玻恩和沃爾夫合著的《光學原理》一書寫作過程

2021-01-20 中國物理學會期刊網

玻恩與沃爾夫撰寫的《光學原理》(Principles of Optics)的前身是玻恩1933 年出版的德文著作《光學》(Optik),而《光學》(Optik)則源於玻恩在哥廷根大學時講授光學課的講義。但是作為晶格動力學理論和量子力學大師,玻恩出版的第一本教材類著作卻是《光學》,這還是有點出人預料。但既成事實,自然事出有因。再向前追溯,玻恩的光學情結和光學基礎,是他於哥廷根求學時奠定的。從玻恩的成長與合作機緣上看,這本書得以問世,伏格特、勞厄、加伯以及沃爾夫等人的影響和幫助都很重要。




玻恩在哥廷根大學讀書以及後來任講師時, 物理系有兩個教授: 教實驗物理的裡克(Eduard Riecke, 1845—1915) 和主要教理論物理的伏格特(Woldemar Voigt,1850—1919)。玻恩說他「 從未和裡克打過交道」[1],而伏格特則是玻恩物理學引路人之一。


伏格特出生於萊比錫,他在物理學多個領域都有重要貢獻。1898年,他發現了磁雙折射的伏格特效應。1899 年,他提出了通常意義下的張量概念。伏格特剖面與伏格特符號也都是為了紀念他而引入的概念。1887 年,伏格特最早給出了靜止參照系與運動參照系之間在x 軸方向上的變換關係(這後來被稱為洛倫茲變換)。玻恩說:伏格特「對我在科學事業的發展有相當大的影響。他開設了涵蓋所有理論物理的一系列課程,但是他也有豐富多彩的一些實驗研究課程,用以研究光學、磁學以及晶體物理。我聽了他的光學講座。剛開始,我不太喜歡這門課程;它的內容很清晰易懂,但是沒完沒了的計算使它枯燥、沉悶而無趣」[1]。因此玻恩想放棄繼續學習這門課程。當時已經獲得博士學位、後來成為了著名物理學家的勞厄(Max von Laue,1879—1960),來到哥廷根深入學習一些高級課程,他也選了伏格特的光學課。當他知道玻恩要放棄這門課時,他極力勸阻,因此玻恩才沒有放棄。後來玻恩非常感謝勞厄當年對他的這一幫助:「對此,我一直心存感激。因為在這些課上,以及相關的實驗課上,我學到了很多。這是精彩的課程,只有少數高年級學生參加,課上不僅向學生介紹光學的基礎事實,也介紹晶體光學、電磁光學和光譜學的複雜現象。我在那裡學到的知識鑄就了(我知識結構裡光學基礎的)根系,它25 年後成長為我自己撰寫的光學教科書。」(見文獻[1]第87—88 頁)。




伏格特不僅培養了玻恩對於光學的興趣並打下了堅實的光學基礎,他對玻恩還有其他重要的影響。如伏格特研究晶體物理,玻恩不理解伏格特在這一領域的一些推導過程,於是嘗試自己獨立研究這一領域。這使得後來玻恩成為晶格動力學的重要奠基人和權威人物。




當玻恩成為哥廷根大學的物理教授和領導者之後,他的做法與當年的伏格特相近。如:他一個人幾乎開設了包括光學在內的所有理論物理課程,也關注實驗研究。多年高強度教學和科學研究使玻恩積勞成疾,其妻子移情別戀則對玻恩的精神和情感形成幾乎致命一擊,一度心力交瘁。1928 年,他不僅不能繼續科學研究,連正常的教學工作也無法進行[2]。1929 年春天,他才又開始工作,但是身體恢復過程比較緩慢,這成為了玻恩撰寫《光學》一書的契機:「我覺得自己還沒有強壯到足以立即再從事研究工作。因此,想把自己講授過的一些講義寫出來,以便日後出版。」(見文獻[1]第241 頁)。玻恩最早想先寫熱力學部分,因為他覺得自己在這方面的講授方法比較獨到。但是由於考慮到這一部分需要很大的精力而先放下了,轉而決定先寫光學部分。理由是光學課程,「我不僅有好的筆記,甚至一些部分的細節都已經寫好了。」(見文獻[1]第241頁)。


