物理學家泡利:比上帝還挑剔的人

2020-12-03 蝌蚪五線譜

沃爾夫岡·泡利出生於奧地利維也納一個知識分子家庭,父親是醫學博士,教父是奧地利的物理學家兼哲學家。從小泡利就受到父親和教父在科學方面的薰陶,對物理學有濃厚的興趣。上中學時,泡利經常埋首研讀當時鮮為人知的愛因斯坦的廣義相對論,並提出自己的見解。

1918年中學畢業後,泡利帶著父親的介紹信,到慕尼黑大學訪問著名物理學家索末菲(A.Sommerfeld),要求不上大學而直接做索末菲的研究生,索末菲當時沒有拒絕,卻難免不放心,但不久就發現泡利的才華,於是泡利就成為慕尼黑大學最年輕的研究生。

沃爾夫岡·泡利(網絡圖)

索末菲教授請他為德國正準備出版的百科全書寫一篇關於相對論的文章,泡利居然完成了一部250頁的專題論著,使教授大為驚訝。後來,愛因斯坦看過泡利的論著後說:「任何一個人看到這樣成熟和富於想像力的著作,都不能相信作者只是個21歲的學生。」泡利在學生時代就已展露了他的不同凡響的科學才華,引起了一些著名物理學家的注意。

1925年春,從漢堡大學傳出一個令世界物理學界矚目的消息:一個新的物理學原理——不相容原理誕生了。它的提出者正是當時在這個大學任教的、尚名不見經傳的年輕學者——25歲的泡利。泡利的不相容原理可以這樣表述:一個原子中,任何兩個軌道電子的4個量子數不能完全相同。不相容原理並沒有立刻呈現出它的價值,可是泡利的才華卻因此而得到社會的承認。

泡利一生博學多才,但為人非常挑剔,經常掛在嘴邊的口頭禪是「我不同意你的觀點」,因此,他顯得與周圍的人不相容,有人戲稱為「泡利的第二不相容原理」。荷蘭物理學家艾倫菲斯特給他取了一個綽號,叫「上帝的鞭子」,形象地刻畫了這個無比挑剔的天才。

泡利在授課中(網絡圖)

二十世紀,蘇聯著名物理學家列夫·達維多維奇·朗道(1962年獲諾貝爾物理學獎)一向以狂傲自大著稱,有人為他畫過一幅漫畫:朗道坐在講臺上,長著一對天使翅膀,頭上帶著類似量子力學波函數Ψ的皇冠,學生則長著驢耳朵,恭恭敬敬地聆聽教誨。就是這麼一個傲慢的人,碰到泡利,也破天荒地作弱小綿羊狀。有一次,朗道到瑞士蘇黎世演講,講完後,他謙稱自己的演講也許有不妥之處,請大家指正批評。到場聆聽的泡利則毫不客氣地說:「你講的太亂了,我根本弄不清哪些是對的,哪些是錯的」。

泡利的挑剔不會因時因地因人而改變。在一次國際會議上,愛因斯坦發表演講,結束後,泡利站起來,大大咧咧地說到:「我覺得愛因斯坦不完全是愚蠢的」。以至於後來,每次愛因斯坦在演講前,總會向觀眾席上觀看是否有泡利的存在。

眾多物理巨擘合影(網絡圖)

一次,義大利物理學家塞格雷做完報告,離開會議室時,泡利對他說:「我從來沒聽過這麼糟糕的報告。」說完,泡利突然回過頭,對同行的瑞士物理化學家布瑞斯徹說:「我想如果你做報告的話,情況可能更糟糕。」

另一次,泡利想去一個地方,但不知道怎麼走,一位同事告訴了他。後來這位同事問他那天是否找到想去的地方,他不僅沒有表達謝意,反而諷刺地說:「在不談論物理學的時候,你的思路很清晰。」

泡利對學生更是不客氣。有一次,一位學生請泡利看自己的論文,過了兩天,泡利把論文還給他時說:「連錯誤都夠不上。」

泡利的這種刻薄的挑剔被玻爾稱為「物理學的良知」,因為他的敏銳、謹慎和挑剔,使他具有一眼就能發現錯誤的能力。物理學界笑談存在一種「泡利效應」──泡利出現在哪裡,那裡的人不管是理論推導還是實驗操作都會出岔子。

「哦,這竟然沒什麼錯。」,這通常是泡利的一種高度讚許。有人編了一個笑話:泡利死後去見上帝,上帝把自己對世界的設計方案給他看,泡利看完後聳聳肩,說道:「你本來可以做得更好些。」這個笑話的另一版本是:泡利死後,來到天堂見到上帝。上帝把他關於宇宙的設計給泡利看。泡利看了半天,撓了撓頭,說:「居然找不到什麼錯。」

