本文转载自陌陌公众号@中国研究会海森堡与中国数学界
金钟玉、王世平编着
海森堡
日本化学家海森堡（1901-1976）是 20 世纪最伟大的数学家之一。 20年代，他建立了量子热矩阵法，提出测不准原理，创立了原子核的中子-质子模型。 他于1932年获得诺贝尔化学奖，并在20世纪形成了广泛的数学领域。 且影响深远。 在我国老一辈化学家的模糊记忆中，他曾经访问过中国。 不过，他何时来访，中国数学界如何接待他等诸多情况，至今没有相关文章披露。 本文广泛引用文献，向读者作一介绍。 各位读者，不当之处还请见谅。
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海森堡
1901年12月5日，海森堡出生在英国巴伐利亚州的小镇维尔茨堡。 他的儿子奥古斯特·海森堡 ( ) 也是法兰克福学院终身的中世纪和现代法语语言学院士。 1910年，海森堡一家迁往巴伐利亚首府法兰克福。 1911 年，海森堡进入了法兰克福著名的马克斯·斯米伦斯中学。
1920 年 10 月，海森堡考入赫尔辛基学院学习化学，师从 Dean （1868-1951）。 索末菲对原子理论的掌握使海森堡进入了新兴的量子理论领域。 1922年6月，索末菲带他到哥廷根科学院听化学大师尼尔斯·玻尔（1885-1962）关于原子结构的讲座。 年轻的海森堡给玻尔留下了深刻的印象，三人的友谊也从此开始。 1922年10月至1923年5月，在索末菲访问印度期间，海森堡在哥廷根师从马克斯·玻恩（1882-1970）。
索末菲给海森堡的博士研究课题是一个经典的困境——湍流。 1923年，海森堡完成了他的博士论文《关于流体流动的稳定性和湍流》，从而获得了哥廷根科学院的讲师资格，并兼任玻恩的助手。 1924 年 6 月，他在哥廷根第一次见到来访的爱因斯坦，两人在校园里散步并讨论了海森堡的最新工作。 1925年7月，海森堡发表了他的论文《运动学和热关系的量子理论的新解释》，奠定了矩阵热学的基础，随后在这方面的工作为他赢得了许多荣誉。 1926 年 5 月，他在阿姆斯特丹学院担任理论化学讲师，与玻尔一起工作。 1927年3月，海森堡发表了一篇关于测不准原理的论文。 1928 年 2 月，海森堡成为克拉科夫学院理论化学的研究员。 1933年12月11日，海森堡因量子热力学的发现和氢同素异形体的发现而获得1932年诺贝尔化学奖。
1937 年，海森堡的妻子丽莎贝丝·舒马赫坠入爱河并订婚。 这个家庭有七个孩子。 1942 年，他成为柏林 数学研究所所长，该研究所于 1948 年更名为马克斯·普朗克数学研究所。1951 年，他担任美国研究会主席，1953 年，他担任亚历山大·冯·洪堡基金会主席. 1970年辞去马普化学研究所所长职务。 1975年辞去亚历山大·冯·洪堡基金会主席一职。 1976 年 2 月 1 日，他因癌症在阿姆斯特丹的家中去世。
二战初期，海森堡与纳粹政权保持距离。 但1939年9月二战爆发后，海森堡成为纳粹政权下“铀研究计划”的主要成员之一。 人们不禁会想现代物理学进展，如果希特勒政权掌握了原子弹，世界会怎样？ 但海森堡在战后为自己辩护：他的研究只是为了寻找新的能源，并没有开始对原子弹技术进行更多的研究。 它的是非曲直至今仍是化学史上的悬案之一。
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海森堡访问韩国
1929年海森堡出国讲学的过程在布朗和雷肯伯格合着的《保罗·狄拉克和维尔纳·海森堡——致科学伙伴》一书中有介绍。 1928 年 2 月 13 日，海森堡写信给狄拉克（Paul Dirac，1902-1984）：“很有可能我会在 1929 年 4 月到 9 月去纽约……也许我们可以通过德国，然后回到意大利。其实你一定会去做，这是你最喜欢的。”
