论文部分内容阅读
1970年1月5日，伟大的理论物理学家、量子力学奠基人之一的马克斯·玻恩与世长辞。根据他临终的嘱托，人们将那个曾经被称为“海森堡非对易关系”的公式：pq-qp=（h/2πi）I刻在了他的墓碑上。委屈、无奈、宣告，或许这都不是玻恩想要表达的。他只是要用这个低调的举动，来证明自己对这份成果的实际所有权。然后，再潇洒而又有风度地告诉全世界——斯人已逝，是非功过，全留予后人评说。
被“夺走”的荣誉
沃纳·海森堡是玻恩最为赏识的学生之一，玻恩对这个得意门生也是赞赏有加，称他是最敏锐和有能力的人。1925年6月，海森堡因患花粉过敏到赫尔兰岛疗养，期间研究出用“某种新的乘法规则”，导出量子定态的能量，并完成了名为《关于运动学与力学关系的量子论转译》的文章，也就是后来著名的“一人论文”。他将论文交给了玻恩，问老师是否有价值发表，随后便离开了哥根廷，前往英国讲学。
拿到论文的玻恩被海森堡的想法深深迷住了，正如他后来回忆所说：“我对此着了迷……海森堡的思想给我留下了深刻的印象，对于我们一直追求的那个体系来说，这是一次伟大的突破。”于是，他将爱徒的这篇论文寄给了《物理学杂志》，并于7月29日发表。
玻恩后来回忆道：“当时海森堡的乘法规则使我不安，经过八天的冥思苦想，我回忆起在布雷斯劳大学时从师罗桑斯教授学到过的代数理论。”这就是当时已创立70多年的矩阵理论。为了对海森堡论文所运用的数学方法给以严密的论证，玻恩找到泡利，希望与其合作。但泡利用他惯有的尖刻拒绝了玻恩的要求：“我就知道你喜欢那种冗长和复杂的形式主义，但你那无用的数学只会损害海森堡的物理思想。”无奈之下，玻恩找到了他的助教——熟悉矩阵运算的约当，两人很快便合作完成了《论量子力学》，也就是著名的“二人论文”。在论文中，两人用了很大的篇幅来阐明矩阵运算的基本规则，把经典力学的哈密顿变换统统改造成为矩阵的形式，并重建了一种量子力学的新的对易关系：pq-qp=（h/2πi）I，奠定了一种新的力学——矩阵力学的基础。
“二人论文”发表后，玻恩把副本寄给海森堡，约定进一步合作完善矩阵力学体系。后来，玻恩、海森堡、约当合作写了一篇论文《量子力学Ⅱ》，也就是著名的“三人论文”，该论文于1926年初发表在了《物理杂志》上。至此，一个崭新的“矩阵力学”王国宣告成立。
“矩阵力学”问世后，海森堡声名鹊起，立即受邀到世界各国访问和演讲，传播自己关于量子力学的最新研究成果，知名度大大提高。而建立“矩阵力学”的功劳似乎成了他一个人的，连玻恩建立的公式“pq-qp=（h/2πi）I”也被称为“海森堡非对易关系”。对此，玻恩默默无语，而海森堡也不予置评。
1932年，海森堡获得诺贝尔物理学奖，曾经的导师玻恩却榜上无名。在海森堡的诺贝尔获奖者演讲中，他感谢了玻尔，却对玻恩先前的影响只字不提，对玻恩的直接工作更是一言以蔽之。在展望量子力学的未来时，他则干脆彻底摒弃了他的恩师：“不用说，研究工作应该以德布罗意、薛定谔、玻尔、约当和狄拉克的研究为基础。”
虽然海森堡在许多重大场合都夸大玻尔的功劳而忽视玻恩的贡献，但私底下却表现出对自己老师的歉意。在得知海森堡获奖后，玻恩虽然深感伤心，但还是忍住了心中的苦闷，写信祝贺海森堡。而在收到恩师的信后，海森堡在回信中写道：“当初这项工作是你、约当和我三人共同完成的，现在唯有我接受了诺贝尔奖，我感到羞愧。”
