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尼尔斯·玻尔及其时代
发表日期:2019-04-04 20:56| 来源 :本站原创 | 点击数:
本文摘要:戈革以毕生之力独立完成了12卷玻尔文集的翻译,白叟已于2007年逝世。新京报记者 李飞 摄 【文集细读】 我不是一位人物列传快乐喜爱者,但有两本列传在很长的一段时间内被我看成励志的书来读,这两本书的作者是统一小我,一位物理学家,阿伯拉罕佩斯,两本列

  戈革以毕生之力独立完成了12卷玻尔文集的翻译,白叟已于2007年逝世。新京报记者 李飞 摄

  【文集细读】

  我不是一位人物列传快乐喜爱者,但有两本列传在很长的一段时间内被我看成“励志”的书来读,这两本书的作者是统一小我,一位物理学家,阿伯拉罕·佩斯,两本列传的名字别离是《天主是微妙的:阿尔伯特·爱因斯坦的科学与糊口》《尼尔斯·玻尔的时代》。爱因斯坦和玻尔是二十世纪物理学的两位巨人,他们的生安然平静工作体例当然值得任何一位物理学家出格是理论物理学家细心研究和进修。此刻,我曾经过了青年以至中年的青云之志的年代,曾经不再那样时常用这两位最有缔造力的物理学家来激励本人,但还很情愿为良多还处于这个形态的年轻人引见这两本书,以及引见这两位深刻的思惟者的眼界、工作体例。

  丹麦的第二皇室

  前面只是个引子,今天我要谈的是终究出齐了的十二卷《尼尔斯·玻尔集》,这部庞大的玻尔全集破费了译者戈革先生的不成计量的精神,戈革先生以至没有活着看到所有卷本出齐。《玻尔集》作为对玻尔思惟的文字记实,值得任何一位物理学家珍藏,也值得其他对现代物理学感乐趣的人翻阅。

  玻尔全集的编制是按标的目的收集玻尔的文章和通信。每一卷有分编,每一编都有一位专家撰写引言,引言内容很是丰硕,不只引见玻尔研究思惟的发生和成长,还涉及玻尔的相关通信与勾当。因为是分歧专家撰写的,气概也各类各样。

  玻尔生前是一位固执的研究者,固执到由于过度委靡进病院。同时,他也是一位活跃的公共勾当家,在归天的那一年还在科隆做了一次公共演讲。由于在归天那一年(1962年)他曾经77岁,他的晚年大部门精神不是花在物理学研究上,而是用在政治勾当、推进科学成长——例如成立科学研究核心,成立加快器,以及科学普及上。从《玻尔集》第九卷我们看到,在原子核物理学上,他的最初一篇论文写于1952年,未颁发。从1929年到1952年,他的原子核研究贯穿了24年。从《玻尔集》第八卷我们看到,他在“带电粒子在物质中的穿透”这个标的目的的研究汗青最长,从最后的1912年,到最初的1954年。我们晓得,玻尔终身都在不竭思虑量子物理的根本,《玻尔集》第六和第七卷则告诉我们,他在这方面的研究汗青起于1926年,量子论发觉的第二年,不断到1958年。在这些年中,发生了出名的爱因斯坦与玻尔的大辩说,这个辩说不断影响到今天的量子物理学,出格是量子力学根本以及量子消息范畴。看来,1958年是玻尔思虑物理的最初一年。按照佩斯的《尼尔斯·玻尔的时代》,战后玻尔颁发了五十篇文章,此中只要三篇是研究论文,最初一篇论文颁发于1954年,玻尔69岁。当然,佩斯强调,在最初这个阶段,玻尔的次要勾当不是在写作上,而是在用其他体例推进科学上。在60岁当前,玻尔佳耦被戏称为丹麦第二皇室,玻尔成为第一流公世人物,他不再是活跃的研究者,而是科学代言人和资深哲学家。

  我用一大节先写玻尔的晚年是由于,我本年也有五十岁了,起头进入研究的后期。我发觉,作为一个在各方面都要比玻尔站得低得多的人,我却从玻尔那里再次获得开导和激励。虽然仅仅从论文数量上来看,我此刻的研究并没有较着地削减,有时还有添加,但我不再将研究看成日常独一的工作,以至不是最次要的工作。我在带学生上面、科普方面以及文学方面花的精神越来越多,在研究上采纳的策略是关心动向,和学生会商,给学生供给一些设法。并且,还经常回到过去的次要研究标的目的上,例如全息暗能量:几乎每两年我城市再发生一些理论设法,然后将它实现。反观玻尔,他的终身的研究次要有三个标的目的:量子论,原子核物理,带电粒子在物质中的活动,他也是不竭地回到这些标的目的,不竭地发生新设法,不竭地接收别人的新设法。

