摘录
Einspänner
读过 量子怪才
来自微信读书《量子怪才:保罗·狄拉克传》 格雷厄姆·法梅洛 前言 而狄拉克则是一个典型的自上而下的思考者,他采取的方法截然相反,他想通过创造法则来解释实验观测。 从这个角度来看,狄拉克是完全通过理论推断看到早期宇宙全景的第一人。 第一章 扑朔迷离的童年时光 这是狄拉克最早的记忆之一,而70岁的狄拉克在讲述这个故事时,总喜欢指出他的第一次瑞士之行正是爱因斯坦的创造力在伯尔尼爆发的时候,而伯尔尼离日内瓦也就只有一小段的火车车程。 【“作为一个孩子,我发现最好的办法就是要让我的幸福感只依靠我自己,而不依靠他人(……)。”】 这一美的实用定义遭到了强烈的反对,促成了19世纪50年代中期在英国盛行的唯美主义运动。该运动在法国的领导者是颇爱张扬的诗人、评论家泰奥菲勒·戈蒂耶,他是卢浮宫希腊馆一位重要的常客。他的名言“为艺术而艺术”成为包括奥斯卡·王尔德在内的英国美学家的座右铭,王尔德和戈蒂耶一样认为形式美、纯粹美是艺术作品的唯一目的。这一观点后来将与狄拉克的科学哲学遥相呼应。 在许多方面,他小时候的行为似乎和牛顿一样。“他是个冷静、寡言但有些想法的小伙子……很少听说他和外面的孩子们玩。”牛顿的一个朋友这样描述他。这个描述同样适用于小时候的狄拉克。 第二章 战火纷飞的中学时光 剑桥大学的著名科学家欧内斯特·卢瑟福爵士描述过原子有多小,他指出,如果世界上所有人每天都花12个小时将单个原子放入一个顶针中,那么得用一个世纪的时间才能把它填满。 第三章 在工程学中的历练 有一种可能性是,这些争吵不仅是因为费利克斯的嫉妒和自卑感,也由于保罗对他哥哥缺乏同情心,以及他没能适时说出一些得体的话来维护费利克斯的自我价值感。 这项观测是由两个英国天文学家小组进行的,他们在观察最近的日食时发现,遥远的星光受太阳影响而偏折的程度与爱因斯坦的理论相一致,但与牛顿的理论相左。 查理·威尔特希尔是极少数能瞥见狄拉克人性的人之一。对大多数人来说,他看起来像一个冷酷的唯我论者,对人与人之间的接触不感兴趣,只与数学、物理和工程打交道。 爱因斯坦的第一个理论通常被称为“狭义相对论”,因为它只适用于彼此以恒定速度做直线运动的观察者,比如两列在平行轨道上平稳行驶的火车上的乘客。爱因斯坦的理论仅仅基于两个简单的假设:第一,任意观测者在真空中测量光速,总会得到相同的光速值,不管他们本身的速度如何;第二,不同观测者的测量会告诉他们,所有的物理定律对他们来说都是相同的。 爱因斯坦的第二种相对论适用于所有观测者,包括正在加速运动的观测者 爱因斯坦认为,每一个有质量的物体都存在于一个弯曲的时空中——大致类似于一块弯曲的橡胶板,而该物体在时空中每一点的运动都取决于该点的时空曲率。因为这个理论是相对论性质的理论,所以信息不能比光传播得快,并且所有的能量都贡献质量(通过E =mc2),从而产生引力。 最直接的区分方法之一就是在日食时测量星光在太阳引力作用下产生的弯曲:爱因斯坦理论所预言的这种弯曲度是牛顿理论预言的两倍。 而在狭义相对论的时空中,情况则有所不同:时空中两点之间距离的平方等于空间长度的平方和减去时间长度的平方。 爱因斯坦用来描述弯曲时空的黎曼几何。用这种方式来看待空间和时间的话,三角形的内角加起来就可能不会像在普通欧几里得空间中那样等于180度。 在布罗德的演讲和爱丁顿的科普书《空间、时间和引力》的启发下,狄拉克很快自学了狭义和广义相对论 【狄拉克从图书馆里借到了约翰·斯图亚特·穆勒的《逻辑体系》一书,爱因斯坦在大约15年前就研究过这本书。】 