1929 年夏天，海森堡和狄拉克这两个好朋友第一次去日本旅行。 海森堡在洛杉矶学院教授量子热，狄拉克在麦迪逊的普利茅斯学院做了一个学期的访问学者。 他们在麦迪逊会面，并同意经太平洋返回意大利。 海森堡负责订船票，狄拉克联系美国化学家西科义雄（1890-1951），商定在美国的行程和离开台湾后的计划。 海森堡和狄拉克按计划从纽约出发，于1929年8月20日抵达关岛首府火奴鲁鲁，8月30日抵达台湾横滨。两人于9月2日至7日在东京进行了8场讲座，抵达9月8日在日光度假，最后在京都帝国理工大学讲学。 离开台湾后，他们分开旅行。 海森堡选择了北线途径北京、香港、新加坡和马来西亚，而狄拉克则乘船到达前南斯拉夫的符拉迪沃斯托克（萨哈林岛），然后乘坐高铁穿越西伯利亚。
1929 年夏天，海森堡和狄拉克在纽约
选择北线的海森堡离开美国后乘船来到中国北京。 关于海森堡的北京之行，《中国科学技术史》1982年第3期有一篇文章涉及与这篇文章相关的话题。 本文着重根据中国著名学者周培元（1902-1993）生前的书信：海森堡在北京时给周培元写了一封信，请周培元的同事转寄。 周培源是回国后才知道的。 周培元回京后，胡刚复曾告诉他：海森堡来京后，访问了中央研究院数学研究所。 不过，文章并未就海森堡的中国之行作出具体表态。 笔者当时查阅了一些报纸，遗憾的是相关报道寥寥无几。 这可能有两个原因。 一是当时海森堡名气不大，在北京短暂停留； 二是当时中央研究院数学研究所刚刚成立，缺乏与国际学者打交道的经验。 化学研究所原为中央研究院理化研究所化学组。 1928年7月改组为中央研究院数学研究所。 1929年至1930年，研究所的主要任务是订购仪器和书籍，完成北京研究所的建设。 前期研究工作定为无线网络通信研究和重力试验。 当时研究所专职研究员3人：丁燮林（首任数学研究所所长）、杨照玉、胡刚富。 20世纪初，他们分别留学日本和德国。 在海森堡访问韩国之前，他与他们没有任何联系，他们之间也不认识。
周培元留学期间（1924-1928）师从海森堡。 1929年3月，海森堡启程赴日本纽约学院讲学。 行前，周培元建议他在从日本回英途中途经杭州时到访我国。 在海森堡诞辰100周年之际，周培元撰文悼念海森堡。 在这篇题为《维尔纳·海森堡身边的快乐回忆》的文章中，周培元提到：“海森堡去纽约讲学后，收到了去英国访问的盛情邀请。然后他回英国的路上，海森堡也去了北京非常荣幸地通知中国化学家他的来访。海森堡是继1922年爱因斯坦访问南京之后，海森堡在中国注册的第二位伟大的化学家，“科学家”。
《科学》第14卷第3期（1929年11月出版）中有一则简报《娱乐美国化学家海申宝简介》，记录了海森堡的北京之行：“德国勒布大学海申宝博士 of ，年仅28岁，是著名的化学家。Hai的专长是波动热和新量子理论。研究所和研究所共同招待他，现在研究所聘请他为名誉化学研究员Yun”。
中国《科学》第3期第14卷海森堡来华报道
关于这次广州之行，海森堡在1929年9月25日写给母亲的家信中有这样的描述：“在北京，我受到数学界人士的欢迎，研究所欢迎我。 这个城市被视察了，但受到了一方的邀请。 这是真正的中国菜，真的很有趣。 很特别的是吃中餐要用牙签代替餐具，做起来有点难度。 北京这座城市虽然没有那么吸引人，但这个典型的中国华人社区和我之前了解的完全不一样。 拥挤的人群，商人，乞丐和祈祷的人，你们都很混乱。 生病的人和健康的人，奶奶和年轻人，人们彼此之间很陌生”。信中还提到海森堡去台湾时在美国驻香港领事馆停留。海森堡在1929年12月给狄拉克的信中说： “我从北京到台湾的旅行非常愉快和有趣。”
