作者|馮淑貞公主

《維爾納·海森堡:超越不确定性》,作者:David Cassidy,方仁清譯,湖南科技出版社,2018年8月出版
在科學領域,他是20世紀最耀眼的理論實體學家之一。然而,在政治上,人們對他的判斷卻大不相同。
作為當時最著名的科學家之一,為什麼維爾納·黑森堡(1901-1976)堅持留在納粹德國?為什麼一個政權會從事核裂變,甚至核武器研究?
這些問題使海森堡在他的一生中引起了争議,甚至使他成為納粹的幫兇。
在《維爾納·海森堡:超越不确定性》一書中,美國科學史學家大衛·卡西迪(David Cassidy)試圖通過對海森堡科學生涯和生活經曆的全面回顧,為公正客觀地了解這位實體學家打開大門。
"這本書不同于過去或雙分法,作者試圖進入海森堡的内心世界,向讀者展示一個不同的海森堡。《中國科學史》雜志的中國版主、中國科學院自然科學史研究所研究員方青在接受《中國科學日報》采訪時說。
人才濟濟
海森堡出生于一個典型的德國知識分子家庭。
在他出生的前夕,他的父親在高中教古希臘語,剛剛被聘為維爾茨堡大學的教授。這對海森堡的發展産生了巨大的影響。
在他看來,德國文化掌握在少數精英手中。他想成為這樣的精英,為德國文化做出貢獻。
這可能給了海森堡一個強大的終身動力去做每件事。
他的高中老師在他的成績單中寫道:"學生有很大的自信,總是想出類拔萃。"這在他的年輕時代也很明顯。
海森堡沒有滑雪技能,但他在訓練中表現出色。他跑得不是很好,但他自己跑圈,拿着秒表在學校加速;這位富有進取心的年輕人挑戰了古典鋼琴音樂和繪畫。
1920年後,海森堡開始征服量子實體學的奧秘。他從慕尼黑大學教授阿諾德·索米奧特菲(Arnold Somyotfi)進入理論實體學領域。
當時,實體學家被困在解釋異常Seman效應中磁場中單個譜線的劃分。在加入尚菲的項目一年後,海森堡提出了一個原子模型,似乎可以一次性解決所有的光譜難題,這讓他的老師感到驚訝。
這篇論文發表在1921年的《實體學》雜志上。該模型展示了海森堡在其他人無能為力時取得突破的能力。
獲得博士學位後,海森堡被邀請到丹麥哥本哈根,擔任實體學家尼爾斯·玻爾(Niels Bohr)的助手,後者再次征服了實體學的新高地。
1927年3月,海森堡向《實體學雜志》發表了另一篇論文,概述了他對實體學最着名和最有影響力的貢獻之一:在量子力學中建立不确定性或不确定性原理。
它和玻爾的互補原理,博恩對薛定谔波函數的統計解釋,形成了量子力學的哥本哈根解釋。
一年後,26歲的海森堡被任命為萊比錫大學理論實體學教授,成為德國最年輕的正教授。
1933年11月,他收到消息說他因"量子力學的創造,其應用促進了氫的同位素異構體的發現"而獲得了1932年諾貝爾實體學獎。
"白人猶太人"
在納粹政權期間,實體學家塞缪爾·古德斯密特(Samuel Goodsmitt)和恩裡科·費米(Enrico Fermi)邀請海森堡移民到美國,但他一次又一次地回答說:"我不能,因為德國需要我。"這是許多實體學家批評他在戰後為納粹政權服務的原因之一。
事實上,像當時的大多數德國知識分子一樣,當納粹政權對公職的清洗蔓延到他周圍的同僚和朋友時,海森堡曾考慮過從大學辭職。
但受人尊敬的實體學家馬克斯·普朗克(Max Planck)說服他,他們有責任為德國文化和科學保留一個基礎。
1935年秋天,海森堡寫信給他的母親,講述了他的新任務:"我必須滿足于保護那些在科學這個小領域變得重要的價值觀。在混亂中,這是我唯一明确的任務。場外的世界很醜,但工作很好。"
留在納粹德國後,他"不問政治"。
例如,當諾貝爾獎獲得者斯塔克和雷納德回應德國大學教師聯盟對希特勒的忠誠時,海森堡抵制了這一活動。
當愛因斯坦等猶太科學家的理論受到批評,而不是在課堂上教授時,海森堡教他們,隻是為了讓自己遠離麻煩,不提愛因斯坦的名字。
海森堡的行為使他被列入納粹支援者的"黑名單",他們曾經被定義為"白人猶太人"。
"在這種背景下,留在德國和'不問政治'的隐含前提之一是對祖國的無條件愛。方在清道。
鈾俱樂部上司人
然而,為了他自己的地位和德國實體學的未來,海森堡不得不服從納粹當局的要求并做出一些妥協,這成為他随後廣泛批評的主要原因。