虽然玻恩对此事不予置评，但这件事却始终深深伤害着他。玻恩曾在《玻恩-爱因斯坦书信集》的评注中写道：“海森堡非对易关系”明明是在玻恩和约当的“二人论文”中第一次出现；海森堡在完成“一人论文”时，连矩阵的概念都不知道。
30年代中期剑桥举行的一次量子物理会议上，当玻尔、卢瑟福等量子物理名宿以及海森堡、狄拉克等量子物理开拓者鱼贯而入、走向前台时，坐在后排角落里的玻恩指着这些已被认可为大人物的背影，对与自己坐在一起的青年博士钱德拉塞卡说：“我原本应该在那里呀！”话音未尽，玻恩便不禁热泪盈眶。
迟到的诺贝尔奖
在发展了“矩阵力学”的大部分理论后，1926年玻恩又发表了他自己的研究成果——玻恩概率诠释（波函数的概率表达），后来成为著名的“哥本哈根诠释”。此外，玻恩对固体理论进行过比较系统的研究，1912年和冯·卡门一起撰写了一篇有关晶体振动能谱的论文，他们的这项成果早于劳厄用实验确定晶格结构的工作。1925年玻恩写了一本关于晶体理论的书，开创了一门新学科——晶格动力学。1954年他和他的弟子——我国著名物理学家黄昆合著的《晶格动力学》一书，被国际学术界誉为有关理论的经典著作。他还研究了流体动力学、非线性动力学等。1954年由于在量子力学和波函数的统计解释及研究方面的贡献，玻恩与瓦尔特·博特共同获得诺贝尔物理学奖，而此时的玻恩已经72岁。
从1926年创建“矩阵力学”，到1954年获得诺贝尔奖，玻恩为这份早该属于他的荣誉等待了28年。正如外界所说，玻恩理应更早获奖，他本人至少有三项工作值得被授予诺贝尔奖：其一，在海森堡“一人论文”的基础上带领约当完成了“二人论文”，并与海森堡、约当共同完成了“三人论文”，从而创建了“矩阵力学”，而“矩阵力学”之所以能够建立，玻恩贡献非凡；其二，也就是玻恩自己创造性提出的波函数的统计解释，使他赢得了1954年的诺贝尔奖；其三，正如诺贝尔奖得主莫特所说： “无论怎样考虑玻恩的工作， 在我看来， 他自己对晶体物理学的巨大贡献本身就是诺贝尔奖水平的成就。若不是有玻恩， 这些工作恐怕还要等上10年或更多的时间。”
而关于为何玻恩未能与海森堡共同获得诺贝尔奖、同时二十多年间也未能获奖的原因，各方也是众说纷纭。虽然正如玻恩自己认为的那样，爱因斯坦、普朗克、薛定谔等物理学界泰斗对他理论的怀疑，是导致他迟迟未能获奖的因素之一，但不可否认的是，海森堡多年来对玻恩贡献的掩盖，以及玻恩自己对此事的错误态度，都是他多年来与诺贝尔奖擦肩的重要原因。
正如前文所说，海森堡不止一次在各种场合中夸大玻尔的作用而忽视玻恩的贡献，多年来未曾提及玻恩在“矩阵力学”建立过程中的重大贡献，使得外界对玻恩的贡献知之甚少。
与海森堡的态度不同的是，在相当长一段时间里，玻恩在公开场合总是把建立量子力学功绩归之于自己的这位学生和助手，原因仅仅是因为他觉得“海森堡比自己强”。玻恩自己晚年回忆说：“1925年～1926年在美国时，我在讲演中谨小慎微地把量子力学的发现归功于海森堡， 结果在后一段时期，美国文献中几乎都不曾提到过我和约当在这方面的贡献。”
早期的玻恩没有意识到他将建立量子力学的贡献都归功给海森堡的后果，但等他明白过来时已经为时已晚。玻恩很长时间以来都期望海森堡能说出实情，但他这位“得意门生”的长期沉默最终使他失望。1950年，玻恩的另外一个老熟人西蒙， 在弄明白了“矩阵力学”建立的真相后， 曾向玻恩建议， 让玻尔在《自然》上发表文章说明真相以改变这种局面， 但是玻恩没有同意。就这样，玻恩等了28年。