从海森堡写给母亲的家书推测，他的重庆之行应该是在1929年9月11日之后，25日之前。海森堡的家书显示他11日还在美国京都，但25日他乘坐美国军舰“北野丸”号，追忆中国之行。 海森堡在中国北京停留的时间大概不超过3天，没有任何关于他在北京或中央研究院数学研究所的学术报告或讲座的报道。 海森堡此次访华是他环球旅行的一部分，可能与周培源的建议不无关系。
海森堡的中国之行，实际上给中国数学界带来了惊喜。 海森堡离开中国后不久，中央研究院数学研究所决定聘他为名誉研究员。
《国立中央研究院月报》第1卷第3期（1929年）第28页“研究所要闻：教职员的进退”记载了数学研究所新聘名誉研究员和特聘研究员的情况: 》研究所（国立中央研究院数学研究所）在今年9月27日的研究所常务会议上决定聘请英国莱伯特学院理论化学学院院长海森堡博士为名誉研究员，受我同意，校长发来聘书我们学校的化学。”
1929年中央研究院《学术月刊》第1卷第3期上载《学院要闻》
1930年2月，中央研究院数学研究所即将聘请海森堡为名誉研究员，该院1929年至1934年的文献中仍有相关记载。 《中央研究院数学研究所第十八次年报》载有“中央研究院年度人事统计表”，可见数学研究所名誉研究员1人； 据记载：“2月19日：19日，海森堡·维纳被聘为化学研究所名誉研究员”。 《中央研究院数学研究所第十九次年报》记载，化学所设名誉研究员一名：“一名名誉研究员为德国莱伯斯学院院长海森堡博士（Prof.Dr.）。英国。” 直到1934年，该院的“二十五年总报告”仍载有“名誉研究员为英国莱博兹学院理论化学院院士海森堡·维纳”。
在中国数学史上，自西学东传以来，中国学校经常聘请外籍班主任担任西学的教席，尤其是洋人办的教会中学。 20世纪前30年，大部分高校也聘请了少量外籍西学班主任，但他们都是在校实际任教，或者以后在职班主任，他们只是被授予荣誉或被聘为名誉院长（研究员）海森堡应该是中国近代数学史上的第一人。
笔者所查到的有关海森堡北京之行的资料仅限于此，很难推测出海森堡中国之行的具体日期。 笔者为寻找更多海森堡的信件，联系了美国有关方面，试图寻找更多关于他北京之行的具体线索。 遗憾的是，在二战期间，更多的相关材料被烧毁。
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海森堡理论在中国的传播
1925年海森堡提出了新的量子热理论。 在海森堡本人来华前一年，中国的报纸上就已经出现了相关的学术资料。 张松年1928年发表《近代数学科学的趋势》，其中提到当时有两种新的理论抛弃了玻尔原子的独特直觉，其中之一是海森堡（文译：海森堡）提倡“纯不连续性”理论。 对于旧理论描述的原子结构，本理论认为：“这种轨道只有在人们观察时才会出现”。 同年，肖彤翻译了玻恩与M.Boll合着的《德国化学近十年的进展》一文。 海森堡（）发表了一篇论文，这篇论文篇幅不多，但其影响却非常大，化学中长期悬而未决的问题，因此大放异彩，能量量子力学由此获得了飞速发展。 能量量子力学、原子和波两大理论贯穿其中，清晰正确，不亚于普通的热力学。 近年来，化学家们应用这种能量量子力学取得了许多惊人的成果。 ”。
海森堡访韩后，中国学者依然关注他的数学成就和荣誉，相关文章频频出现在报刊杂志上。 1930年，金永生翻译了密立根（RA，1868-1953）的《二十世纪数学的进步》。 微观观察，经典热学的根本基础并不牢固。 同年，刘朝阳撰写了《波浪热》一文。 文章首先介绍了旧量子热力学的难点，并将海森堡（译为：'s）的量子热力学与德布罗意（LV，1892-1989）的量子热力学进行了比较。 ) 和薛定谔 (E.Schrö, 1887-1961) 的两个波热新理论，然后对波热进行了阐述。