【穆勒是19世纪杰出的英国哲学家,代表着经验主义学派中最有力的声音,他笃信人类的每一个概念都应建立在可证实的经验基础上。他的伦理观在很大程度上是具有功利性质的,他认为终极的善是给最多的人带来最大幸福的善,判断人类行为的正确性应根据其对公众幸福的贡献。 对穆勒来说,实验测量和相应的理论预言一致并不意味着理论是正确的,因为很可能还有许多其他理论给出了同样好的一致性。】 尽管他觉得这本书“相当枯燥”,但它向他介绍了一个重要的观点,即他学到的各种科学观测和理论具有内在的统一性。此外,科学应该寻求用最少的自然法则来描述这种统一性,且每一种法则都应该表述成最简单的形式。【虽然这可能影响了年轻的狄拉克的思想,但他的结论是,哲学并不是发现自然运转之谜的有效方法。相反,正如他在1963年的一次采访中所说,“它只是谈论已经取得的发现的一种方式”。】 工程师们钦佩亥维赛方法的实用性,但数学家却嘲笑它们缺乏严谨性。亥维赛没有理会那些迂腐的学究(“我会因为不懂消化原理就不吃晚餐吗?” 第五章 初入剑桥 尽管有了这些新的经历,但狄拉克寄回家的明信片除了证明他还活着以外几乎毫无用处: 将新的光子图像斥为谬论的科学家之一便是来自丹麦的理论学家——尼尔斯·玻尔。 正如每个音符都有一个特征响度,每个原子都能发出一组属于自己的颜色的光,而每个颜色都有一个特征亮度。 他设想氢原子中的电子只能在特定轨道上绕核运动,这些轨道被称为“玻尔轨道”,每一个轨道都与特定的能量值,即“能级”相联系。 爱因斯坦非常钦佩玻尔对巴尔末公式的解释,以及其对各类原子之间差异的见解,后者有助于人们从根本上理解化学现象。正如爱因斯坦在他的自传笔记中所说,玻尔的理论体现了“思想领域最高形式的音乐性” 狄拉克在图书馆里度过了一个又一个漫长的下午,研习福勒的讲座笔记,研读慕尼黑理论学家阿诺德·索末菲的经典教科书《原子结构与谱线》。这本书是每个学习量子理论的学生必读的一本书,不仅阐述了玻尔的原子图像,还说明了该图像可以如何改进和完善。 摩尔用一种清新、直白的表述提出了一个精辟的见解,即“如果欣赏一个东西的沉思本身是好的,这个东西就应被定义为美”。 物理学基本理论之美与伟大的艺术作品有几个共同特征:简单而必然,宏大而极具威力。就像每一件伟大的艺术作品一样,一个漂亮的物理学理论总是雄心勃勃、自成一体。 第六章 初露锋芒 【唯一让他讨厌的是教堂准点的钟声:几年后,他告诉一个朋友,这“有时会弄得我神经紧张”,以至于“我有点儿害怕(它)”】 玻尔的理论主要强调电子的位置以及其绕核运行时间等一些量,但海森堡认为这是错误的,因为没有一个实验者能够测量它们。他在文章的引言中总结了自己理论的目标,并指出了他要阐明的要点:“本论文试图为量子力学建立一个理论基础,它完全建立在原则上可被观测的量之间的关系上。” 海森堡的一位年长的同事马克斯·玻恩已为这个新理论起了名字,叫作“量子力学”。 只在极少数情况下,他被激怒时,才不再只说“是”或“否”,此时他所说的话完全是他的心里所想,不顾及别人的感受,也不懂得礼貌交谈的规矩。 在剑桥大学,最早听说自旋的研究生之一是罗伯特·奥本海默,他是一位衣着光鲜、家境富裕的美国犹太人,刚从哈佛来到这里,然而却为反犹太主义所困扰。 海森堡在哥廷根的导师——马克斯·玻恩。尽管他在评价别人时偏向保守,但他仍在其回忆录中把第一次读到狄拉克量子力学方面的早期工作的经历描述为“我一生中最大的惊喜之一……作者似乎是个年轻人,但工作做得无可挑剔,令人钦佩”。 泡利以其才华、对别人智力的无情攻击和曾在汉堡夜总会豪饮而闻名。 玻恩、海森堡和约当三人延续着哥廷根的传统——理论物理学家、数学家和实验学家共同协作、密不可分,这与剑桥各自为政、崇尚个性的风格形成了鲜明对比。 