恩里科费米名言(恩里科·费米传:帕尼斯佩尔纳大道上的少年.)
在全球伟大的物理学家中,恩里科·费米毫无疑问是自伽利略以来最为著名的意大利科学家。同侪称他为“教皇”,认为他的直觉和研究都金口玉言,绝对可靠。他的发现改变了我们的世界:既能造出大规模杀伤性武器,又能反过来变成救人水火的医疗设施。
这位谦谦君子所努力解决的问题,诸如核毁灭的威胁、科学与政治的关系,至今仍意义重大。从法西斯主义和反犹太主义中脱身的费米,成了美国最为绝密的项目——建造原子弹的领头人。费米是最后一位精通物理学科所有分支的物理学家,也是理论物理学家和实验物理学家的罕见完美结合。他的丰富遗产极为多样,包含了诸多领域的关键发展,从宇宙射线到核工业技术,再到早期计算机。在这部细致入微的著作中,吉诺·塞格雷与贝蒂娜·赫尔林令这位远见卓识的科学家跃然纸上,既触及费米的人生,又关涉20世纪科学变革中令人血脉贲张的历史。[1]
10. 帕尼斯佩尔纳大道上的少年.[1]
维米那勒山是举世闻名的古罗马七座山丘之一,它从广阔的平原缓缓上升,连接起古罗马广场和斗兽场。[1][1] 此处作者描述似有误。连接古罗马广场和斗兽场的是帕拉蒂尼山,位于七座山丘的中央位置。维米那勒山是七座山丘中最小的一座,在帕拉蒂尼山东北约1千米处。帕尼斯佩尔纳大道位于维米那勒山脚下.译者注) ,在山前蜿蜒的诸多道路中,有一条叫作帕尼斯佩尔纳大道,在1927年费米成为教授时也是罗马大学物理系的所在地。物理系在这条大道上的89A,这里也位居这个日新月异的首都的中心位置。1870年意大利统一时,罗马才20万人口,到现在儿乎已经翻了两番。罗马大学也相应扩大了,大多数学生都是本地人。
帕尼斯佩尔纳大道89A的别墅有三层,还带一个地下室,对物理系来说地方够大了。奥尔索·科尔比诺一家住在三楼。二楼是皮藏丰富的图书馆及研究实验室,供物理系三位教授及学生使用。教室和商店在一楼。这栋别墅的氛围安宁祥和,很大程度上是由于环绕建筑物的大花园里遍植棕榈,竹林掩映。道高墙掩起花园和别墅,隔开喧嚣尘霾的街道,更为这里平添几分绿洲般的宁静。埃米利奥·塞格雷就曾这样写道:“我相信在那儿工作过的每一个人,都会对那个老地方充满深情,对它有诗情画意般的眷恋。”
塞格雷不是多愁善感之辈,但也显然被这个房子和周遭环境深深打动了。22岁的他加入了一项雄心勃勃的事业,壮志绝不小于建立起意大利物理学的未来。年仅26岁的费米和拉塞蒂,为这项事业铺平了道路:他们在建一个独一无二的研究中心,并将吸引学生中的佼佼者。塞格雷是罗马大学工程专业四年级学生,将第一个加入他们。
能将塞格雷招徕麾下并非偶然,这跟登山也有很大关系。塞格雷和拉塞蒂
都醉心于登山,他一听说拉塞蒂也来罗马了,就立即跟他取得了联系。拉塞蒂很快就喜欢上了这位更年轻的同好。拉塞蒂不只是一流的登山家,他还会讲好多种语言,阅读兴趣宽泛,对一切昆虫和植物都了如指掌,在一个新兴领域认认真真做着研究,据说还是令人高山仰止的恩里科·费米最要好的朋友和同事。听拉塞蒂谈天说地让物理学看起来比工程学要诱人得多。但塞格雷十分谨慎。意大利物理学真的有未来吗?
