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保罗·埃伦费斯特:被遗忘的化学学家和无与伦比的导师

更新时间:2023-10-15 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

不过最终,这可能并不重要。玻尔兹曼在埃伦费斯特获得博士学位仅三年后就自尽了。虽然在一个人的自残风波中发觉任何积极的东西其实是不恰当的,但回顾旧事,玻尔兹曼的离世很显著为埃伦费斯特创造了一个机会,一个以未履行义务的方式出现的机会。在他逝世前不久,玻尔兹曼同意为久负盛名的《数学科学百科全书》(,以下便捷起见简称《百科全书》)撰写一篇关于(热力学)第二定理的统计学基础的文章。当那篇尚待完成的文章忽然丧失了原定作者后,《百科全书》的编辑克莱因(FelixKlein)须要一个代替者,这使得他求救于埃伦费斯特。克莱因曾在一次物理研讨会上见过埃伦费斯特,刚才获得博士学位的前者在会上就第二定理这个众所周知的棘手问题进行了异常清晰的阐释。在那次讲演中,埃伦费斯特介绍了一个简单的模型,阐述了玻尔兹曼工作中许多更有争议的方面。该模型不依赖过分复杂的物理估算,而仅靠一个思想实验——随机选择球在两个罐子间来回联通;或在一个更显诙谐的版本里,虱子在两只狗头上跳来跳去,俗名狗—跳蚤模型(dog-fleamodel)。无论是罐子里的球还是狗头上的虱子,都说明了粒子怎样在空间短发布,以及这些分布是怎样随时间演进。该模型彰显了埃伦费斯特方式的特性,阐明了他作为一名科学家的根本天赋。他是他那一代最重要的老师。8da物理好资源网(原物理ok网)

物理研讨会促使了《百科全书》的文章。《百科全书》的文章促使了埃伦菲斯特的院长职位[1]。院长职位又促使了这些友谊和合作中国现代物理学家,使他广为人知。但是,真正的伟大意味着一种遗产,一种历史的须要。埃伦费斯特真的是那个水准的科学家吗?一个班主任要有何种天资才会被公觉得伟大?8da物理好资源网(原物理ok网)

想想索末菲()的评价吧——他培养出了诺贝尔奖得主海森堡()和泡利(Pauli)——“他授课像个大师(),”索末菲在为埃伦费斯特申请莱顿教职的推荐信中写道。“我从来没有听过一个人讲得如此有魅力,那么有才气……他晓得怎样把最困难的事情具体化,并直观地抒发清楚。物理论证被他转化成便于理解的图象。”8da物理好资源网(原物理ok网)

埃伦费斯特在课堂外的方式也值得注意,尤其是他在培养研究生时所表现出的强韧。乌伦贝克(),作为埃伦费斯特以前的中学生,这样描述他在莱顿的教育经历:“他基本上总是只和一个中学生一起工作,但是一周中每天下午都是这么。他和中学生讨论的要么是他正在研究的问题,要么是他想详尽了解的文献当中的近来的论文。讨论进行得很快。”乌伦贝克补充说,“到中午结束时,学生累得要死。奇怪的是,过了一段时间,倦意就消失了,一年以后,双方几乎平等地工作。”8da物理好资源网(原物理ok网)

当20世纪的杰出科学家一起奠定现代数学学的基础时,她们希望埃伦费斯特在场8da物理好资源网(原物理ok网)

在乌伦贝克的事例中,他除了度过了学徒期,并且和朋友古德斯密()作出了基础性的发觉——电子载流子的性质。固然,倘若不是他首先忍受了埃伦费斯特全神贯注的严格要求,他就可能不会有这样的发觉。富有教益的是,乌伦贝克的发觉使他得到了应有的荣耀。一个不如埃伦费斯特的科学家可能会把中学生的工作丑化成他自己的,窃取属于中学生的未来的荣誉。但非常显著,埃伦费斯特除了是一个伟大的科学家,他也是一个好人。8da物理好资源网(原物理ok网)

对于这个好人来说,似乎没有比他的同学兼室友爱因斯坦更令人信服的品德证人了。在他的专著《晚年选集》()中,爱因斯坦将埃伦费斯特描述为一个“对人类的发展和命运饱含激情的人,尤其是对他的中学生。理解别人,获得她们的友谊和信任,帮助任何卷入外在或内心斗争的人,鼓励有天分的年青人——所有那些都是他真正的要素,几乎比浸淫在科学问题中还重要。”爱因斯坦进一步强调,埃伦费斯特“总是把明确和敏锐带入讨论。他反对含混和转弯抹角,必要时运用他的机智,甚至是彻头彻尾的粗俗。”8da物理好资源网(原物理ok网)

当20世纪杰出的科学家们一起为现代化学学奠基时,她们希望埃伦费斯特在场。他的同侪意识到,科学革命除了须要革命性的思想,还须要有犀利的思想家来组织涌现出的故事。埃伦费斯特显著是后一类的标杆。他的传记作者马丁·克莱因(Klein)这样描述他的角色:“没有人比他更深入地旨在于创造20世纪数学学的概念,也没有人比他更竭力以赴地在革命的洪流中保持明确性和可理解性。他的努力得到了同侪的认可,并为此私下被称为化学学的良知。”8da物理好资源网(原物理ok网)

