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这些预言使门捷列夫名声远扬——除了在俄国:在那里,他并不被看作什么预言家,因为沙皇不喜欢他的自由主义的政治态度。后来在英国发现的以氦、氖、氩开始的整整一横排新元素,进一步扩大了他的胜利成果。虽然他未能被选入俄国科学院,但在世界上其它地方,他的名字却具有神奇力量。
原子的基本排列方式是按数字顺序表示的,这一点很清楚。但这并不能说明全部情况;我们一定遗漏了什么。认为一个表示原子量的数值包含了元素的所有特性,是不大说得通的:必定还有什么东西隐藏其中——究竟是什么呢?一个原子的原子量可能是对这个原子复杂性的一种衡量方式。如果是这样,那么,原子的某种内部结构,形成原子种种特性的组合原子的某种物理方法,就还没有被揭示出来。当然,只要当时的人们相信原子是不可分的理论,上述观点就是令人难以置信的。
这就是为什么剑桥大学的j.j.汤姆逊(joseph john thomson)在1897年发现电子这件事成为重大转折的原因。的确,原子有它的组成部分;它并不像希腊文中这个词的含义那样是不可分割的。电子是原子质量或原子重量的微不足道的部分,但却是一个真实存在的部分,而且它还带有一种电荷。各个原子中电子的数目决定该原子的特征。而且,如果把氢和氯包括在门捷列夫元素表的第一位和第二位,那么,元素在表中所占位置的数字正好与其电子的数目相等。就是说,钾有三个电子,铍有四个电子,硼有五个,如此等等。在整个表中,元素的电子数目就这样依次递增。原子在表中所占位置叫作原子序数。我们现在知道原子序数是表示原子内部的某种物理学真相——即原子内的电子的数目。这表明,对原子的描述已经从原子量转变到原子序数。这就意味着,对原子的研究已基本上转向原子的结构了。
这是人类知识上的大突破,现代物理学就是从这里开始的。从此开创了一个伟大的时代。在那些年代,物理学成了最伟大的集体创造的科学成果。——不,不仅如此,物理学也是20世纪的一项伟大的集体创造的艺术杰作。
我说“艺术杰作”,是因为原子具有内在的结构,即原子世界之中的世界。这一观念立刻激发了艺术家们的想象力。1900年以后的艺术与1900年以前的艺术相比,迥然不同,这一点可以从这个时代的任何一位富有独创性的画家身上看出来:例如,翁贝托?波丘尼(umberto boccioni)的《一条街的力量》(the forces ofa street)或《骑自行车的人的动力》(dynami【创建和谐家园】 of a cyclist)。现代艺术与现代物理学是同时开始的,因为现代艺术来源于同一思想。
自牛顿发表《光学》的时代以来,各种事物的五光十色的表面曾经使画家们感到入迷。
20世纪改变了这种情况。像伦琴的x 射线照片一样,这时的绘画艺术也在寻求人体表皮下面的骨骼,寻求构成物体或人体的整体形式的深层的立体结构,像朱安?格利斯(juangris)那样的画家就经常进行这样的结构分析,他在《静止的生命》(still life)中着眼于自然形态,在《丑角》(pierrot)中则着眼于人体形态。
例如,立体派画家显然受到不同族属的晶体结构的启迪,他们在晶体结构中看到的是山坡上的一个村庄的形状,正如乔治?布拉克(georges braquc)在他的《埃斯塔克山上的房屋》(housesat lestaque)中所作的那样,或者如毕加索(picasso)在《阿维尼昂的少女们》(les demoisellesdavignon)中所描绘的那群女人形象一样。在毕加索转向立体主义绘画的第一幅著名作品中——一张入脸,即《丹尼尔-亨利?卡思韦勒肖像》(portraitofdoniel-henry kahnweiler)——画家的兴趣已从人物的皮肤和相貌转移到内在的几何关系上来了。人头被拆散成数学图形,然后从内向外组合起来,成为一种再构成,一种重新创造。
北欧画家对隐秘的结构的这一新的探索是十分令人注目的:例如,画家弗兰兹?马尔克(franz mqrc)在《一片森林中的鹿》(deer in a forest)中就是这样看待自然风光的;又如,另一位立体派画家(他深受科学家们的喜爱),吉恩?梅特津格(jeanmetzinger)也是这样,他画的《马背上的女人》(woman on a hores)由尼尔斯?玻尔(niels bohr)收藏,波尔在哥本哈根他的住宅中收藏了不少绘画作品。
一件艺术作品和一篇科学论文之间存在着两个明显的差别,一个差别是,在艺术作品中,画家显然是要把世界分解成碎片,然后又在画布上拼缀起来。另一个差别是你能够观察到画家在创作时的思维活动。例如,乔治?修拉(georges seurat)在《拿着粉扑的年轻女人》(young woman with a powder)和《鸟喙》(lebec)两幅画中,把一种颜色点加在另一种不同颜色旁边,以获得一种整体效果。而在这两方面,科学论文都无能为力。它往往只是分析性的;它几乎总是把自己的思想隐藏在非人格化的科学语言之中。
我愿意在这里谈谈20世纪物理学的奠基人之一,尼尔斯?玻尔,因为在上述两个方面,他都堪称是一位完美极致、炉火纯青的艺术家。他没有什么现成的答案。在开始上课时,他总是对他的学生们这样说:“我说的每一句话,你们都不应该看作是一种定论。而应该看作是一个问题。”他所探究的问题就是关于世界的结构的问题。无论是在他年轻的时候或是年老的时候(他在70岁高龄时仍然具有深刻的洞察力),同他一道工作的人都是这样一些人:他们把世界分解开来,经过反复思考,再把它重新组合起来。
