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派斯:从物理学家到物理学史家

1998-07-08 来源:中华读书报  我有话说

●派斯是粒子物理学的创始人之一,他的研究领域涉及基本粒子过程,对称性及量子场论;

●派斯的著作《上帝是不可捉摸的:爱因斯坦的科学与生平》是史蒂芬·霍金访华时随身携带的手提箱里唯一的一本书;

●对文学经典的熟悉,使派斯的科学史著作在带给你科学的震撼外,别具风格。

亚伯拉罕·派斯,1918年出生于荷兰的一个犹太人家庭。他的祖先早在18世纪以前就定居于荷兰。1938年,派斯毕业于荷兰的乌特勒支大学,获得学士学位。随即,他又在那里随比利时物理学家罗森费耳德攻读物理学的博士学位。当时正值第二次世界大战,在荷兰的犹太人也难逃被德国纳粹迫害和残杀的命运。1941年6月14日,是德国当局限定的在荷兰可以让犹太人获得博士学位的最后期限。为了赶上这趟末班车,派斯不得不废寝忘食地工作,为了抓紧撰写学位论文,他每天从早到晚一直写到再也写不出一个字时为止,终于在6月9日通过答辩得到了博士学位,并留校任教。随着纳粹对犹太人迫害的升级,1940年12月,荷兰所有在大学中任职的犹太人都被解职,作为助教的派斯自然也未能幸免。接着,又传来了要把犹太人送进集中营的消息,为了免遭迫害,派斯开始了东躲西藏的生活,但在1945年3月,他还是被盖世太保抓了起来,并被关进监狱,直到战争结束后,才被释放。

就在这一年,他接到丹麦物理学家、量子力学哥本哈根学派的领袖尼耳斯·玻尔的邀请,到哥本哈根理论物理研究所工作,成为玻尔的助手,从此真正开始了作为一名物理学家的生涯。第二年,他又来到美国,在普林斯顿高级研究所从事研究,后来,成为该研究所的教授,并结识了同在那里工作的著名物理学家爱因斯坦。1954年,派斯成为美国公民,1963年,到纽约的洛克菲勒大学任教授。从1981年到现在,派斯一直是该大学的DetlevW.Bronk退休荣誉教授。1962年,派斯当选为美国国家科学院院士,他也是荷兰皇家科学院院士和美国文学与科学院院士,1979年,获得奥本海默奖,1993年,获得丹麦皇家科学院科学奖章。

在物理学中,派斯曾作出重要的贡献,是当今世界上带头的理论物理学家,被誉为粒子物理学的创始人之一。他的研究领域主要是基本粒子过程,强与弱相互作用的对称性,以及量子场论的研究。他曾提出支配奇异粒子特性的缔合产生原理,对于涉及物理学对称性原理的SU(6)理论做出了重要贡献,也是“粒子混合”思想的发现者之一,这一思想对理解中性复合K粒子具有重要的作用。

有一些科学家,在老年时,离开了科学的前沿领域,从事一些科学史方面的工作。派斯也是这样,大约从1978年开始,他主要致力于物理学史的研究,但不同的是他比其他科学家做得更加出色。1982年,派斯撰写的第一部重要科学史著作——爱因斯坦的传记——《上帝是不可捉摸的:爱因斯坦的科学与生平》出版。为了撰写这本传记,他像科学史家一样工作,多年在爱因斯坦档案馆里进行研究,在爱因斯坦的私人秘书杜卡斯女士的帮助下,查阅了大量的原始文献。此书出版后,一炮打响,于第二年获得美国国家图书奖。这是世界上第一部详尽而且颇具特色地论述爱因斯坦的科学工作的传记,据说销量多达50万册。我国于1988年也曾由科学技术文献出版社出版了中译本(但在译文中错误很多),当时的印数只有可怜的3500册。除了扎实的文献工作之外,派斯作为一名杰出的物理学家的功底,以及他在普林斯顿长期与爱因斯坦接触和交谈的背景,也使得此传记别具特色。尤其在物理学家们当中,此传记有良好的口碑。对此笔者可以提供一个个人的旁证:大约在80年代中期,那位被誉为继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家、在中国亦是大名鼎鼎的《时间简史》一书的作者、全身瘫痪的霍金曾从英国来中国访问。当他在北京师范大学作关于天体物理学方面的演讲时,笔者曾有幸聆听,并看到,在霍金打开的手提箱中,唯一的一本书,就是派斯写的这本爱因斯坦的科学传记。