1927年夏天的一件事向他证明,这个可以有。一起登过一些山之后,拉塞蒂和塞格雷这年8月一起去登马特峰,意大利人管它叫切尔维诺峰。他们登上意大利这一侧的一道山脊,这是一条挺难走的路线,然后从瑞士一侧坡度稍为缓和的赫恩利山脊下山。在这次远征途中,拉塞蒂告诉塞格雷,他随后准备去附近的科莫湖开一个物理学会议。这个会议是为纪念亚历山德罗·伏特逝世一百周年而召开,有大量世界上最杰出的物理学家出席,会成为一场喜庆的盛会。拉塞蒂还很年轻,没有被邀请参会,不过他也没预先为参会——起码是全体会议——的问题做准备。
能见到世界上所有物理学泰斗的想法让塞格雷激动万分,他想:“我跟着拉塞蒂,拉塞蒂跟着费米,我说不定就可以去听一些讲座,看看大家都在干吗。”对塞格雷来说,“看看大家都在干吗”成了他的转折点。他下定决心当物理学家,很大程度上是因为看到了在费米和拉塞蒂门下学习的前景。
费米希望能吸引更多大有前途的研究人员来帕尼斯佩尔纳大道,但不太知道该怎么着手。孜孜不倦的奥尔索·科尔比诺又伸出了援手。上一年春天在给二年级工程学生和几个普通科学学生(其中有未来的费米夫人)讲课时,他曾停下来宣布,他会在几个月之内招来一位天资聪颖的年轻人当物理老师,这个人叫恩里科·费米。科尔比诺说,如果同学们谁有精力接受挑战,他邀请他们加入这个处于变革之中的领域。很多大事正在发生。
有一个学生觉得自己准备好接受挑战了,他叫爱德华多·阿马尔迪(Edoardo Amaldi),这年18岁。阿马尔迪的父亲是罗马大学一位备受尊敬的数学家,两年前也曾带着家人前往多洛米蒂度过夏天。在那里他们加入了卡斯泰尔诺沃的大学数学家圈子,圈子里还有卡蓬一家和费米。那个夏天年轻的阿马尔迪和费米一起徒步过好几次,甚至还一起长途骑行过一回。这位新晋物理学教授无穷的精力和充满乐趣的生活,深深吸引了阿马尔迪。如今长了几岁的阿马尔迪受科尔比诺鼓舞,非常想从工程学转到物理学。从拉塞蒂遇到费米后开启的“转到物理系”模式重现江湖。
费米、拉塞蒂、塞格雷和阿马尔迪四人,形成了一个核心团体,后来叫“帕尼斯佩尔纳大道上的少年”。少年们坚持同样的意大利基本作息时间:一周工作五天,每天从清早工作到中午一点,休息两小时在家吃午饭,下午三点回来,再一直工作到晚上七八点。
工作日有一项节目是雷打不动的。这节目会在下午晚些时候开始,少年们聚在一起,听费米就某个他选定的主题或是正困扰大家的问题进行非正式演讲。费米会有条不紊、滔滔不绝地讲下去,不用参考教材文本,就能得出可资应用的所有公式,解决问题,并进一步发散考虑。费米挺喜欢这种非正式的教学方式,终其一生都乐此不疲。他授课如此行云流水,仿佛不费吹灰之力,学生往往意识不到,这样的讨论实际上有多即兴发挥。
周六早上用来制订下周活动的计划。周日空出来游玩,有时候到罗马郊野远足,有时候在附近的山丘上长时间徒步,天气转暖就会到奥斯蒂亚海滩漫步。费米的周日外出通常是团体活动,但团体成员时常变动,取决于谁在罗马并且有空玩耍一天。早些时候,在他当上教授之前,团体中会有他姐姐玛丽亚、恩里科·佩尔西科,以及一些共同的朋友。后来,劳拉、一两个或好几个少年,一些新朋友,都会加进来。安排总是很灵活。