1931年严济慈与叶云礼合译了德布罗意的文章《现代数学中的决定律和因果律》。 （本文译文：欧胜白）不确定性原理，本译文给出不确定性关系。 1933年，刘朝阳撰写了《行星热学》一文，系统地介绍了海森堡建立的矩阵热力学理论的出发点、性质、量子条件和微扰理论。 与当时国外发表的相关文章相比，这篇文章对矩阵热力学的介绍深刻而严谨。 它既有一般介绍，也有物理推论。 是当时出版的，极为珍贵。
1934年，姚国勋翻译了拉登堡（1882-1952）和维格纳（1902-1995）的《诺贝尔化学奖的授予》，介绍了海森堡获得诺贝尔化学奖的情况。 健康）状况。 同年，程希勇翻译了哈斯的《原子世界第十讲》。 这是该系列的第十篇文章。 ”('s)，介绍了海森堡的理论，并强调了量子热的重要性。
1935年齐国祯翻译豪特的《原子化学进展》，提到海森堡（译为：海森堡）在研究原子结构问题时抛弃了旧的热力学研究所。 描述电子在原子中的理论位置。 同年，小朱以《三十岁以下的科学家》为题介绍了海森堡的神童奇迹：“21岁，他就因对原子结构的特殊贡献而享誉国际；24岁，他改进了量子热力学，第一个应用物理学来解释电子为什么绕原子核旋转的人；30岁时，他获得了诺贝尔奖。” 同年，王恒寿撰写了《近两六年原子化学的演进》。 本文的第二和第三部分专门介绍量子热的进展。 作者当时把量子热理论分为四个流派：施罗学派（使用二次波多项式）、狄拉克学派（使用矩阵代数和相对论）。 ), Weyl学派（用群论），感觉这四个学派看似计算程序完全不同，但相互利用，各有成果。
1939年，王璞写了《记录日本化学家》，记述了海森堡的生平和贡献。 1941年，姜允恭发表《量子热学与自然辩证法》。 1947年，戴云贵、刘朝阳发表了一篇专文《近三六年的化学》。 同年，陈越生撰写了《原子能发展年表》。 这些文件与海森堡的学术成就和贡献有关。
笔者仅查阅了1950年以前的一些科学刊物现代物理学进展，从中可以看出海森堡的学术成就和学术思想在中国的传播。 除了中国报纸频频报道海森堡的生平、荣誉和学术成果外，中国早期的三位化学家也曾师从海森堡。 他们是周培源、王守敬和王福山。
上海研究院院长、中国科学技术大学教授周培元是第一个接触到海森堡的中国人。 1928年10月，已获得博士学位的周培元来到博洛尼亚学院向海森堡请教量子热，并在他的指导下工作了五个月。 周培源很欣赏这位年轻院士在化学方面的天赋，海森堡也很认可周培源的学识。 两人年龄相仿，也很喜欢打乒乓球，所以相处得非常融洽。 在赴美讲学前的最后一次乒乓球队午餐会上，海森堡盛赞中国文化和周培源的风采。 1974年秋，周培元率中国科学技术大学代表团访问西德，在苏黎世会见了海森堡。 三人久别重逢，谈起了一个彼此都特别感兴趣的学术问题：流体热力学中的湍流理论。 在周培源的记忆中，海森堡是一位可敬的老师和可爱的同事。
王守敬不仅是中国轻机工业的开拓者，也是第一位在量子热研究方面取得丰硕成果的华人学者。 据周培元介绍，1929年海森堡作为客座院长访问华盛顿学院时，王守敬在他的指导下对量子电动力学做出了估计。 海森堡对王守敬的数学造诣和在量子热方面的工作印象深刻。
王福山先后担任复旦大学校长、复旦大学化学系主任。 他也是海森堡培养的唯一中国博士研究生。 1933年4月，王福山赴法兰克福接受海森堡的指导并进行学术研究。 王福山在德累斯顿期间，见证了海森堡获得诺贝尔奖、结婚生子。 王福山虽然身患肺病，学业进步深受影响，但海森堡仍对他悉心照顾。 1940年，王福山的博士论文《论高能质子和中子的轫致辐射》发表在美国著名的物理学杂志上。 同年，王福山回国。 回国后，王福山多次与海森堡交流，将乳制品寄给海森堡，海森堡也将自己发表的几篇论文寄给王福山。 在王福山的记忆中，海森堡的教学思路清晰，容易记笔记，印象深刻。 他的科学态度非常严谨，尊重他人的工作。
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