继此书出版后,派斯并未休止,而是一本又一本地连续出版物理学史方面大部头的著作,几乎成了一个丰产的科学史作家。1988年,他出版了关于粒子物理学史的著作《势不可挡的深入:论物理世界中的物质和力》(InwardBound::OfMatterandForcesinthePhysicalWorld),论述从X射线的发现开始到80年代粒子物理学的历史(据悉国内已经有出版社正在组织翻译该书)。1991年,派斯出版了20世纪另一位伟大物理学家的传记——《物理学、哲学和政治中的尼耳斯·玻尔的时代》,这是一本至今为止篇幅最大的玻尔传,关于物理上的事实叙述得比较多,在物理史实方面没有一般人常出的错误。为了写这本书,他花了三、四年时间,大致是一半时间在纽约,一半时间在哥本哈根(在丹麦的尼耳斯·玻尔文献馆中至今还一直专门为他设有一间办公室)。由于他精通丹麦文,能够查阅各种官方和私人的丹麦文资料,这是许多其它物理学史家所无法企及的。例如,他通过查阅哥本哈根市政府的卷宗和有关教堂中的记录,把玻尔的父系家谱和母系家谱都追溯到了四、五代以上,给出了玻尔的高曾祖父等人的全名,并且考证出玻尔在大学时参加的学生团体“黄道社”的12个成员中10人的姓名和后来的职务等。可以说,这是目前人们写出的最重要的一本正式的玻尔传记。

派斯在1982年出版的那本题为《上帝是不可捉摸的》的爱因斯坦传记影响良好,其最鲜明的特色是对爱因斯坦的科学的详尽准确的叙述,但也正是由于科学内容的缘故,对于一般读者,该传记还是显得有些艰深。1994年,他出版的《爱因斯坦当年寓此》一书,则在很大的程度上弥补了这一不足。《爱因斯坦当年寓此》这本写给普通人的爱因斯坦传记可以说是《上帝是不可捉摸》一书的姊妹篇,对于该书的介绍可参见本版的新书重点推荐。

派斯自己和别的一些人都说他是最后一个既熟悉玻尔又熟悉爱因斯坦的人,与这两位物理学史上的伟人都有过比较密切的私人接触,而且在某种意义上可说算是与他们进行过某种合作。的确,在仍在世的20世纪物理学家中,派斯是最后一个有这样的机会的人。而且,他也兴趣广泛,喜欢音乐、登山,有众多的爱好,还很会讲故事。这些都是优势,因而,他在1997年最新出版的自传《双洲记:在动乱的世界中一个物理学家的生活》,既具有在物理学史方面的意义,也是一本很能引起读者兴趣的著作。此书的书名套用自狄更斯的小说《双城记》。

像这种对于经典文学的熟悉和了解也使他的著作另具特色。对此,笔者这里还可以再补充一个例证。1986年,笔者曾翻译了一篇派斯所写的关于物理学家狄拉克的传记文章。其中讲到有关狄拉克的一个故事:“一次,狄拉克和福斯特在剑桥的宴会上相遇。在他们之间的交流的故事常常被人们完整地讲述。狄拉克:在洞里发生了什么?福斯特:我不知道。然而,这说法不足凭信。皮尔斯曾告诉我,他问过狄拉克到底说了什么,并得到这样一个回答。狄拉克:在那洞里有第三者吗?福斯特:没有。”当笔者在没有更多的上下文的情况下译到此段时,实在有些莫名其妙。正好在同一年,派斯来中国访问。乘陪同之机,向他提出此问题。派斯便讲到了英国小说家福斯特和他1924年的名作《印度之旅》,由此联想到国内曾上演过的据此小说改编的电影中的情节,笔者才终于明白了那段话的含义。

1998年,派斯还与他人一道编辑出版了纪念狄拉克的文集《保罗·狄拉克:其人与其工作》。

当然,作为一位在晚年从物理学领域转向物理学史的学者,也有人认为与真正职业的科学史家相比,派斯在史学意识和哲学洞见方面尚有不足之处。但与更多的在晚年将科学史作为一种业余消遣的科学家们相比,派斯由于他特殊的经历和不懈努力,以及他独具特色的科学史著作,使他成为科学家出身的科学史家中的佼佼者,在科学史界极有影响。今年5月27~29日,联合国教科文组织和尼耳斯·玻尔研究所在巴黎举行了一次纪念玻尔的学术会议,题目为“尼耳斯·玻尔和20世纪科学的演进”,会议邀请了十几位世界上第一流的科学家发表演讲,邀请名单包括一些诺贝尔奖得主,但其中排在第一位的就是派斯,由他来介绍玻尔。由此我们也可看出派斯在学界的影响和地位。

今年,派斯在丹麦的家中过了80岁的生日,70多位丹麦名流参加了庆祝茶会。对于他未来将写出什么样的科学史著作,人们将拭目以待。看来派斯还不会停下来,正如他在《势不可挡的深入》一书结尾处讲的那个故事所预示的:一位到华盛顿市的参观者坐出租车经过宾夕法尼亚大道,他注意到在国家档案馆的后面有一座雕塑——一个坐着的妇女在膝上放着一本打开的书。雕塑的底座上有一段铭文:“过去的事情就是开端”,这使他感到困惑,便问出租车司机那是什么意思。出租车司机回答道:“那意思就是你还什么都他妈的没听到呢”。

《上帝是不可捉摸的》一书封面

玻尔传一书的封面

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