由於對書稿的質量要求甚高,所以玻恩發現撰寫這本似乎前期準備比較充分的光學書並不是一件容易做的事。玻恩說:「這一工作並不比從頭開始的研究省力。……我發現,當時通行的一些表述方式有很多並不令人滿意或者並不完整。我開始尋求新的方法和結果。但是在完成我的諸如上課、考試、指導論文等日常必須工作之後,幾乎就沒有剩餘時間讓我寫光學書了。因此,我每天早起一會,在上課之前寫這本書。我向兩個學生(Lieb,Weppner)口述光學書的內容,他們第二天就給我帶回來可讀的手稿;他們也做計算以及核對工作,並準備了大量圖片。這本書超越了我講義的篇幅,在經典方法(即不考慮量子效應)處理問題的範圍內,這是一本相當完整、全面的光的電磁理論教科書。這本書正趕上1933 年希特勒上臺時出版,結果理所當然地被視為『 猶太物理學』 而大量銷毀。」 (見文獻[1]第241 頁)。玻恩撰寫德文版《光學》一書的嚴謹態度以及他致力於尋求最好的表述方式等高標準,使這本書起點不凡,為後來撰寫《光學原理》奠定了堅實的基礎。


這本書出版當年玻恩就不得不離開了德國,在英國開始了沒有固定教職的生活,還曾遠到印度漂泊了差不多一年。1937 年,他終於又在愛丁堡大學獲得了固定的教授職位。在這之後,他才知道這本書雖然在德國遭到禁止,但仍受好評。在他人的敦促下,玻恩臨近退休的時候有了重寫該書的念頭。在敦促玻恩撰寫出版英文光學著作的人中,包括愛丁堡大學的校長。玻恩說:「第二次世界大戰之後,愛丁堡大學校長、物理學家愛德華·阿普裡頓爵士告訴我,說他在美國買到了一本我的光學著作的影印本。他還說這本書在雷達領域,在處理大波長電磁波傳播時,應用甚廣。」(見文獻[1]第241—242 頁)。但是在幾十年時間裡,光學發生了巨大的變化。因此,玻恩覺得翻譯1933年那本光學已經沒有太大意義。因此他決定重寫一本光學著作。但是此時玻恩年事已高,精力受限(因為他這時還在與中國物理學家黃昆合作撰寫《晶格動力學理論》一書), 已經不能獨立完成這一計劃。玻恩找到了一位年輕的助手、合作者。這是出生於前捷克斯洛伐克的布拉格的埃米爾·沃爾夫(Emil Wolf ,1922— ),沃爾夫當時剛剛到了而立之年,是一位在光學方面很有天賦的年輕物理學家。後來他成為了一位在光學方面享有盛譽的美國物理學家。據沃爾夫回憶[3], 他是在1950 年聽說年近70 歲的玻恩要再寫光學著作並計劃尋找合作者的。