在争夺谁第一个将量子力学发展成完整理论的这场不宣之战中,哥廷根的数学家和物理学家的联军将与孤身一人的狄拉克展开对决。 【并非每一个物理学家都讲求自己使用的方法完全内在一致:通过任何可行的方法把工作完成才是硬道理。】 荣誉不属于那些在建筑过程中最善辩的人,而属于那些阐述其愿景,并尽最大努力实现它的人。 第七章 对量子理论的初步探究 他有物理学家对大自然基本规律的热情,数学家对抽象概念的由衷热爱,和工程师对得到有用结果的坚持。 在许多物理学家看来,狄拉克是用一种私人语言在工作,他的工作因为旁人难以理解而变得不受欢迎。 【奥本海默以其有些神经质的奇怪逻辑,决定实施报复,于是在布莱克特的办公桌上匿名留下一个下了毒的苹果。 奥本海默回忆说:“狄拉克不容易被理解,也不关心是否被理解。我觉得他绝对能成一番事业。”】 他成功推广了德布罗意的思想:这位年轻的法国人的理论只适用于物质完全不受外力的特殊情况,但薛定谔的理论适用于任何情况下的所有物质。 他阐释了如何将薛定谔方程的第一个版本(只适用于不随时间变化的情况)推广到随时间变化的情况,比如在起伏变化的磁场中的原子。与此同时,薛定谔也独立写下了同一个推广的方程,而这个方程现在却只以薛定谔的名字命名——这可有点儿不太公平。 【电子好像不太合群,而光子则过着群居生活。 如果没有不相容原理,我们周围的世界将不会呈现各种千差万别的形态特征和绚丽多彩的颜色,而这些已被我们视为理所当然。】 他一定知道自己做了件不同寻常的事,但他不打算和父母分享。7月27日,他在每周例行的明信片上写下这样的信息:“最近没什么好说的”。 第八章 不一样的哥本哈根 “我不是批评,我只是学习一下”。玻尔是原子物理学界的苏格拉底,他把哥本哈根变成了雅典。 在结识的新朋友中,他与海森堡相处得很好——见面后他发现海森堡和之前通信时一样讨人喜欢,但狄拉克显然与泡利关系欠佳。 无论是受到表扬还是批评,他都用茫然的目光直视前方,他的整个身体语言都在强烈地表示他不愿意和人攀谈,甚至不愿意让人接近他。 正如奥本海默后来所说,“数学对于玻尔正如文字对于狄拉克,都是一种使别人理解自己的方式,而他们自己却不需要这个”。 这是玻尔的惯常做法:他经常强迫他的年轻同事花几天时间给他当抄写员。而唯一的报酬是对方可以每天去玻尔家里和他们一家人共进午餐。 与玻尔合作没多久,狄拉克就正式告诉他:“在学校里,老师总是教导我:要先自己想好说什么,才可以开口。”于是,他这个玻尔的文书助手只当了大约半小时。 他可能不知道,自己在重复着19世纪哲学家索伦·克尔凯郭尔的足迹。克尔凯郭尔是基督教存在主义的先驱,他的怪异几乎和他的思想一样闻名于丹麦。 他写道,“在量子理论中,我们无法回答同时涉及(量子的初始位置和初始动量)具体数值的问题”,他还隐晦地指出,对于只涉及一个已知初始值的问题,人们还是能够做出回答的。他离量子力学中最著名的原理——不确定性原理只有一步之遥,但不久还是被海森堡从眼皮底下夺走了。 他与T. S. 艾略特的观点一致:“这就是它所要表达的意思,如果我想用其他方式说的话,我早就这样做了。” 【爱因斯坦对一个朋友说:“我看狄拉克这人不好对付。这种能在天才和疯子之间找到平衡点的人太可怕了。”】 粗略地说,根据经典观点,潜在的场的结构更应该像是一种光滑的液体,而量子理论则认为它像一个由大量的沙粒组成的整体。 但爱因斯坦也预言了一种之前未知的“说服”原子从一个能级跃迁到一个较低能级的方法,即用另一个能量正好等于两个能级之差的光子去激发该原子。这种“受激发射”的结果是发射出来两个光子:一个是原始光子,另一个是原子跃迁到较低能级时发出的光子。