一個比上帝還挑剔的男人,21歲就得到愛因斯坦的讚賞,他就是泡利

2020-12-18 甩跟科普

19世紀末20世紀初,科學史上爆發了一場偉大的物理學革命,經典物理學獨佔鰲頭的局面,被徹底打破。量子力學猶如一顆冉冉升起的新星,迅速捕獲了一大批有著強烈好奇心的物理學家,他們爭先恐後的開創了一個人才濟濟,逸輩殊倫的輝煌時代。

在這一批光彩照人的科學群體中,一位年僅25歲的青年學者,憑藉一個全新的物理學原理,從茫茫人海中脫穎而出。從名不見經傳,到舉世皆知,毋庸置疑,他是那個時代的天才,是物理學史永世的光芒。沒錯,他就是沃爾夫岡·泡利。

1900年,泡利出生在維也納。那一年,普朗克為了克服經典理論解釋黑體輻射規律的困難,引入了能量子概念,為量子理論立下了基石,也正式開啟了物理學黃金時代的大門。也許這便是冥冥之中的緣分,泡利生來註定要與量子力學產生化學反應。

上中學的時候,在其他孩子還在嬉戲打鬧時,他已經在埋首研讀愛因斯坦的廣義相對論了。當時受牛頓引力理論的影響,廣義相對論的提出,並沒有引起科學界的充分重視。但更令人震驚的是,泡利卻借著非凡的洞察力,注意到了它蘊藏著的巨大能量,一心默默的研究這一偉大理論。

1918年中學畢業後,18歲的泡利帶著父親的介紹信,去拜訪慕尼黑大學的著名物理學家索末菲。要求不上大學,而直接做他的研究生。當時的索末菲礙於故交的面子,不得已接受了這一請求,不曾想泡利卻帶給了他出乎意料的驚喜。從成為慕尼黑大學最年輕的研究生開始,泡利便一次又一次地,以絕對新穎而成熟的論點,刷新著老師對他的認識。同時在校園裡開始漸漸地小有名氣。

1921年,泡利應老師的要求,為德國的《數學科學百科全書》,撰寫了一篇長達237頁的,關於狹義和廣義相對論的詞條。這篇文章發表後,引起的反響可謂是轟然炸裂。泡利一夜之間,成為了「一鳴驚人」的代名詞。文章的精彩程度,甚至讓身為相對論提出者的愛因斯坦,都不禁稱讚道:「任何該領域的專家都不會相信,該文出自一個年僅21歲的青年人之手。作者在文中顯示出來的,對這個領域的理解能力,熟練的數學推導能力,對 物理深刻的洞察能力,使問題明晰的能力,系統的表述,對該問題的完整處理和評價,使任何一個人都會羨慕。而它所帶來的意義和產生的影響,也是源遠流長的。」時至今日,這篇文章依舊是這一領域的經典文獻之一。

大學畢業後,泡利前往哥廷根。他先後為物理巨擘玻恩和玻爾做助手,也許是源於他們彼此對物理共同的熱愛,相處不久後,兩位科學家都認為,泡利是聰明絕頂的天才。

泡利對於科學,也總有一套專屬於自己的獨特見解。且泡利性格執拗,不易被說服,所以面紅耳赤的爭論也是常有的事。雖然看起來似乎不太和諧,但正是在日復一日的辯駁中,他將老師們精益聰敏的思維和實驗技巧,成功地融入了自己的學識之中。

他在茁壯成長,在以超乎想像的速度,逼近世界頂尖物理學家的行列。

幾年後,泡利帶給了世界新的驚喜。他在浩瀚煙海的光譜數據中,為物理學開闢出了一道全新的理論板塊,不相容原理就此問世。而這一難度,遠遠大於克卜勒整理行星軌道的數據時所面臨的困難。

25歲的年輕學者,全新的物理學原理。他憑藉一己之力,為世界科學的發展,做出了極為傑出的貢獻。

不相容原理,是量子力學的重要支柱之一,是自然界的基本定律。它使得當時所知的許多有關原子結構的知識變得條理化。使得人們可以利用這一理論,對門捷列夫的元素周期律,給予科學的解釋。它的提出,是近代物理學發展史中的一個光輝時刻。根據這一原理,延伸出了許許多多偉大的理論和應用。

例如,確定同科電子原子態、氦原子能級之迷,以及費米-狄拉克統計等等。

而泡利本人也憑藉這份偉大發現,斬獲了1945年的諾貝爾物理學獎。雖然榮譽受時代發展的影響,遲到了整整20年,但不相容原理一經問世,就得到了社會大眾的普遍承認。

所以,泡利不但是有著穎悟絕倫的智慧,也是上帝眷顧的幸運兒。兩者的完美結合,鑄就了一個傑出的偉大物理學家。

本文為作者原創。

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