在1999 年《光學原理》第七版序言中,沃爾夫說:「有時被問及關於我同M·玻恩合作,完成出版《光學原理》的情況。對此有興趣的讀者可在我《回憶M·玻恩》(Recollections of Max Born)一文中找到回答……」[4] ,沃爾夫的這篇回憶文章的確是了解玻恩與沃爾夫合作撰寫《光學原理》的最重要的文獻。在這篇回憶文章中沃爾夫說,他能與玻恩合作是他一生中「最大的好運」[3]。沃爾夫講述了他成為玻恩助手的機緣故事。沃爾夫1948 年畢業於布裡斯託大學,他的論文指導老師是林福特(E.H.Linfoot,1905—1982), 當時剛剛被任命為劍橋大學天文臺的副臺長。林福特聘任沃爾夫做他的助手。在沃爾夫工作於劍橋的兩年時間內,沃爾夫常常到倫敦去參加英國物理學會光學組的會議。他們的會議多在皇家學院舉行,加伯(Denis Gabor,1900—1979)是會議的常客,他的辦公室就在召開會議的同一座建築中。沃爾夫多次在這些會議上公布自己的小短文。有時,在會議結束後,加伯會邀請沃爾夫去他的辦公室聊一會。在聊的過程中,加伯評價會議上大家的談話,並對沃爾夫的工作提一些建議,也介紹他自己的研究工作。加伯在德國就認識玻恩,並對玻恩極為欽佩(had great admiration)。從加伯這裡,沃爾夫了解到1950 年玻恩正在準備寫一本新的光學書,延續他1933 年在德國出版的《光學》的風格,但是要包括1933年之後20 多年裡光學的重要的新進展;當時的玻恩已經近70 歲,很快就要在愛丁堡大學退休,他想物色願意與他合作的現代光學方面的專家和他一起完成撰寫新光學著作的計劃。玻恩請加伯出主意,一開始加伯和霍普金斯(H. H. Hopkins)計劃加入這本書的寫作計劃。加伯邀請沃爾夫撰寫關於光的衍射畸變部分的內容,這是沃爾夫當時非常感興趣的話題。後來,霍普金斯發現他沒有足夠的時間參與這本書的撰寫。1950 年10 月,加伯經玻恩同意,致信林福特和沃爾夫,問林福特是否允許、沃爾夫是否願意接替霍普金斯的撰寫任務。經過多次討論,玻恩最後決定,這本書由他與加伯、沃爾夫三人來共同完成。沃爾夫因為獲得這個機會當時很開心。沃爾夫告訴加伯,如果玻恩在愛丁堡大學能夠給他提供一份工作的機會,他願意離開劍橋去愛丁堡,這樣他就有更多的時間去很好地完成這本書的撰寫任務。臨近1950 年11 月末,加伯寫信告訴沃爾夫,玻恩幾天後來倫敦,加伯安排他們三個人在倫敦他自己的家裡一聚。1950 年12 月2 日,沃爾夫在加伯的辦公室先與加伯見面。加伯很看重他引薦沃爾夫給玻恩這件事,他說:「 沃爾夫, 如果你讓我失望,我會永不原諒你。你知道誰是玻恩最後一位助手嗎?海森伯!」[3]在海森伯之後玻恩當然還有洪德等著名助手,因此這句話不夠準確。加伯的言辭說明他因為很敬重玻恩而對於這次會面非常重視,以致於有些焦慮。那一天三個人在加伯的家裡共進午餐。期間玻恩問沃爾夫一些有趣的科學問題。在午餐結束前,玻恩已經同意由沃爾夫做他撰寫《光學原理》的助手。玻恩如此快把事情定了下來,這讓沃爾夫覺得很不可思議。因為沃爾夫自己清楚,那時他只發表過幾篇文章,因此還不是科學界的著名人物。對於玻恩有了更多的了解之後,沃爾夫才明白,能夠很快做出這項決定和玻恩的一個人格特點有關:他很信任他的朋友。因為加伯推薦了沃爾夫,所以玻恩認為對沃爾夫更繁瑣的考察是多餘的。




在倫敦會面幾天後,玻恩給沃爾夫發來了一份電報,讓他到愛丁堡大學再做一次正式的面談。這次面試發生在兩周後。面試之後沃爾夫很快收到玻恩的信,玻恩告訴他面試委員會同意沃爾夫做玻恩的私人助手。沃爾夫辭去劍橋的職位之後立即到愛丁堡就職。沃爾夫後來知道,其實他的職位不是必須要由面試委員會的任命。因為他的薪水來自一家工業企業的資助,而這筆經費完全由玻恩自己支配。玻恩非常小心是事出有因。玻恩較早有一個叫做克勞斯·福克斯的學生兼僱員,後來成為蘇聯特務,為蘇聯提供核技術情報。這事當時給玻恩造成了不好的影響和極大的壓力。福克斯的名字(Fuchs)在德語裡是狐狸(Fox)的意思。在邀請沃爾夫去愛丁堡大學之前,玻恩給愛丁堡大學校長愛德華·阿普裡頓爵士寫信說,這個特殊任命的決定不能由他一個人做出,因為他不想在一隻狐狸之後再任命一匹狼(Wolf)!