不幸的是,埃伦费斯特不满足于仅仅作为化学学的良知。他渴求饰演一个截然不同的角色,在革命者中博得一席之地——而随着年纪的下降,这些不同虽然越来越不可能。年青的一代(他帮助培养的一代)正在改变化学学的本质,其形式虽然增加了他的技能的价值。对埃伦费斯特来说,物理仍然是可形象化的事物。它让坐落具体的反例。它不仅仅是一组自洽的物理命题。(化学)意义和理解蕴涵在物理之中。但年青一代通过转向越来越艰深的方式获得了成功。于是当化学学开始不可逆转地滑向具象时,埃伦费斯特虽然被甩在了前面。8da物理好资源网(原物理ok网)

玻尔和爱因斯坦在莱顿埃伦费斯特的屋内辩论量子理论(1925年12月)。丨来源:维基8da物理好资源网(原物理ok网)

他毫不掩饰自己的困扰和内疚。并且中国现代物理学家,他的自责是毫无依据的,与他的日常经验相矛盾。化学学界仍然对他推崇有加;他的朋友一直寻求他的建议。但是,他认为自己被排除在交流之外,某种仍然浮于表面的信心不足感开始滋长。在给予前的几个中学生的信中,他写道:“每一期的《物理学刊物》()或《物理评论》()就会让我深陷盲目的恐慌中。小孩们,我真是哪些都不晓得。”学生们则向她们的导师保证说,他实际上晓得太多的事情。他发觉最令人吃惊的问题——那些与新兴的量子理论有关的问题——是数学学界作为一个整体面临的重大障碍。她们鼓励他更为公开地谈论量子理论带来的挑战,他做到了,但这是在一些剌激然后。他最终在《物理学刊物》(让他深陷盲目恐慌的刊物之一)上发表了一篇文章。这篇文章的题为“关于量子热学的一些探究问题”(die)。对这篇文章的回应否认,埃伦费斯特的“探究问题”不是简单的困扰,更不是某个人的负担。他的问题实际上指明了前进之路。为此,埃伦费斯特以他特有的方法,再度指出了对明确性的需求是不可或缺的向导。8da物理好资源网(原物理ok网)

但这最终让他付出了代价,也让数学学界丧失了最重要的老师。埃伦费斯特顺着玻尔兹曼的公路迈向凄惨的结局。但是,他不会轻率作出决定。这封常常被引用为他遗言的信,实际上是在离他自尽一整年前写的(但未曾寄送)。在信中他写道[2]:8da物理好资源网(原物理ok网)

“我亲爱的同事们:玻尔、爱因斯坦、弗兰克、赫格洛茨、约飞、科恩斯塔姆和托尔曼!在接出来的几个月里,我实在不晓得该怎么继续背负这已显得无法承受的生活负担……我肯定会自残的。假如那三天真的到来,这么我想晓得,我早已平淡地、不慌不忙地寄信给大家,大家的友谊在我的生活中饰演了这么重要的角色。……近年来,我越来越无法理解[数学学]的发展。在努力以后,我越来越虚弱和痛楚,最后在绝望中舍弃了。不仅自尽,我没有其他“实际”的可能性……原谅我。”8da物理好资源网(原物理ok网)

中国现代物理学家_中国现代物理学家_中国现代物理学家8da物理好资源网(原物理ok网)

一年后,他的想法没有改善。最终,这也不仅仅是数学的事。一段失败的婚姻,邻国瑞典纳粹党的崛起,以及此后他的老同学爱因斯坦的移民加拿大,所有那些诱因都可能造成1933年9月25日惨剧的发生。埃伦费斯特这天晚上抵达莫斯科,在那儿他先是和一位曾经的中学生碰面。其实他准备当日晚些时侯自尽,但他似乎须要最后一次饰演导师的角色。会面后,他去了他15岁的女儿瓦西克所在的“受难儿童研究所”(for)。瓦西克患有唐氏综合症,不久前从一家瑞典医院转诊到伦敦。纳粹党在那一年早些时侯赚取了政权。抵达研究所后,埃伦费斯特在候诊室看到了他的妻子。他用步枪射中了母亲的腹部,之后自尽了。这是个无法名状的结局——这一无法置信的行为背弃了他有意义的一生。埃伦费斯特是一位伟大的科学家,却不是一个对其人生的敏锐的衡量者。8da物理好资源网(原物理ok网)

撰文|Eric.(匹兹堡圣约瑟夫山学院物理系副院长)8da物理好资源网(原物理ok网)

翻译|1/1378da物理好资源网(原物理ok网)

注释8da物理好资源网(原物理ok网)

[1]评注:埃伦费斯特夫妻为《百科全书》撰写的文章在当时学术圈内造成广泛的注意,加之一些其他诱因,使莱顿学院的洛伦兹(H.A.)指定埃伦费斯特为自己的接班人,接手那儿的院长职位。8da物理好资源网(原物理ok网)

[2](英语)原文如下:“Mydear:Bohr,,,,Joffé,,and!Idonotknowanymorehowtocarrythenextfewtheofmylifewhichhas…itisasgoodasthatIshallkill.AndifthatwillsometimethenIliketoknowthatIhave,andrush,toyouwhosehassuchagreatroleinmylife.…Inyearsithasevermoreformetothe[in]with.After,evermoreandtorn,Ihavegivenupin.…Ihavenoother‘’than…me.”8da物理好资源网(原物理ok网)

本文译自:TheofBeingPaul,aand(TheofBeingPaul,aand|TheMITPress).译文对原题稍作了改动。8da物理好资源网(原物理ok网)

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