多年过去，任何原因都已经显得不再重要，正如在玻恩墓碑上那个低调的公式一样，无论被冠以什么样的称谓、授予什么奖项，或许都不足以衡量玻恩对世界的贡献和影响。
被“夺走”的荣誉
沃纳·海森堡是玻恩最为赏识的学生之一，玻恩对这个得意门生也是赞赏有加，称他是最敏锐和有能力的人。1925年6月，海森堡因患花粉过敏到赫尔兰岛疗养，期间研究出用“某种新的乘法规则”，导出量子定态的能量，并完成了名为《关于运动学与力学关系的量子论转译》的文章，也就是后来著名的“一人论文”。他将论文交给了玻恩，问老师是否有价值发表，随后便离开了哥根廷，前往英国讲学。
拿到论文的玻恩被海森堡的想法深深迷住了，正如他后来回忆所说：“我对此着了迷……海森堡的思想给我留下了深刻的印象，对于我们一直追求的那个体系来说，这是一次伟大的突破。”于是，他将爱徒的这篇论文寄给了《物理学杂志》，并于7月29日发表。
玻恩后来回忆道：“当时海森堡的乘法规则使我不安，经过八天的冥思苦想，我回忆起在布雷斯劳大学时从师罗桑斯教授学到过的代数理论。”这就是当时已创立70多年的矩阵理论。为了对海森堡论文所运用的数学方法给以严密的论证，玻恩找到泡利，希望与其合作。但泡利用他惯有的尖刻拒绝了玻恩的要求：“我就知道你喜欢那种冗长和复杂的形式主义，但你那无用的数学只会损害海森堡的物理思想。”无奈之下，玻恩找到了他的助教——熟悉矩阵运算的约当，两人很快便合作完成了《论量子力学》，也就是著名的“二人论文”。在论文中，两人用了很大的篇幅来阐明矩阵运算的基本规则，把经典力学的哈密顿变换统统改造成为矩阵的形式，并重建了一种量子力学的新的对易关系：pq-qp=（h/2πi）I，奠定了一种新的力学——矩阵力学的基础。
“二人论文”发表后，玻恩把副本寄给海森堡，约定进一步合作完善矩阵力学体系。后来，玻恩、海森堡、约当合作写了一篇论文《量子力学Ⅱ》，也就是著名的“三人论文”，该论文于1926年初发表在了《物理杂志》上。至此，一个崭新的“矩阵力学”王国宣告成立。
“矩阵力学”问世后，海森堡声名鹊起，立即受邀到世界各国访问和演讲，传播自己关于量子力学的最新研究成果，知名度大大提高。而建立“矩阵力学”的功劳似乎成了他一个人的，连玻恩建立的公式“pq-qp=（h/2πi）I”也被称为“海森堡非对易关系”。对此，玻恩默默无语，而海森堡也不予置评。
1932年，海森堡获得诺贝尔物理学奖，曾经的导师玻恩却榜上无名。在海森堡的诺贝尔获奖者演讲中，他感谢了玻尔，却对玻恩先前的影响只字不提，对玻恩的直接工作更是一言以蔽之。在展望量子力学的未来时，他则干脆彻底摒弃了他的恩师：“不用说，研究工作应该以德布罗意、薛定谔、玻尔、约当和狄拉克的研究为基础。”
虽然海森堡在许多重大场合都夸大玻尔的功劳而忽视玻恩的贡献，但私底下却表现出对自己老师的歉意。在得知海森堡获奖后，玻恩虽然深感伤心，但还是忍住了心中的苦闷，写信祝贺海森堡。而在收到恩师的信后，海森堡在回信中写道：“当初这项工作是你、约当和我三人共同完成的，现在唯有我接受了诺贝尔奖，我感到羞愧。”
虽然玻恩对此事不予置评，但这件事却始终深深伤害着他。玻恩曾在《玻恩-爱因斯坦书信集》的评注中写道：“海森堡非对易关系”明明是在玻恩和约当的“二人论文”中第一次出现；海森堡在完成“一人论文”时，连矩阵的概念都不知道。