  不竭思虑量子物理的根本

  玻尔终身最主要的工作是将量子概念引入原子布局,成功地注释了简单原子如氢原子的光谱,以及将这个设法推广到愈加复杂的原子中去。他是继普朗克和爱因斯坦之后第三位使用和实现量子这个概念的人,在如许做之后,他不只极大地拓展了量子论使用的范畴,同时也创立了现代原子理论。普朗克在注释黑体辐射时引入了量子,或者量子化,他考虑的物理系统长短常特殊的,即辐射能量的量子化;爱因斯坦则间接将辐射想象成单个光子,每个光子的能量和动量都是量子化的;到了玻尔,量子这个概念被间接使用四处于束缚态的电子上,一会儿将量子使用的范畴极大地扩大了,量子论才成为一个物理学独立分支。

  在玻尔的时代,即1913年到1925年,量子论是半定量的,那时量子力学的根基道理还没有被发觉,玻尔用他天才的直觉注释了元素周期表中的几乎所有元素,这凸显了玻尔的直觉能力。凡是,理论物理的学生会感觉一个理论物理学家的数学能力更主要,由于理论物理在良多环境下确实是使用解析方式处理问题的,直到较晚期间,例如做了一次或两次博士后,我们才会感应直觉才是更主要的禀赋。

  互补道理对哲学的影响更大

  玻尔的另一系列影响深远的工作是量子力学的注释。他的互补道理,按照爱因斯坦的见地,是一种抚慰剂。当然这种抚慰剂在其时是需要的,由于,量子力学中的概念都是成立在典范物理根本上,但法则却呈现了矛盾。在海森堡那里,是保留一些典范概念同时丢弃别的一些,例如,就粒子在位置空间活动来说,他保留了位置以及动量(或速度),放弃了轨道概念。在我们零丁对位置或速度丈量时,这些物理量都有确凿无误的定义,但我们却不克不及同时丈量位置和速度,从而势必丢弃轨道概念:在一个时辰丈量了粒子的位置,速度未知,从而无法预言粒子鄙人一时辰的位置。海森堡不确定性道理完全能够从量子力学的数学言语上把握,好比说,我们丈量了位置之后,粒子完全处于固定位置的形态中,从而不成能处于任何固定动量的形态中。海森堡其时对不确定性道理的一个物理注释此刻看起来是有弊端的,他说,丈量位置这个过程本身不成避免地对粒子施加了影响,从而使得其动量不确定。现代弱丈量方式证明这个理解不完全准确。

  在玻尔那里,量子力学的精髓是互补道理。仍是看粒子这个例子,玻尔认为,粒子有时呈现出粒子的性质,有时呈现出波动的性质,他的这一种注释是承继了从十七世纪到十九世纪的保守,例如对光的两种注释。他认为,我们对世界中的现象的认识有两面,这两面看上去矛盾,其实是互洽互补的。玻尔的这个哲学意味更重的见地比海森堡的注释对哲学的影响更大,就这一点来说,有很大的反面价值。但就对量子力学的理解来说,海森堡的见地更具操作性。现代对量子力学的理解发生了很大变化,玻尔的互补道理曾经得到了价值。而他的另一个愈加务实的系列工作,对应道理,价值更大,对应道理成立了量子与典范之间的桥梁。不外,玻尔终身都在不竭思虑量子力学的根本,《玻尔集》第六、第七卷都与根本相关,而只要第三卷与对应道理相关。

  玻尔第三个对物理学的贡献天然是原子核物理,他是原子核物理的创始人之一。他对这部门物理学的贡献被收集在第九卷中。玻尔从量子论推表演来的哲学观,他的政治勾当和政治概念,他做的科普工作,收集在最初三卷中,第十卷,十一卷,十二卷。在第六和第七卷中,我们还能够找到玻尔与当世几位大物理学家的通信,所有这些记实都是我们领会玻尔以及量子论汗青的宝贵材料。一个科学上的巨匠,一位深刻的思惟家,一位社会勾当家,他的大部门有文字记实的勾当,在这部十二卷本的皇皇巨著中都能够找到。再次感激戈革先生多年的辛勤。

  □李淼(作者为中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师)

  ■ 戈革与玻尔

  我余下的工作使命是翻译剩下的两卷玻尔文集。从上世纪80年代玻尔全集起头出书,我就一本一当地跟着翻译,至今我曾经翻译了10卷,第11卷他们编了10年还没编完,前不久来信说又添加了一卷。

  上世纪50年代的时候,我在前苏联的权势巨子刊物上看到有文章批判哥本哈根学派,批判玻尔这小我,说他是唯心主义者。我那时对玻尔不太领会,其时感觉该当把他的作品翻译过来,让大师晓得他是多么反动。我就写信给商务印书馆,问他们要不要出书玻尔的译作看成批判材料,他们同意了,我就翻译了三本玻尔的书。可是,越翻译越感觉不合错误劲,我感觉玻尔不只是个很伟大的科学家,仍是个很伟大的人。可是他的哲学思惟太难懂了,很少有人能懂,所以全世界都不注重他,特别是中国,玻尔文集从第三卷起头都是依托国外的赞助才得以出书。

  本年(2005年)是世界物理年,全世界都要举行庆贺。某些蒙昧的人只晓得庆贺爱因斯坦颁发相对论100周年,不晓得本年仍是玻尔诞辰120周年和海森堡提出量子物理学80周年。 ——录自2005年新京报对戈革的专访

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