最初,玻尔在20多岁时与j.j.汤姆逊和曾经是他学生的欧内斯特?卢瑟福(ernestrutherford)一道合作,卢瑟福于1910年前后,成为世界上杰出的实验物理学家。(汤姆逊和卢瑟福两人都是深受他们孀居母亲的影响而转向科学事业的,正如门捷列夫一样。)当时,卢瑟福是曼彻斯特大学(manchester university)的一位教授。早在1911年,他就提出了一种新的原子模型。他曾说,原子质量的大部分集中在处在原子中央的、沉重的原子核上,电子沿轨道绕原子核运动,其方式与行星绕太阳运行相同。这是一个卓越的构想——也是历史的一个绝妙讽刺,在300年时间内,哥白尼、伽利略和牛顿的这种当初看来令人不能容忍的思想观点已经成为每个科学家最自然的模式。在科学研究中,常常有这样的情形,一个时代的令人难以置信的理论成为后继时代人们的日常的普通概念。
然而,卢瑟福这个模式还不是完全正确的。如果原子真的是一台小型机器,那么,它的结构又怎么能够解释它永远不会停止运转这个事实呢?——它是一台小型的永动机吗?它是我们所知的唯一的永动机吗?行星在绕轨道运行时会不断地失去能量,结果,年复一年,它们的轨道变得越来越小——一点一点地变小,但总有一天它们会掉进太阳里去。如果电子完全像行星一样,那么,它们也会掉进原子核里去的。一定有某种东西阻止电子不断失去能量。这就要求有一种新的物理学原理,以便将电子所能释放出来的能量限制在固定值内。只有这样,才能有一个衡量标准,即一定的能量单位,这种能量单位使电子不致离开有着固定尺寸的轨道。
尼尔斯?玻尔在马克斯?普朗克(max planck)于1900年在德国发表的著作中发现了他要寻找的这种能量单位。十多年前,普朗克就已指出:在一个物质以量子的形式存在的世界上,能量也必定是以量子的形式产生的。现在看来,这种观点并无奇特之处。但是,就在他形成这一思想的那一天,普朗克就意识到他的这个思想是多么具有革命性。那天,他像世界各地的学者惯常所作的那样,正带着他的儿子在作一次午饭后的散尗。他对他的儿子说:“今天,我头脑里形成了一个概念,它如同当年牛顿的思想一样,是十分伟大而具有革命性的。”实际情形的确如此。
于是,从某种意义上讲,玻尔的任务当然就不那么艰难了。他一手有卢瑟福的原子模型,一手有普朗克的量子假说。那么一个27岁的年轻人在1913年把这二者结合起来,提出了现代的原子理论,这到底有什么了不起的地方呢?没有什么,只不过是一种十分奇妙的、显而易见的思维过程,一种综合这两种理论的努力罢了。这是一种在能够找到这一论点的证据的地方去寻求证据的思想:这就是原子的“指纹”,即光谱:在光谱中,我们从外部观察原子的活动,是可以看得见的。
这是玻尔的一个了不起的思想。原子的内部结构本来是无从窥见的,但是有一个窗口,有一个像装有五彩玻璃似的窗口:这就是原子的光谱。每一种元素都有自己特定的光谱,但这种光谱并不像当年牛顿从白光中看到的那样是连续不断的,而是具有若干标志着元素特性的明亮的光谱线,例如,氢原子的光谱中有三条很活泼的光谱线:一条呈红色,一条呈蓝绿色,还有一条呈蓝色。玻尔把它们分别解释为氢原子中的电子从外层轨道跃入内层轨道时的能量释放。
只要在一个氢原子中的电子的运动保持在一条轨道上,它就不会释放能量。但是,只要电于外层轨道跃迁到内层轨道,这两层轨道的能量差就会以光子的形式释放出来。从数以亿万计的原子中同时释放出能量,这就形成了我们所看到的那种颇具特色的氢原子光谱线。那条红线表明电子从第三条轨道跃入第二条轨道;而当电子从第四条轨道跃入第二条轨道时,便发出蓝绿色光谱线。
玻尔写的《论原子与分子的构成》(on the constitution of atoms and molecules)一文很快成为一部经典著作。于是,原子结构也与牛顿的宇宙一样,具有深刻的数学性质。
不过,它还包含了一个量子原理。尼尔斯?玻尔超越了在牛顿之后维持了两个世纪之久的物理学法则,在原子的内部建立起了一个世界。玻尔载誉凯旋,回到了哥本哈根。丹麦又成了他的家乡和从事科学研究的新天地。1920年,人们在哥本哈根为他建立了“尼尔斯?玻尔研究所”。来自欧洲、美洲和远东的年轻人在这里研究、切磋量子物理学。维纳?海森堡(werner heisenberg)也经常从德国来到研究所,在那里,他深受启发,不断地努力构想出一些极端重要的思想:玻尔从不允许任何人的设想半途而废,不了了之。
回顾一下玻尔的原子模型的确立所经历的种种步骤,是很有趣的,因为在一定程度上,这些步骤再现了每一种科学理论的生命周期。首先是发表论文。在论文中用已知的结果来支持对这种模型的论证。这就是说,氢原子的光谱显示出特有的光谱线,这是人们早已知道的,它们的位置符合电子从一条轨道到另一条轨道的量的转变。
第二步是从这一论证出发,进而论及一种新的现象:例如,高能的x射线的光谱线。这种光谱线,人的肉眼看不见,它们同样是由电子的跃迁形成的。这项工作是1913年在卢瑟福的实验室里进行的,而且收到了极好的效果,完全证实了玻尔的预见。从事这项工作的是27岁的哈里?莫斯利(harry moseley),他未能做出更为杰出的工作,因为他死于1915年英国对加利波利(gallipoli)的残酷的袭击之中——这次战役还间接地夺走了好几位前程远大的年轻人的生命,其中有诗人鲁伯特?布鲁克(rupertbrooke)。和门捷列夫所做的工作一样,莫斯利的研究也提到了一些缺位的元素,其中之一是在玻尔的实验室发现的,并根据哥本哈根的拉丁文译名命名为“铪”(hafnium)。玻尔在接受诺贝尔物理学奖时的演讲中附带宣布了这一发现。这篇演讲的主题令人难忘,因为玻尔详细描述了他在另一次演讲中充满诗意的总结:量子的概念是怎样——逐步导致了对一个原子中任何电子的静态结合方式的系统的分类,并对各种元素的物理和化学特性之间的重要关系作出了一种圆满的解释,正如门捷列夫的著名的周期表所表明的那样。现在看来,这样一种对物质特性的解释,甚至超过了毕达哥拉斯学派的梦想,使那种把自然法则的公式简化为纯粹的数的关系的古代理想变成了现实。