沃爾夫1951 年1 月末來到了愛丁堡,他急切地想開始工作。儘管玻恩當時年事已高,但思想還非常活躍。他的工作日程固定而有規律。他每天到辦公室後,首先向秘書口述(由秘書記錄)回復收到的一些信件。然後他到隔壁的房間,在那裡他的合作者們都坐在一個U型桌子旁。玻恩依次問每個人同一個問題:「從昨天到現在你都做了什麼?」[3] 聽到回答後,他要與每個人討論一下並給出建議。這樣的例行公事不是每個人都喜歡。沃爾夫記得玻恩研究小組中有一個物理學家,每天當玻恩問他問題的時候明顯緊張不安。一天他對沃爾夫說,玻恩的做法太令他緊張,一旦找到另外一個職位的話他會立即離開。一開始沃爾夫自己也不習慣玻恩的每天這種例行的問詢。有一天,玻恩來到U型大桌子旁邊,站在對面問:「沃爾夫,你昨天到現在做了什麼?」沃爾夫很簡單地回答:「什麼也沒做!」玻恩看起來很震驚,但是他絲毫沒有批評和抱怨,而是接下來問下一個人同樣的問題。沃爾夫說:「玻恩經常直接表達他的想法和感受,但是其他人這樣做時他也同樣不介意」[3]。玻恩的學生和助手,也可以像玻恩那樣,以直接的方式向他述說自己的想法和感受。




在合作過程中,玻恩參與制訂新書的撰寫計劃,提建議,給出大體性的意見。書的實際撰寫多數由加伯、沃爾夫及其他參與者完成。然而,就像霍普金斯較早時退出一樣,加伯很快發現他沒有足夠的時間參與此書的撰寫工作。經過討論,玻恩允許加伯退出,但是加伯仍負責書中電子光學部分的撰寫任務。因此,這本書最後的實際主要的撰寫工作就落在了沃爾夫一個人的身上。對此沃爾夫說:「幸運的是,我那時還相當年輕,有足夠的精力以供完成這樣一個大的計劃之需。」玻恩密切關注書的撰寫情況。沃爾夫說:「雖然我做大部分撰寫工作,但是玻恩閱讀手稿並給出修改建議。我到愛丁堡一年後,我們和出版商籤署了一個合同,我們希望一年半以後,玻恩退休的時候完成手稿。但是我們過於樂觀了。這本書的撰寫共耗時8年」[3]。


沃爾夫發現年邁的玻恩不但思想活躍,還保持著較高的工作效率:「儘管我比較年輕,我還是比不上玻恩的寫作速度,甚至寫不過年邁的玻恩。不久,他對我工作進展緩慢顯然甚為不快」[3]。文中沃爾夫以具體的事例說明了玻恩在書稿撰寫過程中的指導和參與情況。一天,當沃爾夫正在開始撰寫變分法的一個附錄時,玻恩說,他知道對於這個問題處理得最好的是哥廷根大學偉大的數學家大衛·希爾伯特,他是在20 世紀之初作出這一工作的。玻恩主要基於希爾伯特的方式向沃爾夫口述完成這個附錄。每次口述之後第二天沃爾夫給玻恩看他記錄的文稿,以聽取玻恩的意見。做了兩次口述之後,玻恩說他可以不用沃爾夫的幫助而獨自去完成這個附錄,這樣可能更快一些。這一個附錄在該書英文版中長達19頁(853—872)。在《光學原理》第一版的序言裡有這樣的話:「我們覺得把幾何光學的數學工具——變分學——從(第三章幾何光學基礎)正文分出去是合宜的;關於變分學的附錄(附錄A),其主要部分是根據希爾伯特於本世紀初在哥廷根大學所開的講座」(未出版,見文獻[4]第一版序言)。