海森堡今天仍然有争議的原因之一是他在納粹德國核計劃中的作用。
第二次世界大戰爆發後,隻有有利于納粹戰争機器運作的研究才能得到支援。
作為新一代理論實體學的上司者,海森堡擔心自己和他的行業。他認為,核裂變研究是在德國獲得理論實體學支援的機會。
海森堡首先利用這一誘人的前景讓軍事部支援他的研究,同時指出了兩者之間的巨大困難,進而降低了對他的發現的期望。
用他後來的話來說:"官方口号是'我們必須用實體學來打仗'。我們的口号是"我們必須用戰争來做實體"。"
然而,由海森堡主持的鈾計劃并沒有真正進行,因為計算錯誤和所需材料的短缺。
戰後,為了解釋為什麼德國未能制造原子彈并保持其學術和政治形象,他的學生和同僚魏茨塞克提出了"遲鈍的言論"和"道德考慮",引發了一系列争議。
也許愛國主義并不是海森堡參與核裂變的唯一動機,而且,像他的盟友一樣,科學好奇心和更務實的動機是顯而易見的。
正如卡西迪所寫的那樣,"愛國主義,專業精神,科學好奇心和對德國戰争事業的支援相結合",導緻海森堡将他在戰争的最初幾個月用于核裂變研究。
一個受苦的朋友
另一件讓海森堡難以置信的事情,讓他在戰後受苦受難,那就是他在1941年秋天通路了玻爾。
當時,海森堡和一些德國科學家在被占領的哥本哈根,他們的官方目的是參加德國文化宣傳研究所的一系列講座,而非正式的意圖是與前導師玻爾會面。
到那時,德意志帝國已經擴張到頂峰。
考慮到會議在德國占領的丹麥舉行,海森堡的目的是就核裂變的可控性發表宣傳演講。毫不奇怪,海森堡的通路讓他以前的導師感到不安。
戰後,海森堡回憶說,他想通過玻爾讓聯盟知道,德國距離制造核彈還有很長的路要走,以防止盟軍采取緊急計劃來開發核彈,并最終對德國發動核打擊。
但在一封未經證明的信稿中,玻爾表示,海森堡的語氣給他留下了深刻的印象,即德國正在盡其所能在他的上司下發展核武器。
海森堡對玻爾的通路仍然籠罩在争議和懷疑之中。
玻爾的妻子瑪格麗特(Margaret)對這一事件的看法從未動搖過:"無論别人怎麼說,這都是一次充滿敵意的通路。"從那以後,雖然玻爾和海森堡還是有一個聚會,但他們從來沒有像戰前那樣親密過。
進步之谷的實體學家
海森堡還考慮了戰争的具展現實和個人-他自己-在戰争中。
"對他人的人道待遇比完成任何形式的國家或政治占領的義務更重要,"他說。"這表明,至少他似乎知道什麼是正确的,即使他并不總是這樣做。
1941年後,海森堡還參加了納粹政權的幾次邀請,其中一些事先征得了他的同意,有些則沒有。
他似乎覺得個人無力面對國家和國際鬥争的力量。
當他作為被占領和被壓迫地區的文化代表,在德國戰争行動等級的研究項目中發揮了重要作用時,甚至當他滿足納粹官員的要求時,他也說服自己,他的行為實際上并沒有改變存在的宏偉規模。
為了超越封閉的世界,将浮士德奉獻給浩瀚的現實生活,他将自己的靈魂出賣給魔鬼,完成了充滿苦難的精神探索,并明白了"人類的幸福隻存在于為他人盡力而為"的真理中。
"與浮士德類似,海森堡将消極與積極相結合,面對狂熱的民族主義和殘酷的極權主義統治,他利用一切可用的力量,包括必要的妥協,來實作他的目标。在這本書的餘韻中,方在《清》中寫道:"這裡面有多少首音樂,有多少場戲,隻有海森堡自己知道。"
第二次世界大戰後,海森堡和其他德國實體學家被美軍送往英國入獄。在被軟禁數月後,他于 1946 年傳回德國。
在戰後重建德國科學的過程中,海森堡以其聲譽和影響力,在擔任洪堡基金會主席期間,孜孜不倦地緻力于促進國際科學合作,直到1976年2月1日去世。
海森堡案的例外是,他的許多最嚴厲的美國批評者仍然對他充滿同情和禮貌的熱情,即使發出了最嚴厲的譴責。
"海森堡是一位偉大的實體學家,一位深刻的思想家,一位受過良好教育的人,也是一位非常勇敢的人。"他是我們這個時代最偉大的實體學家之一,但他在一些狂熱同僚毫無根據的攻擊下遭受了巨大的痛苦,"Gutsmead在為他如此崇拜和指責的人寫的訃告中說。在我看來,在某些方面,他應該被視為納粹政權的受害者。"
中國科學學報(2019-02-22,第6版)
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