这一过程就是激光的原理 爱因斯坦首次确认了当原子自发跃迁到较低能级时,量子理论既无法预知出射光子的方向,也无法预知光子的精确出射时间。 【爱因斯坦确信,一个令人满意的理论必须不能仅是预言概率:“上帝不掷骰子”,他在写给马克斯·玻恩的信中如是说。】 第九章 与奥本海默的交情 【有一次在他们散步时,他说,“在科学中,你要用每个人都懂的语言说一些以前没人知道的事情。而在诗歌中,你得用没人听得懂的语言说一些大家都知道的事情。”】 玻恩是一个英俊的男人,净面无须 海森堡与这家人关系很亲密,他会抓住每一次展示他的钢琴技巧的机会,精彩地演奏贝多芬、莫扎特和海顿的名曲。 奥本海默认为玻恩是一个“可怕的利己主义者”,总抱怨自己在开创量子力学方面没有得到足够的认可。 他曾是量子力学的创造者之一,利用自己的一系列数学技能发展了海森堡的最初想法。 海森堡成功用一个数学表达式概括了这一原理。他还利用狄拉克的两项创新——变换理论以及位置–动量的非对易关系,从数学上导出了这个表达式 然而狄拉克却经常说,他不是用代数来思考自然,而是用视觉形象来思考自然。 奥斯卡·王尔德 我的缺点就是我没有缺点”“第一:我永远是对的;第二:如果我错了,请参见第一条” 第十章 数学在量子力学研究中的角色 这要是让他在剑桥的同事们看见,准会大吃一惊。神学家约翰·博伊斯·史密斯曾形容狄拉克“充满童真,但一点儿也不幼稚” (奥本海默) 他很有天赋,这点毋庸置疑,但内心却不自律。他外表谦虚,内心却非常傲慢。 【他在10月底休息了一下,并第一次坐在了在布鲁塞尔举办的索尔维会议的国际物理学家贵宾席上。】 狄拉克对这张照片感到非常自豪,他一度因为虚荣心,催促布里斯托尔大学物理系把它裱起来挂在墙上 这场关于量子理论的争论焦点是玻尔和爱因斯坦对海森堡不确定性原理的分歧。 【他们一致认为,科学从根本上讲是要用尽可能少的理论解释尽可能多的现象,这是他们在穆勒的《逻辑体系》中读到的观点。不过,不同的是爱因斯坦对哲学仍持有兴趣,但对狄拉克来说,哲学就是浪费时间。】 【狄拉克在阅读穆勒的作品时学到的是一种功利主义的科学方法:对于某个理论,最主要的问题不是“它是否符合我对这个世界行为的认知?”,而是“这能成功吗?”。 对狄拉克来说,“全能上帝的假设”不仅毫无用处,而且没有必要,它被教给人们只是“因为我们中的一些人想让下层阶级闭嘴”。】 他认为认定一件事是否正确的方法是“只从我自己的情况出发推理:我与他人生活在一个社会中,因此原则上,我必须给予他们与我自己一样的权利。我必须努力寻求一个公平的平衡点”。 【他的错误源于他对理论物理的态度,即认为它“本质上是一种几何,而不是一种代数”。如果他不能将某个理论转为图像,他往往会无视它。】 第十一章 寻找描述电子的相对论方程 将近70年后,在威斯敏斯特教堂内他的纪念碑上,石匠们刻下了狄拉克方程的简洁形式:iγ·∂Ψ=mΨ。 狄拉克似乎并不认可莫特对友谊的狭隘理解:当其他物理学家表现得很友善的时候,他挺喜欢和他们在一起(就像在玻尔研究所一样),但他觉得没有义务和他们谈论自己的工作,甚至没有义务介绍他是谁。 他的一个长处是他的敏锐:他很快就会意识到,要与这位伟大的年轻理论学家交朋友,他必须克服狄拉克不愿与那些咄咄逼人的记者有任何瓜葛的心理。狄拉克只是想保持自己平静的生活。 《泰晤士报》上读到一篇关于量子物理学的匿名文章时,文章的结论可能令他感到气馁:“很久以前,科学家可以通过普通人之间的对话和外行交谈。……而当科学进入了如此深的水域,以至于只有游泳健将才能追得上它的时候,这个世界就失去了很多东西。” 