與玻恩的接觸使沃爾夫受益匪淺。他說:「玻恩就像一本物理學百科全書。無論問他什麼問題,他都會給你一些有價值的見解或者建議一些切題的參考資料。他因其親身經歷,還熟知他自己所處時代的所有物理學界領袖人物,有時會回憶起他們的有趣故事」[3]。在上個世紀50 年代雷射誕生前,光學不是一個令多數物理學家激動的時代。那時在大學很少講授高級光學。那時物理學的時髦領域是核物理、粒子物理、高能物理和固體物理。沃爾夫說:「在這方面玻恩與他的多數同行有很大的不同。對於玻恩來說,所有的物理學都是重要的,他只願意區分好的物理研究與壞的物理研究,而從不將物理學分為時髦的物理學與不時髦的物理學」[3]。玻恩的博大和寬容體現在很多方面,沃爾夫說:「玻恩對於物理學家做研究時所用的方法和技術,心胸同樣是廣闊寬容的」[3]。當他們寫到書中一部分內容用某種數學方法估計光學系統的性能時,發現雖然在關於這一問題的一篇基礎性的文章中,結論是正確的,但是進一步推導卻包含嚴重的缺陷。對此沃爾夫無法忍受,但是玻恩卻只是說:「在首創的先驅工作中,每件事都是允許的,只要能夠得到正確的答案就好。真正的辯護和修正會隨之而至」[3]。


當然與玻恩這樣的物理大師合作不可能總是輕鬆愉快的。沃爾夫發現很難說服玻恩改變看法,接受新東西。沃爾夫對於光的部分相干性問題變得很有興趣。一天他發現了一個在他看來很值得注意的結論。沃爾夫給玻恩打電話,告訴他自己有一個新發現,約他一起討論一下。他們決定那天共進午餐。見面後,沃爾夫告訴玻恩,他發現光場和相干性都由一個適當的相關函數所決定,這個函數以波的形式傳播。玻恩聽後說:「沃爾夫,你一直是個敏感的小夥子,但是現在,你完全變得瘋狂了!」但是幾天以後,玻恩接受了沃爾夫的結論。沃爾夫說:「這個事件說明了玻恩的合作者都很熟知的一個事實—— 玻恩對於他人得到的新結果有某種抵抗力。然而他會繼續思考,而一旦他發現他們是正確的,最後他會為自己最初懷疑別人而說致以歉意」[3]。




1953 年玻恩退休,然後他與妻子離開愛丁堡在德國哥廷根附近的巴特皮爾蒙特(Bad Pyrmont)小鎮定居。玻恩離開時,他與沃爾夫撰寫的書還遠沒完成。他們通過書信討論。為了進一步溝通,沃爾夫也從英國到玻恩在德國的新家去過幾次。在對寫作的細節以及總體認識沒有大的異議後,繼續由沃爾夫執筆撰寫。玻恩在小鎮定居下來,本有靜享晚年的想法。但是他告訴沃爾夫,事實上這無法做到。玻恩舉了一個例子說,自己剛回來不久,西德物理學會邀請他在一個會議上做演講。他以年齡太大不適於旅行為理由拒絕了邀請。然而他得到的回覆卻是考慮到玻恩所說的原因,會議地點改在玻恩居住的小鎮巴特皮爾蒙特舉行!


1954 年,玻恩獲得了諾貝爾物理學獎。其後玻恩在德國主要致力於呼籲人們思考科學的社會作用、宣傳核武器的威脅等事。他獲得諾貝爾獎對於他要做這些工作大有幫助,使得他的話語和思想更有份量。這些工作用去了他很大的精力,自然也減小了他對於《光學原理》一書撰寫情況的關注。另一方面, 除了實現玻恩的撰寫計劃,沃爾夫有自己的想法。他想將自己研究領域中有興趣的新內容寫進這本書裡。這都是這本書8 年才出版的重要原因。轉眼幾年過去了,書稿還沒音訊。1957 年玻恩寫信催問書的撰寫情況。沃爾夫回信說,除了光的部分相干性一章外,書稿其他部分都已經完成了。玻恩立即回信說:「除了閣下誰對部分相干性有興趣?放棄這一部分的撰寫,把其餘的書稿寄給出版商。」沃爾夫這時加快速度寫完了那一章,即該書中的第10 章——「部分相干光的幹涉和衍射」[3]。書出版後不久雷射問世,研究光學的物理學家和工程師們變得對於相干性問題非常感興趣。沃爾夫說:「我們的書是最早深入處理這一領域問題的書。這時由於這本書包括進去了這一部分內容而令玻恩像我一樣開心。」沃爾夫說:「我們的書也是最早包含解釋全息術內容的著作之一。這令加伯十分高興」[3]。