就在这时,就在这一切似乎都在顺利进行时,人们突然开始明白:正如每一种理论都或迟或早会遇到的情形一样,玻尔的理论也快到达它的极限了,开始显露出这样那样的弱点,好似一种风湿痛症。后来,人们终于意识到,原子结构的真正问题并没有得到解决。我们只是敲开了外壳。而在外壳里面。原子就像一只有一个蛋黄的鸡蛋。蛋黄就是原子核,我们甚至还没有开始认识它。
尼尔斯?玻尔是一个既好沉思又喜悠闲的人。他获得诺贝尔奖金后,用这笔钱在乡下买了一幢房子。他对艺术的鉴赏趣味也涉及诗歌。他对海森堡说:“当问题涉及到原子时,我们只能像吟诗作赋那样使用语言。诗人正是这样,他最关心的不是描述事实,而是创造意象。”这是一种人们未曾想到过的思想:在涉及原子时,“语言不是用来描述事实,而是用来创造意象。情形正是这样。在肉眼能见的世界下面隐藏着的一切总是人们想象出来的,这是千真万确的:这是一种意象的游戏。人们再也没有别的办法,谈论那无从窥见的世界——在自然界,在艺术中,或者在科学的领域里,都只能这样。
当我们一旦跨进原子世界的大门时,我们就置身于一个自己的感觉无法体验的世界。那里有一种崭新的结构,一种我们所无法知道的事物组合的方式:我们只能用比拟的方法,用一种全新的想象活动把它描绘出来。这种结构的形象来自我们的具体感官世界,因为这是唯一可以用语言加以描绘的世界。然而,在描绘那个看不见的世界时,所有的方法都不过是一些比喻,都是借助于我们从视觉、听觉和触觉所感知的广大世界中所摄取的各种各样的相似性生发出来的。
我们一旦发现,原子并不是物质的不可分割的结构单元时,我们只能设法制作一些模型。以表明这种结构单元是如何相互联结和相互作用在一起的。这些模型借助于类比,用来表明物质是怎样构成的。因此,为了验证这些模型,我们不得不把物质分解开来,犹如切割金刚石的工匠通过手的触感来验证晶体的结构一样。
人类之上升是一种越来越丰富的归纳与综合,每前进一步都是一种努力分析的结果:分析日益深入,世界中有世界。当人们发现原子还可再分割时,似乎原子有一个不可分割的中心,即原子核。于是,大约在1930年,科学研究的发展也要求对原子模型作出新的改进。
处于原子中心的原子核还不是真正的最终的微粒。
据《旧约全书》的希伯来文注释者们说,在创世的第六天的黎明,上帝为人类制作了一些工具,从而也赋予人类以创造的才能。假如这些注释者们今天还活着,他们就会写下:“上帝创造了中子。”在美国田纳西州的橡树岭(oak ridge)迸发出的那道蓝色的闪光,就是中子的踪迹:米开朗基罗绘画中上帝用手指点化亚当(adam),他用的不是吐纳之气,而是创造之力。
也许我不应该把话扯得太远了。让我从1930年的那件事谈起吧。当时,原子核的存在就像当初原子的存在一样不容置疑。问题在于,当时人们还没有办法把原子核分裂成一个个带电的部分:它们的数目不相吻合。原子核带有正电荷(与原子中电子的负电荷相平衡),电荷数与原子序数相等。但原子核的质量不是其电荷的常数倍:原子核的质量从与电荷数相等(在氢原子中),到相当于那些重元素中的电荷数的两倍多。只要人们仍然相信一切物质都一定是由带电粒子构成的,这个现象就难以解释。
是詹姆斯?查德威克(james chadwick)破除了这种根深蒂固的观念,并且在1932年证明原子核由两种粒子组成:不仅有带正电荷的质子。而且还有一种不带电的粒子,即中子。这两种粒子质量大致相等,也就是说,大致上等于氢的原子量。只有最简单的氢原子核才不包含中子,它是由一个质子组成的。
因此,中子成了一种新的探索手段,像是炼金术士们使用的火焰,因为。既然中子不带电荷,它就可以不受电的干扰,射入各种原子核内部,使它们发生变化。这位现代的炼金术士,这个利用这种新的工具胜过其他任何人的人,就是罗马的恩里科?费米。
恩里科?费米是一个奇特的人物。我很晚才认识他,因为在1934年时,罗马在墨索里尼控制之下,柏林又为希特勒所掌握,像我这样的人是不会去那里旅行的。但是,当我后来在纽约见到他时,他使我大吃一惊,我觉得他是我生平见到的最聪明的一个人——也许是最聪明的人,除去一个例外。他结实,矮小,有力,敏锐。很像一个运动员,做起事来总是目标明确,好像他从一开始就能看到事情的结果。
费米用中子依次轰击每个元素,而元素擅变的传奇正是在他的手中成为现实的。你会看到,费米使用的中子从这种反应堆中流泻而出,因为这种反应堆被人们轻意地称作“游泳池”反应堆,意思是人们用水来使中子反应的速度减低。我应该用恰当的名称来称呼这种反应堆:高通量同位素反应堆(high flux isotopereactor),这种反应堆已在田纳西州的橡树岭建成并投入使用了。
当然,元素嬗变是人类的一个由来已久的梦想。但是,对我这样一个热衷于理论研究的人来说,20世纪30年代最令人振奋的事情是,开始揭开自然界演化的奥秘。我必须解释我说的这段话。我在开始时谈到了创世的那个日子,而且我还会再次谈到这个问题。那么,我从哪儿谈起呢?很久以前,大约在1650年,英国阿尔马总会督詹姆斯?厄谢尔(jamesussher)曾经说过,宇宙是上帝在公元前4004年时创造出来的。虽然他所拥有的不过是宗教的教条与无知,但他却不容许别人反驳。据说,只有他或者另外某一位教士知道世界是在哪一年,哪一天,星期几,以及哪个时辰被创造出来的。谢天谢地,我把这些全给忘了。但是,直到20世纪,这个关于世界寿命之谜仍然似是而非:因为,在人们认定地球已有好几亿年的历史时,人们无法想象使太阳和星球运转如此长久的能量来自何处。不过,那时我们有了爱因斯但的方程式,这个方程式表明,物质的消耗将产生能量。但是,这种消耗了的物质又是怎样重新排列的呢?