泡利雖然為人刻薄,語言尖銳,但這並不影響他在同時代物理學家心目中的地位。在那個天才輩出、群雄並起的物理學史上最輝煌的年代,英年早逝的泡利仍然是夜空中最耀眼的幾顆巨星之一,以致在他死後很久,當物理學界又有新的進展時,人們還常常想起他:「如果泡利還活著的話,對此又有什麼高見?」

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沃爾夫岡·泡利(1900—1958),美國籍奧地利物理學家,對相對論及量子力學都有傑出貢獻。1924年發現「泡利不相容原理」,1930年提出了中微子假設。1945年因「泡利不相容原理」獲得諾貝爾物理學獎。

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    沃爾夫岡·泡利美籍奧地利科學家、物理學家。泡利於1953年當選為倫敦皇家學會院士,還當選為瑞士物理學會,美國物理學會和美國科學促進協會會員,泡利因在理論物理學方面的非凡成就而被授予馬克斯·普朗克獎章。索末菲是泡利的老師,於是他把這個任務交給了泡利,泡利就此寫了一篇關於廣義相對論的總結性論文,結果廣受好評。現在泡利所寫的這部分內容仍然是這套百科全書裡的經典文獻之一。泡利是一個在物理科學方面極其嚴謹的人,但是他為人有些高傲,言辭刁鑽刻薄,對任何權威都可以做到直言不諱,這也充分說明了他對科學的嚴謹。
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    在4月25日泡利生日這天,著名物理學家曹則賢教授發表了《天才與良知——那個尖銳的物理學家泡利》的泡利誕辰120周年的紀念文章。這是迄今為止網上能看到的一篇真正考證嚴謹(絕不是像很多所謂科普網文在販賣道聽途說的軼聞)、內容專業的對泡利的介紹。任何對泡利生平與科學貢獻感興趣的讀者都應該好好讀一讀這篇文章。
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  • 兩位華人物理學家的偉大貢獻,上帝不僅擲骰子,還是一個左撇子
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  • 泡利處處不相容
    說話的人是沃爾夫岡·泡利(Wolfgang Pauli),他最佩服的科學家正是愛因斯坦,但這並不影響他對愛因斯坦作出這樣的評價。而愛因斯坦和他那個時代的物理學家,也再熟悉不過這個人說話的口吻。  1925年,這個只有25歲的奧地利年輕人,通過計算發現,「在一個原子中,絕不能有兩個或兩個以上的同種電子」。這便是後來著名的「泡利不相容原理」。
  • 頑抗"電子自旋", 最後卻無條件投降|沃爾夫岡 · 泡利
    關於這次錯誤,託馬斯曾在1926年3月15日給古茲米特的信中作過幾句戲劇性——甚至不無戲謔性——的評論:「您和烏侖貝克的運氣很好,你們有關電子自旋的論文在被泡利知曉之前就己發表並得到了討論」,「一年多前,克羅尼格曾想到過旋轉電子並發展了他的想法,泡利是他向之出示論文的第一個人……也是最後一個人」,「所有這些都說明上帝的萬無一失並未延伸到自稱是其在地球上的代理的人身上」——這最後一句顯然是影射泡利的外號
  • 喜歡評論的大師泡利
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  • 物理使人「變醜」?物理學家對此表示:嗯?嗯?嗯?
    ,會變醜, 而這種物理魔咒已經在不少人身上生效。 甚至有不少人在研究「普朗克顏值之謎」, 是不是真的因為太帥太有才華, 被上帝所妒。 馬克斯·普朗克普朗克(Max Planck,1858年4月23日-1947年10月4日),德國著名的物理學家和量子力學的重要創始人。1918年諾貝爾物理學獎獲得者。
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    15.上帝是個左撇子?我們周圍的世界顯得如此地變幻無窮豐富多姿,是因為對稱中還有不對稱。物理世界也是如此,科學獎項頒發給發現對稱的人,也頒發給發現不對稱的人。至少有7位學者,因為研究「不對稱」而獲得了諾貝爾物理獎。這其中,我們熟知的華人學者李政道和楊振寧捷足先登。
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    沃爾夫岡·泡利(Wolfgang E.Pauli,1900年4月25日-1958年12月15日),奧地利理論物理學家,量子力學研究先驅者之一。1945年,在愛因斯坦的提名下,他因「泡利不相容原理」而獲得諾貝爾物理學獎。泡利不相容原理涉及自旋理論,是理解物質結構乃至化學的基礎。