玻恩在他的回憶錄中說,這本新光學書出版於1956 年(見文獻[1]第243 頁)。但是埃米爾·沃爾夫在回憶玻恩的文章[3]中很明確地說該書於1959 年出版,該書的第一版序言也是寫於1959 年1 月。現在該書的英文版第一次出版時間也是在1959 年。因此玻恩在回憶錄說該書1956 年出版應該是玻恩的記憶導致的錯誤。


沃爾夫在回憶他與玻恩合作過程的文章末尾說:「我對於我們之間這段合作的感情,恰好可用玻恩回憶他作為希爾伯特助手時的感受的言辭來形容,即我被任命為他的助手,這一事件對我而言其珍貴程度非語言可以描述,因為這使我每天可以看到他並能與之交談」[3]。由此可見玻恩在沃爾夫心目中的崇高地位。玻恩對於沃爾夫的影響確實不僅僅局限於他們合著《光學原理》。1984 年9 月23 日,沃爾夫接受瓊·布朗伯格的採訪。訪談中沃爾夫指出,愛因斯坦1909 年對於漲落問題的研究以及公式描述給了他非常大的影響。沃爾夫說,他是通過玻恩的著作了解到愛因斯坦的這一研究的:「一本玻恩寫的著作, 有一章討論這個問題,當然這是絕無僅有的傑作(it's a masterpiece)……」[5],此事再次說明,玻恩對於沃爾夫的影響是巨

大的, 沃爾夫對於玻恩極為尊重, 他不僅閱讀玻恩的光學著作,還閱讀了玻恩的其他著述。


《光學原理》一書的英文版,截至2005年出版了7個版本,前6個版本分別於1964年、1965年、1970年、1975年、1977年、1980年、1983年、1984年、1986年、1987年、1989年、1991 年、1993 年、1997 等年重印17次。第7個版本於1999年出版,並分別於2002年、2003 年、2005 年等年份重印多次。因此該書英文版已經刊印20 餘次。顯然,該書是光學領域的重要經典權威著作。《光學原理》的英文前四版,每次再版時都是由玻恩、沃爾夫共同討論修訂,共同撰寫再版序言。玻恩1970 年去世,其後該書的第五、第六、第七版內容的更正與增補,均由沃爾夫獨自運作。以上所述該書的寫作過程可以告訴我們,只有用如此嚴謹的精神才能打造和推敲出這般的精品。


《光學原理》一書的中譯本分為上、下兩冊,早期譯本上冊由楊葭蓀等(參加翻譯工作的還有王國文、錢士雄、張合義、呂雲仙、黃樂天、陳天傑等)根據原著英文第五版譯出,科學出版社1978 年出版;下冊由黃樂天、陳熙謀、陳秉乾等根據原著英文第五版譯出,科學出版社1981 年出版。《光學原理》第七版中譯本由楊葭蓀根據1999 年劍橋大學出版社出版的英文版本譯出,上冊於2005 年由電子工業出版社出版,下冊於2006 年由電子工業出版社出版。