【尽管狄拉克用他的视觉想象力来思考量子力学,但他拒绝把量子世界的图像描述出来。正如他后来所说:“画出它的图像就像盲人去感受一片雪花一样,一碰它就不见了。”】 “第一性原理”指最基础的条件和规则。 节礼日指圣诞节后的第一个工作日。 第十二章 首次到访苏联 两个人很快就一见如故。狄拉克发现塔姆是一个聪明有趣、性格外向的俄罗斯人;而塔姆也发现,只要不给狄拉克压力的话,他会变得意想不到地亲切。 剑桥同事们无法想象他竟能看完一出戏:虚假的表演,注重演讲或歌词,剧情经常被歪曲,对他那讲究实际的头脑来说肯定没有吸引力。 【如何建立每层解释之间的联系】 第十三章 空穴理论的提出 F. 斯科特·菲茨杰拉德把这段时间称为爵士乐时代 他留下了几桩逸事,其中一个经典故事似乎是由爱搞笑的尼尔斯·玻尔首先传开的。这个故事开始于狄拉克的一次演讲,在他讲完之后,主持人问是否有人有任何问题。听众中有人说:“我不明白黑板右上角的方程式。”然而狄拉克一言不发。观众席中出现了紧张的骚乱,但他依然保持沉默,并且一副漠然的样子,任凭时间一分一秒地流逝。主持人觉得有必要打破沉默了,于是要求他给出一个答复,然而狄拉克说道:“那并不是一个问题,而是一个陈述。” 每个空穴都有正能量和正电荷,这是当时唯一已知的另一个亚原子粒子——质子的性质。所以狄拉克提出了最简单的假设,认为空穴就是质子。但他无法解释为什么质子的重量几乎是电子的2 000倍。 焦虑是与科学胆识相伴的侍女 第十四章 成为皇家学会会士 狄拉克同意这一点:能让他参与谈话的少数几件事之一就是那些他认为对苏联怀有不公平的敌意的评论。 【他们在“学者”“自然窥探者”“自然玩家”等词中选择,但最终确定了“科学家”,该词由威廉·惠威尔——约翰·斯图尔特·穆勒的哲学对手之一——于1834年创造。尽管很多人都讨厌这个新单词[迈克尔·法拉第讨厌它,也同样讨厌包含三个擦音的“物理学家”(physicist)]】 英国科学促进会 “质子是负能量电子海中的一个空穴”这一观点结束。他指出,这意味着只存在一种基本粒子,即电子。 【另一位拥趸是爱因斯坦,他写道,这本书是“量子理论在逻辑上最完美的呈现”。《量子力学原理》这本书一直陪伴着爱因斯坦:他经常在休假时将其作为休闲读物,每当他遇到一个量子方面的难题时,他便会自言自语:“我的那本狄拉克呢?”】 这次索尔维会议之所以后来被人们记住,是因为在这次会议上,理论学家的领头人从爱因斯坦变为玻尔。 欧内斯特·卢瑟福爵士“强烈反对那些曾经严肃的科学家为迎合老百姓对神秘事物的渴望而去写科普”。这是剑桥的一个普遍观点。 第十五章 反电子预言的提出 在卡皮查俱乐部的一次讲演中,他把它们命名为磁子(magnon),但这个名字没有被认可,这些粒子后来被称为磁单极子。 除了他的密友外,他不和任何人分享他的想法,他给人的印象是他对别人的命运漠不关心。他似乎不需要像常人一样,需要获得别人的好感来温暖自己的内心。 【根据爱因斯坦的教诲,没有一“套”时间是适用于所有观察者的,因为他们对时间的测量结果不同。】 爱因斯坦实际上预言了光子的存在,但在光子的存在被证实之前,他偶尔也会对自己的想法失去信心;而卢瑟福——这个实验学家中的实验学家——实际上却更加始终如一,他对中子一定存在的信心从未动摇。 第十六章 年轻的卢卡斯教授 玻尔指出,科学在面临问题和矛盾的时候,往往也是它发展速度最快的时候;普林斯顿的物理学家约翰·惠勒则看得更远,他曾指出,该研究所的核心精神就是“没有悖论就没有进步”。 当年早些时候,海森堡30岁生日刚过不久,狄拉克对他说:“你现在已经过了30岁,不再是物理学家了。” 