可以说,这正是能量问题的关键,也是查德威克的发现所开启的人类理解之门。1939年,在美国康乃尔大学工作的汉斯?贝特(hans bethe)以十分精确的语言解释了太阳里氢嬗变成氦的问题,由于这种嬗变,质量的某种消耗给我们带来了这种高贵的赏赐——能量。
我是怀着一种特别的热情来谈论这些事情的,因为对我来说,这些事情有一种切身的体验性质,而不仅仅是对往事的追忆。在我看来,汉斯?贝特对这一问题的阐述是那样的生动具体,就像我举行结婚典礼那天的情形一样,接踵而来的是我的孩子们的呱呱坠地。因为在随后几年中的科学研究表明(据我推想,在1957年那次明确无误的分析中,得出了最终的结论),在所有的星球上,正在经历着这样一种过程,使一个一个原子的结构变得越来越复杂。物质本身在“进化”。进化这个词来自达尔文和生物学,而正是这个词在我有生之年改变了物理学的面貌。
元素的这种进化的第一步发生在像太阳这类年轻的星球上。这也就是从氢嬗变为氦的过程,而且,这一步需要来自内部的大量热量,我们在太阳表面所看到的,只不过是由这种嬗变活动引起的暴风雨而已。(氦是1863年日食时,用光谱线首次识别出来的,它之所以被称为氦,是因为当时在地球上还不知道有这种元素)。实际情形是,一对重氢核常常互相碰撞,聚变成氦核。
到时候,太阳大部分终归会变成氦。那时,太阳就将成为一个更加炽热的星球,在这个星球上,氦核相互碰撞,又会转过来生成更重的原子。例如,在一个星球上,只要有三个氦核在某一点上,在不到亿万分之一秒的时间内相互碰撞,就会生成碳。而每一种生物体内的每个碳原子就是通过这种无从稽考的碰撞方式产生出来的。除了碳,还可生成氧、硅、硫和其它更重的元素,那些最稳定的元素排列在门捷列夫元素周期表的当中,大体上在铁与银之间。但是,这些元素的构成过程却大大超过了铁和银这两种元素。
如果元素是一个接一个生成的,为什么大自然会就此停步不前呢?为什么我们只发现了92种元素,而其中最后一种是铀呢?显然,要回答这个问题,我们不得不制取铀以后的元素,并且证实在元素重量增大时,它们会变得更加复杂,而且有分离裂变的趋势。但是,在我们这样做时,我们不仅在制造新的元素,而且在制造某种具有潜在爆炸性的东西。费米在有史以来第一座石墨反应堆(在那俗语盛行的年代,人们把它叫作“堆”)中制取的钚元素,就是一种向全世界公开证明这一科学结论的人造元素。在某种程度上,钚是纪念费米天才智慧的一座丰碑;但我却把它看作是献给冥界之神普路托(pluto)的一份祭礼(钚元素的名字就是这位神灵的名字)。我这样说,是因为在日本长崎有4万人死于钚弹轰炸,在世界历史上,再一次出现了这样的怪事,一座丰碑纪念一位伟人,同时又祭奠那众多的亡灵。
我必须把话题立刻转回到维那利奇地方的矿上来,因为有一个历史矛盾需要在这里解释一下。各种元素在星球上不断形成,但我们过去却总认为宇宙正在趋于消亡。这是为什么呢?或者说,怎么会这样呢?
宇宙趋于消亡的思想来自对机器运动的简单的观察。每台机器消耗的能量终究会超过它所补偿的能量。一部分能量消耗于磨擦,一部分能量消耗于磨损。而且,在那些比维那利奇的木制绞盘更为复杂精密的机器中,能量以别的方式被消耗掉——例如,在减震器和散热器中。这些都是能量损耗的方式。这就好比是一个无法满足的能量水池,我们输入其中的一些能量总会跑掉,而且无法从中再次获得。
1850年,鲁道夫?克劳胥斯(rudolf clausius)把这种思想归纳为一个基本原理。据他说,有一种可以获得的能量,也有一种无法获得的能量的剩余。他把这种无从获得的能量称作“熵”,而且,他制定了著名的热力学第二定律:熵总是在增加。在宇宙中,热量不断泄入一种热平衡的湖泊,在这样的湖泊中,热量不能再被人们获取。
在100年前,这确实是一个很好想法,因为当时热仍然被看作是一种流体。但是,热量与火或者生命一样,并不是物质,热是原子的一种不规则运动。正是奥地利的路德维格?玻耳兹曼(lndwig boltzmonn)非常聪明地运用这一概念来解释一台机器,或者是一台蒸汽机,或者是整个宇宙中发生的现象。
玻耳兹曼认为,当能量衰减时,原子呈现出一种更加紊乱的状态。而熵就是测量这一无序状态的尺度:这一深刻的概念来自玻耳兹曼的新颖的解释。奇怪的是,人们竟可以测出无序状态;这种特定状态出现的概率——在这里被定义为能从原子中收集能量的方式数,玻耳兹曼相当精确地表达这种数的关系,s=klogw;s,即熵,与一定状态的概率w的对数成正比(k为比例常数,现在又称为玻耳兹曼常数)。
当然,无序状态的概率要比有序状态高得多,因为几乎每一种原子的随机组合都将是无序的;因此,总的来说,任何一种有序排列都会归于消失。但是,“总的来说”并不等于“总是如此”。有序状态并不“总是”会归于无序状态。这是一条统计学的法则,这意味着那种秩序将“趋于”消失。但是,统计学一般不说“总是如此”。统计学允许在宇宙的某些岛屿上建立有序状态(在地球上,在你身上,在我身上,在星球上,在一切地方),而在其它地方则代之以无序状态。
这是一种美妙的概念。但还有一个问题需要回答。如果说概率把我们带到这里来的说法是对的,那么,是不是概率太低以致于我们无权到这里来呢?
