射的所有譜線的精確長度，圓滿解釋了氫原子光譜。而且玻爾學(xué)說推測(cè)出有更多的譜線存在，這些譜線以前并未觀察到。不久，隨著這些假說被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，令人信服的推理判斷與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確解碼，玻爾學(xué)說很快就被科學(xué)界公認(rèn)。1922年，玻爾獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?？梢哉f玻爾是個(gè)復(fù)合型人才，不僅僅學(xué)問好，人品好，而且愛好廣泛，特別是體育方面，還是一位足球健將，進(jìn)入過國家隊(duì)。玻爾作為丹麥皇家科學(xué)院院士，在學(xué)術(shù)界大名鼎鼎，在普通民眾心目中也像超級(jí)明星一樣，知名度極高。玻爾的學(xué)生家長曾經(jīng)給他寫過一封信，因?yàn)椴磺宄敿?xì)地址，只在信封上寫了“哥本哈根玻爾教授”，就投了出去。令其驚喜的是居然很快收到了玻爾的親筆回信。當(dāng)年，如果想去哥本哈根拜訪玻爾，只要告訴出租司機(jī)去玻爾家，任何一輛出租車都會(huì)把他送到目的地。如今，玻爾對(duì)丹麥人來說更是家喻戶曉，丹麥國家銀行在1997年發(fā)行的500克朗的紙幣上，印有玻爾叼著煙斗的肖像。玻爾不僅是科學(xué)家，還具有政治家和思想家的氣度和遠(yuǎn)見卓識(shí)。在參與原子彈研制的過程中，他就考慮到這一研究成果對(duì)將來世界的影響。他最早提出一個(gè)觀點(diǎn)，即在利用核能的問題上，要進(jìn)行有效的國際合作，讓科學(xué)為人類造福，而不能給社會(huì)帶來災(zāi)難。玻爾還力圖說服英國和美國首腦人物，不要把世界引向核軍備競(jìng)賽中，消除冷戰(zhàn)，制止核力量的成倍增長。當(dāng)時(shí)，玻爾的建議遭到拒絕。二戰(zhàn)之后，玻爾回到祖國，積極倡導(dǎo)和實(shí)施國際間的科學(xué)合作。隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步，人們逐漸認(rèn)識(shí)到和平利用核能的重要性，玻爾被譽(yù)為和平利用核能的先驅(qū)者，受到世界人民的敬仰。玻爾開創(chuàng)了量子力學(xué)，破解了原子結(jié)構(gòu)及其裂變的秘密，為人類利用原子能鋪平了道路；同時(shí)，還為維護(hù)世界和平積極努力，主張核能造福人類，為科學(xué)研究領(lǐng)域國際化開放性合作做出了巨大貢獻(xiàn)。在這兩個(gè)不同的領(lǐng)域里，玻爾都取得了卓越的成就，從而對(duì)世界進(jìn)程產(chǎn)生影響，不愧為科學(xué)巨匠，世界級(jí)的大師。

內(nèi)容概要

　　《諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)邆饔泤矔翰杺鳌肥?922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主，原子結(jié)構(gòu)學(xué)說之父、量子力學(xué)中著名的哥本哈根學(xué)派的領(lǐng)袖。其子奧格·尼爾斯·玻爾也是物理學(xué)家，于1975年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
　　愛因斯坦高度稱贊玻爾：“作為一位科學(xué)思想家，玻爾所以有這么驚人的吸引力，在于他具有大膽和謹(jǐn)慎這兩種品質(zhì)的難得融合；很少有誰對(duì)隱秘的事物具有這一種直覺的理解力，同時(shí)又兼有這樣強(qiáng)有力的批判能力。他不但具有關(guān)于細(xì)節(jié)的全部知識(shí)，而且還始終堅(jiān)定地注視著基本原理。他無疑是我們時(shí)代科學(xué)領(lǐng)域中最偉大的發(fā)現(xiàn)者之一?！?/pre>



書籍目錄
序言
第一章 孕育天才的童年
　1.家族淵源