就像查德威克对中子的发现所做的陈述一样,安德森的叙述也是小心谨慎 第十七章 对道德和宗教的思考 其中一份申请来自马克斯·玻恩,他获得了一个短期学术职位,并在圣约翰学院获得了一个荣誉职位,这在一定程度上得益于狄拉克的支持。11月,他的同事帕斯夸尔·约当则骄傲地穿上了他的棕色军装和长筒军靴,戴上了他的卐字臂章,成为300万纳粹冲锋队员中的一员。 尽管海森堡从未加入纳粹,但他仍留在德国,并对希特勒上台感到高兴,这是根据玻尔的比利时学生莱昂·罗森菲尔德提到的那则传闻推断的。 “不要轻视哲学家,”有一次他来访时,她曾这样劝他,“他们说的大部分东西可能都没用,但他们想解答的都是重要的问题。” 【狄拉克讨厌的人中,享誉国际的三一学院哲学家路德维希·维特根斯坦算一个,他被许多人认为是剑桥最聪明的学者之一。几十年后,狄拉克说他是个“可怕的家伙,一直不停地说话”。】 对狄拉克和其他理论物理学家来说,最无冒犯感的哲学家是逻辑实证主义者,他们认为一个陈述只有被观测证实才有意义。 爱丁顿操弄媒体的精明手段使爱因斯坦成为国际明星,但布莱克特的演讲对狄拉克来说却永远不会有同样的效果。他一点儿也不想成为名人,甚至一想到这一点,他就会反感。 安德森刚刚匆匆完成了一篇长文来阐述他的发现,正是他选择了这个流传至今的名字:正电子。 33年后,当有人问他为什么不直截了当地预言反电子时,狄拉克回答说:“那时纯粹就是胆小。” 他将继续为科学做出其他基础性贡献,但这次演讲标志着他8年来一直保持的黄金创造力终于走向了终结。 由于担心会不可避免地遭到媒体关注,狄拉克曾考虑拒绝这个奖,但卢瑟福建议说:“要是拒绝的话,会有更多公众关注你。”于是他只好接受。 狄拉克是一名特别的获奖者:他只有31岁,是有史以来获得物理学奖的最年轻的理论学家。 第十八章 差点儿拒绝诺贝尔奖 狄拉克也没有保持沉默,而是一反常态地乐于回答问题,但当这位来自《瑞典日报》的记者问他量子力学如何应用于日常生活时,他以一种桀骜不驯的态度,说出了一连串自己的见解: 他后来只知道是英国晶体学家威廉·布拉格提名了他,而爱因斯坦却没有。 第十九章 寻找分离同位素的方法 海森堡对玻恩说,在纳粹的暴行中,想要成为一个正派公民太艰难了,然而直到很久以后,玻恩才真正明白。 狄拉克正在发展量子理论,对其所谓的哲学上的弱点充耳不闻;爱因斯坦对这一理论的成功表示赞赏,但并不相信它 比利时理论学家乔治·勒梅特神父 她抱怨他没有回答她的所有问题,因此他又重新读了她的信,给每封信编了号,并把他之前忽略的每个问题列了一个表发给她,包括: 第二十二章 在战火中坚持研究 数学家的分析能力,理论学家的归纳特长,以及工程师对有用结果的执着。 第二十三章 参与核武器的研究 例如<q |q>,这被称为一个“括号”(bracket)。狄拉克用“括号”的前三个字母bra和后三个字母ket来命名括号的左右两部分,这两个新词在几年后被词典收录。 第二十四章 与费曼的短暂会晤 【维格纳也认同这一评价:“费曼是第二个狄拉克,只不过更具有人情味。”】 费曼把该理论称为“物理学中的珍宝”。他经常强调,该理论的基本概念早在1927年就由狄拉克的理论给出了,而费曼、施温格、朝永和戴森本质上只是使用一系列巧妙的数学技术和技巧使理论变得可行,并告诉大家如何消除令人尴尬的无穷大。 【狄拉克在战后第一次见到海森堡时,就接受了他对自己战时行为的解释,并相信海森堡在这样极端困难的情况下的行为是有其道理的。当曼茜嘲笑狄拉克的天真时,狄拉克说:“在民主国家里,做一个英雄当然容易。”】 第二十五章 对弦论的影响 克劳斯·富克斯 爱德华·特勒 这位曼哈顿计划成功后的美国英雄倒像一位科学的殉道者,麦卡锡时代的伽利略。 