提出这种问题的人总是这样描绘这个问题的,但是,想一想在此时此刻构成我的血肉之躯的所有原子。这些原子竟然在这个时刻、在这个地方构成了我这样一个人,这岂不是颇有些不可思议吗?是的,确实如此,如果情况真是如此,那就不仅是不可信的——我这个人简直就是不可能的了。
不过,大自然当然不是这样发挥自己的作用的。大自然的活动是按步就班进行的。原子组成分子,分子组成碱基,碱基支配氨基酸的形戍,氨基酸结合成蛋白质,蛋白质在细胞中起作用。细胞首先构成简单的动物,然后构成复杂的动物,这样一步一步地由低级向高级发展。那些组成一个水平或层次的稳定单位,就是用于产生更高级组织结构的不规则碰撞的原始材料,其中有些结构也会碰巧成为稳定的。只要有某种尚未实现的潜在稳定性存在,就不会“碰巧”出现别的情况。进化无异于从简单到复杂一步一步拾级而上,而每一级本身又是稳定的。
既然这正是我研究的题目,我为这种稳定性起了一个名字:叫作“分层稳定”。正是这种稳定性,使生命缓慢而又不断地逐步上升,变得越来越复杂——这既是进化的主要进行方式,也是进化的难题所在。现在,我们知道,不仅生命的演化是这样,物质的演化也同样如此。如果星球不得不生成某种像铁那样的重元素,或者像铀那样的超重元素,单单靠所有组成部分的瞬时聚合,那是完全不可能的。不,决不可能。一个星球使氢嬗变为氦,然后,在另一个星球的另一个阶段上,氦聚合成碳,氧,和各种重元素,就这样一步一步地走完演化的整个阶梯,形成自然界的全部92种元素。
我们不可能再现这种发生在各个星球上的整个过程,因为我们无法控制聚合大多数元素所需的那种极高的温度。但我们已经开始把脚踏上这架梯子了:再现从氢到氦的第一步。在橡树岭的另一个区域,人们正在致力于氢的聚变。
当然,很难重现太阳内部的那种高温——摄氏1000度以上。而更加困难的是制造可以耐受这样的高温、并能使这种温度保持哪怕是1%秒的容器。而目前根本浚有制造这种容器的材料,容纳处于这种剧烈活动状态的气体的容器,只能以一种磁力捕集器的形式出现。这是一种新兴的物理学:等离子体物理学。这门学科之所以激动人心而又非常重要,在于它是自然物理学。这一次,人类作出的自然结构的重新安排再也没有违背自然的发展方向,而是沿着自然本身在太阳和群星上所采取的同一步骤向前迈进的。
最后,我以永恒不灭与生命有限的强烈对照来结束本章。20世纪的物理学是一项永垂青史的业绩。这是人类想象力所共同创造的任何辉煌成果都无法比拟的。无论是金字塔,还是希腊史诗《伊里亚特》(iliad),无论是民歌民谣,还是大教堂,都不能相提并论。。
那些科学概念的创始人都是我们这个时代具有开拓精神的英雄。门捷列夫,像玩单人纸牌那样,排列他的元素卡片;j.j?汤姆逊推翻了希腊人原子不可分的信念;卢瑟福,把原子结构解释为一种行星体系,尼尔斯?玻尔创立了原子结构模型。查德威克发现了中子,费米用中子使原子核发生裂变和嬗变,而在他们前头的,是那些敢于蔑视传统的人,也是提出各种新观念的最初的奠基人:马克斯?普朗克,他使能量具有像物质那样的原子特性:还有路德维希.玻耳兹曼,我们今天之所以能够认识到原子——这个世界中的世界,它和我们生活的世界一样真实——主要应归功于他。
谁会想到,就在1900年,人们还在为原子是否真实的问题争论得难解难分,大有至死不肯罢休之势。维也纳的伟大的哲学家恩斯特?马赫(ernst mach)说:“原子不存在。”
伟大的化学家维尔赫姆?奥斯瓦尔德(wilhelm ostwaed)也说:“不存在。”可是,在这个世纪的转折关头,有一个人以理论作依据,挺身而出,维护了原子存在的真实性,他就是路德维希?玻耳兹曼,我在他的纪念碑前致以深深的敬意。
玻耳兹曼是一个性情暴躁,与众不同,难于相处的人。早年追随达尔文,他好争执却又讨人喜欢,具有一个人应有的一切品格。在那个时候,人类上升的进程曾在一架精密的知识天平上摇摆不定,因为假如反原子的信仰果真盛行起来,那么,人类的进步就会倒退几十年,甚至可能100年。人类的进步不仅在物理学中会倒退,而且在紧紧依赖于物理学的生物学中也会倒退。
玻耳兹曼是否只是参加争论而已呢?不。他满怀【创建和谐家园】而生,满怀【创建和谐家园】而死。1906年,在他62岁时,由于感到孤独和气馁,就在原子学说即将取得胜利的时刻,他却以为一切都完了,于是含恨【创建和谐家园】。遗留下来的他的纪念物就是他那不朽的公式,s=klogw,这个公式已镌刻在他的墓碑上。
对于波耳兹曼思想的那种简浩而透辟的美,我无法用语言来形容。但我愿意引用诗人威廉?布莱克的诗句,他的《天真的预言》(auguries of innocence)是以这样的四行诗句开始的:从一粒沙子中看到一个世界,从一朵野花里窥见一片天空,你手心里掌握着无限,而永恒却贯穿在每个小时之中。
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第十—章 知识或确定性
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物理科学的目的之一,是精确地描绘物质世界。而20世纪物理学的成就之一,却在于证明了这一目的是不可企及的。
让我们以人的面孔作为一个恰当的例子。我听到一位瞎眼的妇女用手指抚摸着她第一次接触到的一个男人的脸,脱口而出:“应该说他已上了年纪。显然,他不是一个英国人,他的脸比大部分英国人更圆。他即使不是东方大陆(eastern-continental)人,也应该是欧洲大陆人。他脸上的皱纹,很可能是痛苦的皱纹。最初我还以为是些伤痕。这不是一张幸福的脸。”
这是斯蒂芬?波格拉杰维兹(stephan borgrajewicz)的面容。他和笔者一样,出生于波兰。在波兰艺术家菲利克斯?托波尔斯基(feliks topolski)看来,他就是图上描绘的那个样子。我们认为。这幅图画与他本人的面貌并不十分吻合,但却很好地揭示了这个人的面部特征;这位艺术家似乎是靠笔触在描绘细节;每一根线条都增强了画面的艺术效果,但又决不是最后的完成。我们把这看作是艺术家的表现手法。
但是,物理学迄今为止所作的一切表明这是寻求知识的唯一方法。其实并没有绝对的知识。那些宣称有所谓绝对知识的人们,无论他们是科学家或教条主义者,都只不过是打开了通向悲剧之门而已。所有信息都是不完备的。我们不能不谦虚从事。这就是人类的状况,这也正是量子物理学的涵义。我是说它的字面上的涵义。
让我们通过电磁波光谱来察看这张脸。我要提出的问题是:借助世界上最好的仪器,甚至,如果可能的话,借助世界上最完美的议器,我们能看到的细部究竟有多精细、多准确呢?