　2.家庭熏陶與良好的教育
　3.天才少年的成長
　
第二章 初露鋒芒
　1.第一篇獲獎(jiǎng)?wù)撐?br />　2.求學(xué)尋師的曲折
　3.玻爾的賢內(nèi)助
　
第三章 遠(yuǎn)大志向與不懈追求
　1.恩師盧瑟福
　2.找到創(chuàng)建量子力學(xué)的突破口
　3.玻爾震驚了世界
　4.功不可沒的實(shí)驗(yàn)
　5.成功問鼎諾貝爾獎(jiǎng)
　
第四章 生命的巔峰
　1.玻爾研究所
　2.對(duì)應(yīng)理論催生量子力學(xué)的變革與發(fā)展
　3.量子力學(xué)史上的“華山論劍”
　4.哥本哈根精神
　5.中國情結(jié)
　
第五章 大師的足跡
　1.救援受納粹迫害的科學(xué)家
　2.被迫離開祖國
　3.桃李滿天下
　4.與海森伯的恩怨情結(jié)
　5.原子彈與和平利用核能
　6.永遠(yuǎn)活在世人心中
附錄
　　


章節(jié)摘錄
版權(quán)頁：1885年10月7日，星期五，雖然是一個(gè)寒冷的日子，但由于這天誕生了世界科學(xué)界一顆耀眼的明星而被載人史冊(cè)。玻爾在丹麥哥本哈根出生。玻爾為人類科學(xué)、文化、和平事業(yè)，做出了重大貢獻(xiàn)。因此，這一天不但成了丹麥人民的驕傲，也讓全世界不可忽視這個(gè)值得紀(jì)念的日子。這天，維德海濱14號(hào)大廈中，一位教授正焦急地等待第二個(gè)孩子降生。這座大廈非常美麗，坐落在丹麥議會(huì)大廈對(duì)面，它的前身是16世紀(jì)的建筑。在克里斯蒂安四世統(tǒng)治時(shí)期，歐洲發(fā)生了具有歷史意義的30年戰(zhàn)爭(zhēng)，但戰(zhàn)爭(zhēng)的贏家是法國而不是丹麥，經(jīng)歷了30年戰(zhàn)爭(zhēng)的消耗，克里斯蒂安四世銳氣已減。戰(zhàn)后局勢(shì)異常復(fù)雜，1643~，瑞典又對(duì)丹麥開戰(zhàn)。1645年，丹麥被迫與瑞典訂立了屈辱的和約，割了地。丹麥歷史的輝煌已經(jīng)不在，但克里斯蒂安四世是個(gè)喜歡大興土木的國王，他在丹麥歷史上被稱為偉大的建設(shè)者，在其統(tǒng)治時(shí)期，許多宏偉的建筑豎立起來，包括羅森堡官、哥本哈根的圓塔形天文臺(tái)和新的腓特烈堡宮，國王和他的繼位人腓特烈三世，還在哥本哈根大學(xué)建立了擁有宿舍的學(xué)院。官員們?cè)谄溆绊懴拢苍谶@個(gè)地區(qū)修建了許多住宅。意外的是，1795年，哥本哈根發(fā)生特大火災(zāi)，上千棟住宅毀于大火，14號(hào)大廈也未能幸免。玻爾出生的房子，是1797年重建的。1873年，丹麥猶太銀行家大衛(wèi)·阿德勒家族搬進(jìn)了14號(hào)大廈。大衛(wèi)·阿德勒去世后，他的遺孀珍妮在這所大廈一直住到去世為止，珍妮·阿德勒的小女兒愛倫·阿德勒，于1881年嫁給了哥本哈根大學(xué)生理學(xué)教授克里斯蒂安·玻爾。這就是玻爾的父母。許多人生弳歷都證明，一個(gè)人的成功常常是幾代人共同奮斗的結(jié)果，而人生第一任老師就是自己的父母。玻爾能夠取得舉世矚目的成就，與他酊家族淵源以及家中充滿溫馨和智慧的氛圍有關(guān)。據(jù)史料記載，玻爾的家族是個(gè)非同凡響的科學(xué)世家，無論父親的家族還是母親的家族都在歷史上為丹麥做過很大貢獻(xiàn)，出了眾多科學(xué)界及其他領(lǐng)域的杰出人物。 從父親方面講，玻爾是一位德國移民克里斯蒂安的后代。他于1770年從丹麥軍隊(duì)退伍之后，定居于丹麥的埃爾西諾。他的一個(gè)兒子彼得·玻爾就是玻爾的曾祖父。到了彼得·玻爾這一代，家里出了兩位學(xué)者，開始在科學(xué)和教育事業(yè)上顯露鋒芒。哥哥克里斯蒂安·弗里德里克在1819年當(dāng)選為挪威皇家科學(xué)院和文學(xué)院的院士，1824年又被推選為瑞典皇家科學(xué)院院士。1832年去世以后，人們還為他出版了紀(jì)念冊(cè)。弟弟彼得·玻爾在哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)神學(xué)，獲得了相當(dāng)于后來的神學(xué)碩士的學(xué)位，之后在埃爾西諾一所公立中學(xué)教書，后來在1818年被任命為一所公立中學(xué)的校長。