【如果你问什么是电子和质子,我应该回答说,这并不是个有益的问题,也没有真正的意义。关于电子和质子,最重要的不是它们是什么,而是它们的行为——它们如何运动。 每一个棋子都有一种独特的移动方式,这就是它的全部意义所在。】 他以某种方式获得了与公众分享研究成果的能力。这项技能对讨厌行政事务且早已过了研究巅峰时期的科学家们来说至关重要。 【尽管尼赫鲁有着政治家的天赋,会用引人注目的民粹主义语言表达粗犷的思想,但他也是一位有教养的思想家,会引用罗伯特·弗罗斯特的诗来平息争端。】 【狄拉克的新理论认为,宇宙本质上可能不是由点状粒子组成,而是由他称之为“弦”的微小的一维物质组成。】 它摒弃了重正化理论中最为狄拉克憎恶的基石之一——“裸电子”,这个概念意指该理论可以建立在电子周围没有场存在这样一种虚构概念的基础上。 在这个模型中,基本的物理实体是力线,一种类似于弦而不是粒子的东西。 第二十七章 在剑桥最后的日子 【狄拉克和伽莫夫所讨论的话题之一是宇宙的“稳恒态”理论之美,该理论认为宇宙没有开始也没有结束,而是像一部不断重复情节的电影一样永远持续下去。稳恒态理论似乎已经被这几十年来最有说服力的天文观测之一所推翻 坚守稳恒态理论的人在逐步减少,而弗雷德·霍伊尔是其中最坚定的一个,是他在1949年的一次BBC广播节目中为伽莫夫等人的理论起了“大爆炸”这个名字。霍伊尔觉得大爆炸的概念很讨厌 盖尔曼和他的同事乔治·茨维格还独立提出,强相互作用粒子可能由一种新基本粒子的三种不同形式组合而成,盖尔曼称之为夸克(该词取自詹姆斯·乔伊斯的《芬尼根守灵夜》:“向麦克老爷三呼夸克!”) 狄拉克一般不喜欢隐晦难懂和结局开放的剧情,所以没人能预料到他会喜爱《2001:太空漫游》这部电影。然而很容易想见,库布里克对约翰·施特劳斯的《蓝色多瑙河》和其他古典配乐的运用,以及这个故事主要通过视图而非文字来叙述的手法,已深深将他打动。】 “美国(元)滚出东南亚” 第二十八章 重回哥廷根 【现在,相对论量子场论才是描绘原子图像最本质的方式:原子核中的夸克是与强相互作用有关的场的量子激发,正如其轨道上的电子是电子场的量子激发一样。 费曼也为狄拉克画了一幅肖像画,这幅画虽然不那么技艺高超,但也很不错,画中透露着他对狄拉克的崇敬。(费曼经常说:“我可不如狄拉克啊。”)】 第二十九章 人生落幕 【狄拉克在1955年就曾试探性地提出,电子和其他量子可以被描绘成线而不是点,但狄拉克思想的数学形式与现代弦论完全不同,后者本身也还只是个雏形而已。 卡彭特很快就认识到了狄拉克的地位,但达利茨发现很难证明狄拉克能通过宗教的考验,尤其是在司祭长发现泡利对他的评论之后:“万物非主,狄拉克就是他的先知”。哪怕两个人都已不在人世,泡利还是会给狄拉克带来麻烦。】 管风琴师演奏了巴赫的《A大调前奏曲与赋格》 会众唱起了赞美诗《美丽之主,你的荣耀》 第三十一章 遗产 这项技术很简单:给病人少量注射一种特殊的放射性化学物质,这种物质就会沉淀在组织中,并自发地发射正电子,与组织中的电子相互作用。而医生所拍的照片记录的就是电子–正电子湮没时发出的辐射。 【在他关于量子力学的开创性论文中,他从来没有明确说过美是他的向导;只有在他最低产的岁月里,他才回忆起了美的价值。】 他部分正确,但做法并不完全务实。 如果狄拉克能够放弃一些他在纯数学方面的严谨性,并且保留一些他在工程师训练中所学到的实用主义,那么他的成就很可能会更大。
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