观察事物的细部或细节并不是非用可见光不可。詹姆斯.克列克?麦克斯韦尔(jamesclerk maxwell)于1867年指出,光是一种电磁波,他所建立的那些方程式,意味着还有一些别的波存在。从红色到紫色的可见光仅仅是不可见的辐射范围内的一个频带而已。光线有一套完整的信息排列,从波长最长的无线电波(低频)到最短的x射线以及其它射线(甚高频)。我们将这些光线轮流照射在这张人面上。。
波长最长的不可见波是无线电波。几乎早在100年前即1888年,亨利希?赫兹(heinrich hertz)就证明了它的存在,从而证实了麦克斯韦尔的电磁理论。正因为它的波长最长,它也是最粗糙的射线,用一种工作波长为几米的雷达扫描器来观察,你根本就看不见这张脸,除非把这张脸放大好几公尺,犹如一尊墨西哥的石雕头像一样。只有当我们缩短波长时,这尊巨大的头像的细节才会呈现出来:当波长不到一米时,耳朵现出来了。当无线电波的实际波长仅限于几个厘米时,裁们才能看出这尊石像旁那个人的大致轮廓。
接下来,让我们通过一架对另一种辐射范围、即波长不到一毫米的红外线十分敏感的照相机来观察这张人脸。天文学家威廉?赫歇耳(wililam herschel)于1800年发现了红外线,他注意到,当他把天文望远镜焦点移至红光以外时,仍可感受到热度,这是因为红外线也是一种热辐射线。照相机的底片把红外线以任选的色码转变为可见光,这张脸上最热处呈蓝色,最冷处呈红色或黑色。于是,我们看见了这张脸的大致容貌:眼睛、嘴巴和鼻子——也看到了鼻孔中呼出的热气。是的,我们又知道了一些关于这张人脸的新的情况。但我们所知道的还不是细节。
当波长缩至最短的时候,即缩短至几百分之一毫米甚至更短的时候,红外线渐渐变成可见的红色光线。我们现在使用的胶卷对红外线和可见红光两者都很敏感。这时,这张脸顿时显得生气勃勃,这不再是某一个人,而是我们知道的这个人:斯蒂芬?波格拉杰维兹。
在白光照射下,肉眼可以看清他脸上的每一个细节:纤细的毫毛,毛孔,这儿一个疵点,那儿一根破裂的脉管,白光是各种波长的光线的混合,从红色到橙、黄、绿、蓝,最后是紫色,最短的可见光波。从理论上讲,通过短的紫色光波,较之长的红色光波,我们可以看到更为精细入微的细部,但是,在实践上,光的不同组合看起来作用不大。
那位画家对这张脸进行了分析,区别它的种种特征,分离不同色彩,将图像放大。人们自然要问:难道科学家不会用显微镜去分解和分析更为细微的特征吗?是的,科学家应该这样做。但是,我们也应该懂得,显微镜可以放大图像,却不能改进这一图像:细节的清晰度是由光的波长所确定的。事实上,在任何波长的光照射下,我们只有用与波长大致相当的物体才可以将一束光线截断;物体太小,就不能留下阴影(也就不会产生图像)。
在普通白光照射下,人体皮肤的单个细胞要放大200多倍才能分辨出来。若要分辨得更细,就要用波长更短的光线才行。这就要用紫外光才行了。紫外光波长只有万分之一毫米甚至更短——比可见光短十倍或更多。透过紫外光看去,我们就会看到一幅幽灵似的莹光熠熠的景象。通过紫外显微镜可以看到细胞中的放大了3500倍的染色体。但这里有个极限:没有什么光线可以使我们看到染色体内的人体基因。
如果我们还想更深入地进行观察,就必须缩短光的波长,直到运用x射线。但是,x射线穿透力太强,任何物质都不能使其聚焦;我们无法制造一台x射线显微镜。因此,我们只能满足于用x射线照射这张脸,得到某种影像。这时细部的状况也就取决于射线的穿透力了。我们可以看到皮肤下面的骨胳——例如,可以看到这个人的牙齿全掉了,用x射线透视人体,就像1895年威尔赫晦?康拉德?伦琴(wilhe1m konrad rontgen)发现这种射线一样立刻使人们兴奋不已,因为物理学这时作出了一种大自然赐与的服务于医学的发现。伦琴的这一发现使他成为一位慈父般的人物,成为于1901年获得首次诺贝尔奖金的英雄。
有些时候,依靠曲折迂廻的方法,我们可能侥幸作出更多发现,这就是,推导一种不能直接目睹的排列。x射线不会使我们看见单个的原子,因为原子太小,即使在如此之短的波长的光照下,也不能形成影象。然而,人们却可以描绘晶休中的原子图形,因为这些原子的分布规整有序,而x射线的照射将构成一个规则的波纹模式,从而使人们可以推测这些挡住了视线的原子的位置。这就是脱氧核糖核酸的螺旋结构中的原子:基因正是这样。这种方法是马克斯?冯?劳厄(max von laue)于1912年发明的。这个独创可谓一箭双雕:因为这第一次证明了原子确实存在,同时也第一次证明了x射线是一种电磁波。
我们还可以采用另外一种手段,即使用电子显微镜。在电子显微镜中,射线是如此集中,以致人们不知道应该称它们为波还是粒子。电子束打击在一个物体上,勾勒出它的轮廓,就像集市上杂耍艺人抛掷飞刀。人们从中看到的最小物体是单个的钍原子。这是十分引人注目的。不过,这种模糊的形象证明,正如集市上掠过那位姑娘的飞刀一样,即使是最坚实的电子也不能勾划出一个清晰的轮廓。完整的图像仍像遥远的星辰,渺不可及。
我们现在正面临着知识上的佯谬的严重矛盾。年复一年,人们设计日益精密的仪器,用来对自然现象进行更为精确的观察。但是,看看这些观察结果,我们就会失望地发现,它们仍然模糊不清,而且我们还会感到它们仍像从前那样令人感到扑朔迷离。人们似乎一直在追寻一个目标,然而,每当人们刚刚瞥见它,它却又从人们眼前悄然隐去,无影无踪。