在《光學原理》英文第七版的中文譯本的「譯者序」中,楊葭蓀先生稱讚該書是「光的電磁理論方面一本時及近代、夙享盛譽的基本參考書」。《光學原理》「主要闡述宏觀電磁理論,系統討論光在各種媒質中傳播的基本規律,包括反射、折射、幹涉和衍射等。『部分相干』一章是其特色所在,為著者E. 沃爾夫的專門貢獻,而編入加伯『波前重建(全息術)』一節尤具卓見。四十年來,光學因雷射而多方面獲得驚人發展,本書原有內容已顯不夠充分,但始終未失其基本參考價值。這次第七版(擴充版)增加了若干章節,共近80 頁,基礎前沿兼備,面貌為之一新」[6]。母國光院士為《光學原理》英文第七版中譯本撰寫的序言指出:「以光的電磁波理論麥克斯韋方程為基礎的,對光的傳播、幹涉、衍射以及光學系統進行系統而深入討論的《光學原理》一書,在國際上吸引著一代又一代的讀者,歷經近五十年而長盛不衰,甚至有人稱《光學原理》是學光學的『聖經』,卻不因為它沒有涉及雷射等現代微觀和量子光學而遜色。……新版《光學原理》為有志於攀登光學高峰的年輕人提供了一架雲梯,如果不是聖經的話;新版《光學原理》昭示人們,掌握基礎理論才是發展和創新的根本,根深葉茂,固本枝榮」[6]。


這些評價都是中肯的。《光學原理》是一本不可替代的經典光學教科書。


致謝

感謝劉寄星先生提示秦克誠先生轉告本文作者拓展對於玻恩的研究;感謝秦克誠先生在本文個別文句翻譯上給予的幫助。


參考文獻

[1] Born M. My Life. London:Taylor &Francis Ltd.,1978. 87

[2] 厚宇德. 玻恩研究. 北京:人民出版社,2012. 234—242

[3] Wolf E. Recollections of Max Born. Optics News,1983,9:10

[4] Born M Wolf E. Principles of optics. Cambridge:Cambridge University Press,1999,Preface to the seventh edition

[5] http://www. aip. org / history / ohilist /31406. html(2013 年1 月1 日引用)