他在一生中，寫了許多關(guān)于歷史方面的文章，例如1836年出版的《300年前的丹麥》，還有一本拉丁文教科書和一些詩歌。1844年退休之后，哥本哈根授予他教授頭銜。彼得·玻爾有4個(gè)兒子和兩個(gè)女兒。其中最大的兒子，就是玻爾的祖父亨利克。玻爾。亨利克也非常出色，于1837年獲得哥本哈根大學(xué)神學(xué)碩士學(xué)位，1844年，成為哥本哈根一所私立學(xué)校的校長，并且講授歷史、地理和拉丁文課程。1860~被授予教授頭銜。再說他的婚姻，亨利克·玻爾娶了一位法官的女兒卡羅琳；他們養(yǎng)育了7個(gè)兒女。小兒子克里斯蒂安·玻爾，也就是玻爾的父親，就任哥本哈根大學(xué)生理學(xué)教授?？死锼沟侔病げ柪^承和超越了祖上的光榮，成為這個(gè)家族里第一位獲得哲學(xué)博士的人，還被提名為諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)候選人。再看看玻爾的母親愛倫·阿德勒，她的父親大衛(wèi)‘巴魯赫·阿德勒，也就是玻爾的外公，是一位猶太銀行家兼金融家，哥本哈根商業(yè)銀行的創(chuàng)辦人，日德蘭州信貸會(huì)的發(fā)起人。大衛(wèi)對(duì)政治頗有興趣和見解，他也是丹麥國家自由黨的一名議員。愛倫的母親詹妮，即玻爾的外祖母，是英國銀行家約翰·拉斐爾的女兒。玻爾的母親愛倫是家中最小的女兒，上面還有5個(gè)哥哥姐姐。其中漢娜是玻爾的姨媽，她一生沒有結(jié)婚，但事業(yè)非常成功。1886年，進(jìn)入哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)，1892年獲碩士學(xué)位，畢業(yè)后到美國考察美國教育。從美國回到丹麥以后，她立下志愿，要把自己的畢生精力獻(xiàn)給丹麥教育事業(yè)，在哥本哈根市創(chuàng)辦了一所男女合校的學(xué)校，學(xué)校的開辦稱得上一次創(chuàng)舉，因?yàn)樗堑湹谝凰@類的學(xué)校。玻爾雖然不是她的學(xué)生，但她對(duì)玻爾的成長起了相當(dāng)大的作用。由上述溯源可以知道，玻爾的家族在自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、政治、銀行業(yè)和教育等各個(gè)領(lǐng)域，都有十分出色的代表人物，成績斐然。在這樣一個(gè)良好的環(huán)境中成長，蓿移默化，玻爾的天賦和才能得到充分發(fā)展，他的弟弟也很出眾，是著名的數(shù)學(xué)家。他們成長的每一階段都可以在家中得到滋養(yǎng)、鼓勵(lì)和補(bǔ)充。丹麥人評(píng)價(jià)玻爾的家族，說他“有天花板那么高”。生于具有輝煌歷史的家族，并且生活在幸福的家庭里，玻爾受到了良好的教育和熏陶；他不但從小就熱愛科學(xué)，而且處理問題的態(tài)度非常認(rèn)真，忠厚誠實(shí)，從不隱瞞自己的觀點(diǎn)，經(jīng)常勇敢地表達(dá)自己的想法。玻爾在理論物理學(xué)方面有卓越建樹，并能對(duì)世界產(chǎn)生如此巨大的影響，還得益于他興趣廣泛、知識(shí)淵博、勇于創(chuàng)新。他的學(xué)生詹姆斯-弗朗克曾回憶說：在與玻爾的談話中，不只限于物理學(xué)或自然科學(xué)，而且還涉及哲學(xué)、歷史、宗教史；倫理學(xué)、藝術(shù)、政治等領(lǐng)域。破爾本人具有廣泛的興趣愛好，讀過許多書，具有卓越的記憶力，喜歡反復(fù)思考。平日，克利斯蒂安·玻爾在從事緊張的教學(xué)和科研工作。但是，只要一有空兒，就帶孩子們劃船、散步、登山等等，培養(yǎng)他們的興趣愛好，還鼓勵(lì)孩子參加各種體育活動(dòng)。每逢暑假，他還帶孩子們郊游，欣賞大自然的美景。每次，克利斯蒂安都耐心地引導(dǎo)孩子們，觀察大自然的各種現(xiàn)象，感受一章一木的美麗，激發(fā)他們對(duì)大自然的熱愛。