人类知识的这种矛盾不仅仅限于微小的、原子的范畴,恰恰相反,在整个人类的范围,在无限星空这样的范围,它也同样无须置疑。让我谈一谈在一个天文台中表现出来的情况吧。卡尔?弗里德里奇。高斯(karl friedrich gauss)在格丁根(gottingen)的那座天文台是大约于1807年建成的。在他的整个一生中,从那时起:近200年的大部分时间里,天文仪器不断得到改进。我们今天所看到的一颗星辰的位置,在当时已被人们多次确定,因此,在我们看来,我们的观察似乎越来越趋干精确。但是,当我们将各次观察结果加以比较时,我们就会惊奇而懊丧地发现,它们仍然散乱无序。人们曾经希望观察的偏差终会消失,人们也会像上帝那样洞烛幽微的。但是,事实上,错误仍无法从观察中根除。无论是观察群星、原子、人的照片,还是听某人的讲演,都是这样。
高斯以他那令人惊叹的、孩子气的天才意识到了这一点。直到他80岁高龄与世长辞时,仍然保持了这种天才。1795年,18岁的高斯进入格丁根大学读书,其时他已经解决了有关一系列观察中固有的误差的最佳估算问题。
当一位观察者在观察一颗星时,他知道有大量的致误因素。于是,他阅读若干观察记录,自然希望这颗星的位置的最佳估计是一个平均数——即散布的中心。迄今为止,这一点不言自明。然而,高斯却要进一步研究这种误差的分布告诉了人们什么。他提出了高斯曲线(the gaussian curve),使这种离散性可以由这种曲线的偏离或分布来概括。由此产生了一个具有深远意义的观点:这条曲线标明了不确定的区域。我们不能肯定曲线的中心是否就是那确凿无误的位置。我们只能说:“它位于不确定的区域”,而这个位置可以根据个别观察中所得出的分布情况计算出来。
由于具有关于人类知识的这种敏锐见地,高斯特别痛恨那种声称自己有比观察更完美的获取知识的途径的哲学家们。例子甚多,我仅举其一。碰巧,有一位名叫弗里德里希?黑格尔(friedrich hegel)的哲学家,我必须承认,我特别不喜欢他。我很高兴我具有与比黑格尔更为伟大的高斯相同的深切情感。黑格尔于1800年发表一篇论文,认为:虽然行星的定义自古代世界以来发生了变化,但从哲学意义上讲仍然只可能有七个行星。不仅高斯知道怎样回答这个问题;早在很久以前,莎士比亚就作了回答。在《李尔王》(king lear)中有一精彩片段,剧中不是别人,恰恰是那位弄臣对李尔王说道:“北斗七星为什么只有七颗星,这其中必有一个绝妙的理由。”李尔王自作聪明地摇了摇头,说:“因为它们不是八颗而是七颗星。”弄臣道:“正是,一点不错,你可以做一个很好的傻瓜了。”黑格尔也是如此。1801年1月1日,就在这一天,黑格尔的论文墨迹未干,第八颗行星就被发现了——即小行星“谷神星”(ceres)。
历史往往具有讽刺性。高斯曲线的爆炸性威力在于,在他去世之后,人们才发现世上并没有什么上帝洞烛幽微的慧眼。谬误总是与人类知识的本质紧密相连的,具有讽刺意味的是,这一发现是在格丁根作出的。
在那些古老的大学城(universitg towns)之间,有着惊人的相似之处。格丁根大学也和英国的剑桥或美国的耶鲁一样——地处偏狭,不当通途——除了那一帮教授,无人涉足这死气沉沉的地方。而这些教授却深信这里就是世界的中心。在这里的腊斯克勒尔(therathskeller)有一句铭文是这样说的:“格丁根之外无生命”(extra gottingam non estvita)。这里的大学生对这一警句——或者应该称之为墓志铭——却并不像教授们那样认真看待。
格丁根大学的象征是腊斯克勒尔外面的一座赤脚牧鹅姑娘的铸铁塑像,每个学生在毕业典礼上都要吻一吻这座塑像。这所大学是一个圣地,而到这里来的学生并未抱有十分虔诚的信念。重要的是这些学生在学习中也如这位赤着双足、衣衫褴褛的姑娘一样,并不恭敬顺从;在这里,他们不是要崇拜已知之事、而是要对已知之事提出疑问。
犹如每一座大学城,格丁根的景色也是由纵横交错的长长的人行道组成,教授们午饭后在人行道上漫步,而研究生们若被邀同行则会欣喜若狂。也许,过去的格丁根从来就是宁静而懒散的。这种小型的德国大学城的历史可以追溯到这个国家统一之前(格丁根为汉诺威王朝统治者乔治二世(george ii)所建),而这又使得这些大学城带上了某种地方【创建和谐家园】的色彩,甚至在大战结束和德皇于1918年退位之后,这些大学仍然比德国以外的大学更加因循守旧。
一条铁路联结着格丁根和外部世界。从柏林和国外来访的学者就是沿着这条铁路来到格丁根,渴望与这里的人们交流物理学的突飞猛进的各种新观点。在格丁根,人们戏言,科学诞生于开往柏林的火车上,因为在火车上,人们争论、反驳。产生新的观点。而且,人们在火车上接受挑战。
第一次世界大战期间,在格丁根,也和在其它任何地方一样,科学被相对论所统治。
1921年,马克斯?玻恩(max born)被任命为物理系主任,他举办了一系列研究班,从而使每一个人都对原子物理学发生了兴趣。想到玻恩担任系主任时已年届40,不免令人惊奇。总的来看,物理学家在他们30岁以前都已完成了他们最杰出的工作(数学家甚至更早,生物学家或许要迟一些)。但是,玻恩有杰出的苏格拉底式的个人天赋。他吸引年轻人来到他身边,从中得到最优秀的份子,他们相互切磋、激烈地争论着各种观点,这使他成果非凡。在这些享有盛名的济济人才中,我该选择谁呢?显然是维纳?海森堡(wernerheisenberg)。他在这里与玻恩一道从事过卓越的研究工作。当欧文.薛定谔公布了一种与海森堡的理论不同的基本粒子物理学理论之后,这里发生了激烈的争论。世界各地的学者纷至沓来,参加这场争论。
用这样一些词语谈论一个人们在夜深人静时钻研的课题,是颇为奇特的。20世纪20年代的物理学真是由辩论、研究班、讨论和质疑构成的吗?是的,过去是这样。是的,今天仍然如此。那些曾在这里聚会、今天仍在实验室中相遇的人们仅仅用一种数学公式就结束了他们的工作。他们的工作开始于解答概念之谜的企图。而那些亚原子之谜——即电子和其它粒子之谜——都是一些智慧之谜。