随缘聚散的团体留下的很多照片都有相同的景观:男人都面带微笑,穿着休闲服,年轻女人也同样微笑着,穿着短裙,戴着20世纪20年代流行的钟形女帽,穿着徒步鞋而不是雅致的女鞋。外出时的闲聊通常活泼逗趣,因为他们常常互相评头论足,看到底谁更傻兮兮。有时候话题也会转向物理,不过从不跟少年们正在进行的研究直接相关:那是要留给一周里另外六天的。
游玩并不只限于星期天的一日游。暑假时少年们会和朋友们一起去多洛米蒂山中徒步,冬天则会在阿尔卑斯或是多洛米蒂滑雪,尽管缺少滑雪的拖牵和缆车。费米热爱所有这些活动,是平易近人又广受欢迎的小伙伴。他棕色眼睛里深邃的目光闪现着智慧,而他随和的笑容又召唤着亲密的友谊。
帕尼斯佩尔纳大道充满了愉悦身心的气氛和亲密无间的友谊。这种氛围的体现之一是互赠绰号。他们中有几个得到的是基督教会的名字,这很罗马。费米被认为金口玉言永不出错,因而得名“教皇”;拉塞蒂被冠名为“红衣主教”,这是对他居于费米左膀右臂这一地位的认可。塞格雷动辄评头论足的性情让他得到了“蛇怪巴西利斯克”的称号,这是一种传说中的爬行动物,用眼神就能杀人。阿马尔迪最为年轻,胖乎乎的脸庞红润发光,就被叫作“小男孩”。还有科尔比诺,他有能力让奇迹上演,主要是筹集资金和为他的青年门生创造半工半读的研究助理岗位,这为他赢得了“全能神”的头衔。
帕尼斯佩尔纳大道上的少年,起初只是四个成员的小团队,不过很快就有了第五个不同寻常的成员,这就是埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)。马约拉纳在罗马大学攻读工程学学位,他的聪慧让他在同学中间鹤立鸡群。塞格雷和这个害羞而自卑的年轻人成了朋友,鼓励他转系学物理。跟费米简单会面之后,马约拉纳就不再犹疑了。马约拉纳在少年中间相对孤僻,得到的绰号是“宗教裁判所大法官”,这是因为他的简洁生硬,以及批判性的态度。这种性格让其他人的研究也很受用,但首先是严于律己。
宗教裁判所大法官与教皇在计算速度上难分轩轻。有一天应费米要求,马约拉纳仔细研究了一个复杂方程,好算出来要将原子离子化,也就是把它的电子都去掉需要多少能量。费米试着用数值近似做了估算。马约拉纳闭门长考数日,回到帕尼斯佩尔纳大道,拿他的答案和费米的做了比较。让少年们大跌眼镜的是,马约拉纳用解析方法解出了方程,他的答案和费米的数值结论是一致的。在那之前他们都以为,没有人能跟恩里科相提并论。
费米就这一主题所写的文章将统计力学应用于原子物理,得到了相当多的赞同。然而,它得到的称誉不如费米期待的那么高。他很快了解到,这是因为早在一年前就有一位叫作卢埃林•托马斯(Llewellyn Thomas)的英国人得出了几乎同样的结果。托马斯的文章发表在《剑桥哲学学会会刊》上,这份刊物在意大利看不到,因此费米从没见过。这样一来,就像他之前曾抢先于狄拉克一样,现在费米是被别人抢先了。
在通信不畅的年代独立发现的现象很普遍,因此这一发现归功于他们两人,这就有了“托马斯-费米方程”的命名。费米的国际声誉日渐增长,在这件事情上被抢先相对而言对费米并没有太大影响。他在罗马大学的职业生涯已经扬帆起航,很快会有更多理由,让教皇君临万邦。
参考
^ab恩里科·费米传:原子时代的诞生/(美)吉诺·赛格雷 (美)贝蒂娜·赫尔林著;舍其译.长沙:湖南科学技术出版社,2019.7.书文原名:The Pope of Physics.