生理學(xué)是父親的專業(yè)，因此，他常常從生理學(xué)的角度；給孩子們講述體育運(yùn)動(dòng)對(duì)身體的好處，以指導(dǎo)孩子進(jìn)行科學(xué)的體育鍛煉。在父母的影響和鼓勵(lì)下，玻爾兄弟二人從小就愛好足球運(yùn)動(dòng)，雙雙都是足球健將，并一度都成為丹麥國家足球隊(duì)隊(duì)員。弟弟哈拉德．玻爾還代表丹麥參加過奧運(yùn)會(huì)，為丹麥奪得銀牌立過汗馬功勞，一度成為球迷崇拜的偶像。當(dāng)時(shí)玻爾作為替補(bǔ)隊(duì)員，在場(chǎng)下為丹麥助威。當(dāng)時(shí)的媒體還報(bào)道了這對(duì)兄弟迷人的風(fēng)采。玻爾還喜歡滑雪，他經(jīng)常帶著學(xué)生和助手們一起去，并把這一愛好保持到晚年。有時(shí)候，滑雪回來，竟能帶來新思想或者找到科學(xué)研究的靈感。玻爾從20歲開始科學(xué)研究生涯，從事緊張的科學(xué)研究工作長達(dá)57年之久，除了他的天分、刻苦以外，也與他健康的身體有直接關(guān)系，這當(dāng)然受益于小時(shí)候父母的培養(yǎng)。玻爾在一次獲獎(jiǎng)感言中談到自己的家庭，他非常自豪和感激地贊揚(yáng)道： “我生長在一個(gè)有著濃郁精神情趣的家庭里，經(jīng)常開展科學(xué)方面的討論。，對(duì)我父親來說，他個(gè)人的科學(xué)工作和他對(duì)人生所有問題的興趣之間，大概沒有嚴(yán)格的區(qū)別。”玻爾還在小學(xué)讀書的時(shí)候，父親就喚起了他對(duì)物理學(xué)，的興趣，進(jìn)入哥本哈根大學(xué)后，他選定了物理學(xué)作為主攻專業(yè)，在克里斯琴森教授的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，成了一名出色的學(xué)生。玻爾第一次嶄露頭角，是在大學(xué)二年級(jí)。當(dāng)時(shí)，他參加1905年丹麥科學(xué)院舉辦的征文競(jìng)賽，根據(jù)征文的要求范圍，玻爾研究了液體表面張力，用自制的裝置得出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，盡管時(shí)間非常緊，沒有完全滿足競(jìng)賽的要求，但他的論文有創(chuàng)新之處，受到科學(xué)家的贊賞，獲得金獎(jiǎng)。具體情節(jié)在后面的章節(jié)會(huì)詳細(xì)敘述。玻爾的成長，不僅受到父母的熏陶，學(xué)校的教育，他的姨媽漢娜也傾注了心血。玻爾兄弟倆與她十分親近。漢娜·艾德勒比愛倫·玻爾大兩歲，從童年起，她就喜歡保護(hù)妹妹，感情至深，并且這種感情維系終生。為了玻爾兄弟兩人的學(xué)習(xí)和成長，漢娜花費(fèi)了不少心血，在兄弟兩人的心目中，漢娜始終是最敬愛的姨媽。玻爾選擇物理專業(yè)后，漢娜姨媽為他高興的同時(shí)，也有些遺憾，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)玻爾在文學(xué)方面也具有天賦，本想建議他去學(xué)文學(xué)，做丹麥的“安徒生第二”。




編輯推薦
《諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)邆饔泤矔?玻爾傳(1885-1962)》編輯推薦：1922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主，原子結(jié)構(gòu)學(xué)說之父，一名不折不扣的“科學(xué)家球星”他是量子力學(xué)中著名的哥本哈根學(xué)派的領(lǐng)袖，20世紀(jì)初丹麥的頂級(jí)足球守門員，玻爾與愛因斯坦關(guān)于對(duì)量子力學(xué)現(xiàn)象解釋的爭(zhēng)論，是物理學(xué)史上持續(xù)時(shí)間最長，爭(zhēng)論最激烈和最富有哲學(xué)意義的爭(zhēng)論之一。





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