[6] M. 玻恩,E. 沃爾夫著,楊葭蓀譯. 光學原理. 北京:電子工業出版社,2005


本文選自《物理》2013年第8期

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    近年來,隨著湘軍研究和湖湘文化研究熱度的升溫,學界對彭玉麟給予了一定關注。今年,一部歷時十餘年創作、對湘軍重要將領彭玉麟生平進行系統梳理的學術研究論著——《經世與保守——近代化視角下的彭玉麟》由南方出版社正式出版。這是第一部關於彭玉麟的綜合性研究論著,由譚慶輝、王光宇、凌亞平等三位衡陽本土作者合著。
  • 玻恩定則:量子力學的基本假定可能是錯的
    這個概率由玻恩定則(Born Rule)所決定,該定則以物理學家、量子力學奠基者之一馬克斯·玻恩(Max Born)的名字命名。玻恩定則具有各種形式,但在最常見的方法中,它意味著一個量子物體的波函數平方表示一個特定結果的概率。玻恩定則非常好用,使量子理論成為我們所擁有的最準確的科學理論,但它也是一個假設。它是量子理論的一個基本假定,而不是從模型中導出。
  • 略談「薩丕爾-沃爾夫假設」和「普通語義學」
    3月30日《上海書評》刊載的《扎進日常語言的帶鉤魚叉》一文,對最近出版的《第三帝國的語言》中譯本作了評介。文末提及美國學者沃爾夫和切斯時,有一些知識性的錯誤,筆者冒昧在此略作補充說明,供讀者參考。
  • 略談「薩丕爾 沃爾夫假設」和「普通語義學」
    3月30日《上海書評》刊載的《扎進日常語言的帶鉤魚叉》一文,對最近出版的《第三帝國的語言》中譯本作了評介。文末提及美國學者沃爾夫和切斯時,有一些知識性的錯誤,筆者冒昧在此略作補充說明,供讀者參考。
  • 充電:光學滑鼠和雷射滑鼠工作原理及區別
    隨著技術的發展與市場的需求,帕洛阿爾託研究中心在1985年推出了首款光學滑鼠,不過這款光學滑鼠需要在特殊的有柵格的滑鼠墊上才能正常使用,因此它只能說是光學滑鼠的雛形。  終於在1999年,安捷倫公司推出了一款具有革命性意義的光學定位傳感器,它通過滑鼠在移動過程中對接觸界面的不斷「拍照」,對比前後圖像,得出滑鼠的具體位移和速度。
  • 《種子植物的分布區類型及其起源和分化》一書出版
    由中國科學院昆明植物所吳徵鎰院士和周浙昆、孫航、李德銖、彭華四位研究員共同合著的《種子植物的分布區類型及其起源和分化》一書於近日出版。該書是一本關於種子植物分布區類型及其起源和分化的科學專著,這部專著回顧了植物地理學的發展歷史,介紹了分布區學說的理論和方法,提出了世界種子植物科的分布區類型,論述了各種分布區類型的起源和發展的過程。該書第五章所介紹的中國3200餘屬的分類歷史及不同的分類學處理、分布範圍及分布區類型、在中國和世界的種類以及文獻是作者數年來工作的總結。
  • 青少年成論文合著作者?背後隱藏的是韓國教育現狀
    ,這一人數還在繼續增加。5月,韓國教育部的一份公告稱,已發現9名大學學者將並未參與論文寫作的青少年列為合著作者。其中1名學者提出異議,後來被宣告無罪。另外8名再加上報告中最新確定的9名,共17人被控告。在韓國,科研不端行為將受到嚴厲懲罰。韓國教育部稱,正在考慮對此類案件採取哪些紀律處分,可能包括訓誡、一年內限制參加國家研究活動、以及被大學解僱。
  • 關於量子力學的基本原理
    當向公眾普及量子力學時,應該首先介紹全同性原理。菲爾茲在1939年明確地表述了自旋和統計間的關聯,1940年泡利嘗試給出證明。但是,實際而言,所謂的「自旋—統計定理」只展示出了自旋與統計間的關係符合相對論性量子力學,自洽而無矛盾。泡利於1947年承認,他無法對於泡利不相容原理給出一個邏輯解釋,也無法從更基礎理論推導出這一原理。
  • 「半透明」的媒介話語:透視麥可·沃爾夫的攝影藝術美學空間
    在「城市生活」主題之外的拍攝手法方面,則充分傳達出沃爾夫對攝影「透明性」特質的深刻反思。攝影的透明性代表著一種對現實的客觀再現,照相機的機械成像原理和光化學反應,使得早期的膠片時代往往疏於對人為因素的考察,影像被認為是真實的、客觀的,攝影也化身為透明的媒介。然而,自數碼攝影發明以來,攝影的真實性和客觀性便受到了人們的質疑。
  • 史蒂芬·金的《寫作這回事》:給寫作小白上的一堂入門基礎課
    寫作讓金功成名就,他的成功是因為他是寫作天才嗎?當然不是。我們要的答案在《寫作這回事》這本書中都能找到。《寫作這回事》並不是一本單純的寫作說教書,書中金用他一貫幽默風趣的方式把他的寫作生涯娓娓道來,苦難跌宕的童年,視為作家的歲月,寫作與生活糅合到一起,才有了作品的升華。
  • 牛頓的《光學》對於後來的科學研究者影響之大超乎人們的想像
    當然,書中又明確闡述了光的反射定律和折射定律,以及關於全反射、透鏡成像等現象的一系列原理。《光學》的語言和行文質樸而平實,記錄了牛頓在光學研究上的全部「個人活動」。全書共分為三編。第一編首先列舉「定義」和「公理」,然後討論一般的折射與反射,太陽光譜與反光望遠鏡。
  • 物理學家發明了量子啟發的光學傳感器
    來自莫斯科物理與技術研究所的研究人員,以及來自美國阿貢國家實驗室的一位同事,利用簡單的光學工具實現了一種先進的量子算法來測量物理量。他們的研究發表在《科學報告》上,讓我們更接近價格低廉的高性能線性光學傳感器。從天文學到生物學,各種研究領域都在尋求這種工具。最大限度地提高測量工具的靈敏度對於任何科學技術領域都是至關重要的。例如,天文學家試圖探測遙遠的宇宙現象,生物學家需要辨別極其微小的有機結構,工程師必須測量物體的位置和速度。