30年代中期剑桥举行的一次量子物理会议上，当玻尔、卢瑟福等量子物理名宿以及海森堡、狄拉克等量子物理开拓者鱼贯而入、走向前台时，坐在后排角落里的玻恩指着这些已被认可为大人物的背影，对与自己坐在一起的青年博士钱德拉塞卡说：“我原本应该在那里呀！”话音未尽，玻恩便不禁热泪盈眶。
迟到的诺贝尔奖
在发展了“矩阵力学”的大部分理论后，1926年玻恩又发表了他自己的研究成果——玻恩概率诠释（波函数的概率表达），后来成为著名的“哥本哈根诠释”。此外，玻恩对固体理论进行过比较系统的研究，1912年和冯·卡门一起撰写了一篇有关晶体振动能谱的论文，他们的这项成果早于劳厄用实验确定晶格结构的工作。1925年玻恩写了一本关于晶体理论的书，开创了一门新学科——晶格动力学。1954年他和他的弟子——我国著名物理学家黄昆合著的《晶格动力学》一书，被国际学术界誉为有关理论的经典著作。他还研究了流体动力学、非线性动力学等。1954年由于在量子力学和波函数的统计解释及研究方面的贡献，玻恩与瓦尔特·博特共同获得诺贝尔物理学奖，而此时的玻恩已经72岁。
从1926年创建“矩阵力学”，到1954年获得诺贝尔奖，玻恩为这份早该属于他的荣誉等待了28年。正如外界所说，玻恩理应更早获奖，他本人至少有三项工作值得被授予诺贝尔奖：其一，在海森堡“一人论文”的基础上带领约当完成了“二人论文”，并与海森堡、约当共同完成了“三人论文”，从而创建了“矩阵力学”，而“矩阵力学”之所以能够建立，玻恩贡献非凡；其二，也就是玻恩自己创造性提出的波函数的统计解释，使他赢得了1954年的诺贝尔奖；其三，正如诺贝尔奖得主莫特所说： “无论怎样考虑玻恩的工作， 在我看来， 他自己对晶体物理学的巨大贡献本身就是诺贝尔奖水平的成就。若不是有玻恩， 这些工作恐怕还要等上10年或更多的时间。”
而关于为何玻恩未能与海森堡共同获得诺贝尔奖、同时二十多年间也未能获奖的原因，各方也是众说纷纭。虽然正如玻恩自己认为的那样，爱因斯坦、普朗克、薛定谔等物理学界泰斗对他理论的怀疑，是导致他迟迟未能获奖的因素之一，但不可否认的是，海森堡多年来对玻恩贡献的掩盖，以及玻恩自己对此事的错误态度，都是他多年来与诺贝尔奖擦肩的重要原因。
正如前文所说，海森堡不止一次在各种场合中夸大玻尔的作用而忽视玻恩的贡献，多年来未曾提及玻恩在“矩阵力学”建立过程中的重大贡献，使得外界对玻恩的贡献知之甚少。
与海森堡的态度不同的是，在相当长一段时间里，玻恩在公开场合总是把建立量子力学功绩归之于自己的这位学生和助手，原因仅仅是因为他觉得“海森堡比自己强”。玻恩自己晚年回忆说：“1925年～1926年在美国时，我在讲演中谨小慎微地把量子力学的发现归功于海森堡， 结果在后一段时期，美国文献中几乎都不曾提到过我和约当在这方面的贡献。”
早期的玻恩没有意识到他将建立量子力学的贡献都归功给海森堡的后果，但等他明白过来时已经为时已晚。玻恩很长时间以来都期望海森堡能说出实情，但他这位“得意门生”的长期沉默最终使他失望。1950年，玻恩的另外一个老熟人西蒙， 在弄明白了“矩阵力学”建立的真相后， 曾向玻恩建议， 让玻尔在《自然》上发表文章说明真相以改变这种局面， 但是玻恩没有同意。就这样，玻恩等了28年。
多年过去，任何原因都已经显得不再重要，正如在玻恩墓碑上那个低调的公式一样，无论被冠以什么样的称谓、授予什么奖项，或许都不足以衡量玻恩对世界的贡献和影响。