试想一下当时电子给人们带来的种种困惑,教授中流传的嘲弄之辞是(按照大学的课表安排):在星期一、星期三、星期五,电子像粒子那样运动,而在星期二、星期四、星期六,电子又像一种波那样运动。人们怎样才能够使这两方面并行不悖呢?这两个方面,这从大千世界中归纳出的两个方面,统一于一个单独的实体,统一于原子内部那“利立浦特”——那《格列佛游记》的微小天地,这怎么办得到呢?这就是当时人们所思考和争论的问题。
然而,要解决这个问题,需要的不是计算,而是洞察力和想力——如果人们喜欢,也可以称作形而上学。我至今还记得玻恩多年以后到英国来时说过的一句话,这句话也写入了他的自传中。他说:“我现在确信,理论物理学是现实的哲学。”
马克斯?玻恩的意思是,物理学中的这些新观点恰如一种对现实的不同见解。这个世界并不是不同物质的固定而僵硬的排列,因为这个世界不能与我们的感觉完全分离。它在我们注视之下变化多端,它与我们相互影响,它所包含的知识必须由我们作出解释。任何信息交流都要求人们作出某种判断。电子是粒子吗?在玻尔描绘的原子模型中,电子就像粒子那样运动。但是,德布罗意(de broglie)于1924年制作了一个十分出色的波的模型,在这个模型中,一定整数量的波围绕原子核会合衔接的各个点就是这些波的轨道。马克斯?玻恩设想一长列电子各自沿着一条曲轴连续地向前运动,它们共同构成一连串高斯曲线,一种概率波。于是,在开往柏林的火车上,在格丁根树林里教授们散步之时,一种新的观念开始形成:这就是,无论世界是由什么样的基本单位构成的,它们都比我们的感官之网所能捕捉到的更微妙,更变幻莫测,更动人心魄。
所有这些树林中的散步和交谈,在1927年达到一个辉煌的顶峰。那一年初,维纳?海森堡重新描绘了电子的特征。他说,是的,电子是一种粒子,但它是一种包含着有限信息的粒子。就是说,人们可以确定电子在一定时刻所处的位置,但却不能强行规定电子在开始运动时的具体速度和方向:反之,如果你坚持要以一定的速度,从一定方向来发射电子:你就不能确定它的起点——自然,也不能确定它的终点。
这听起来是一种非常粗略的特征描述。但并非如此。海森堡对此精确地加以描述,分析十分深刻。从整体上看,电子携带的信息有限,例如,电子的速度和位置在量子的容限的制约下互容相让。这个思想非常深刻:它不仅是20世纪的,而且是科学史上的伟大科学思想之一。
海森堡把这一观点称作“测不准原理”。在某种意义上,这是一条颠扑不破的原理。我们知道,我们不能要求世界准确无误。如果一个物体(例如一张熟悉的面容)在我们认识它以前就与我们的认识毫无二致,那么,我们就不会日复一日地去认识它了。我们辨认出同一个物体,是因为它就是同一个物体,但它看上去并非与从前完全相同,而只不过是非常相似罢了。在辨认过程中,一种判断形成于——一种容限或不确定区域。因此,海森堡的这条原理认为,没有一种过程,不仅仅是原子运动的过程,可以确凿无误地加以描述——即容限等于零。这一原理的深刻之处在于,海森堡具体阐明了所能达到的容限。容限的量度就是马克斯?普朗克所说的量子。在原子世界中,不确定的区域总是由量子划定的。
“测不谁原理”这个名称听起来不甚入耳。在科学中或科学之外,我们并不是不确定的,我们的知识仅仅局限于某种确定的容限之内。因此,我们应该称之为“容限原理”。在两种意义上,我提议使用这个名称:首先是在工程学的意义上。科学不断进步,成为人类上升历程最为成功的事业,因为科学使人们懂得,人与自然、人与人之间的信息交流只能发生在一定的容限之内。其次,我也满怀热忱地用这个词描绘真实世界。人类的全部知识、全部信息只能在容限作用的范围内进行交流。无论是在科学研究中,还是在文学、宗教、政治以及任何一种追求某种信仰的思想中,都是如此。格丁根的科学家们孜孜以求,使“容限原理”日臻完善,却对现实视而不见,不知在他们周围,容限正无可挽回地走向衰落,这真是你我一生中见到的巨大悲剧。
欧洲上空,天低云暗。但是,一片阴云笼罩着格丁根已有上百年之久。早在19世纪初,约翰?弗里德里希?布鲁门巴赫(johnfriedrich blumenbach)就收集了他曾与之通信交往的欧洲著名人物的颅骨。尽管布鲁门巴赫曾应用解剖测量法,试图对人类种族进行分类,他的工作并不意味着这些颅骨有助于人类的种族区分,从布鲁门巴赫已于1840年去世的时候起,颅骨的收藏依旧不断增加,成为种族主义的、泛日耳曼理论的核心,而国家社会主义党在他们夺取政权之后,大肆推行这一理论。
在希特勒于1933年登台后,德国的学术传统几乎在一夜之间被摧残殆尽。这时,开往柏林的那列火车成了逃窜的象征。欧洲已不再是人们施展奇异想象力(包括科学想象力)的得天独厚的地方了。一种关于人类文化的完整概念,即关于人类知识是个性化的、可信赖的,是一种处在不确定性边缘的不断冒险的概念,也已销声匿迹了。恰如当初对伽利略进行审判之后的情形一样,整个科学界都笼罩在沉默之中。那些伟大人物陷入了一个受到威胁的世界中。他们是马克斯?玻恩、欧文?薛定谔、阿尔伯特?爱因斯坦、西格蒙德?弗洛依德(sigmund freud)、托马斯?曼(thomas mann)、贝托尔特?布莱希特(bertoltbrecht)、阿尔图罗?托斯卡尼尼(arturo toscanini)、布鲁诺?瓦尔特(brunowalter)、马尔克。夏加尔(marc chagall)、恩利科?费米(enrico fermi);还有列奥?西拉德——多年之后,他终于来到美国加利福尼亚的索尔克研究所(the salkinsititute)。
测不准原理,或用我的话来说,容限原理的全部目的就是要最终确定所有的知识都是有限的。当这一理论正在研究制定之时,在希特勒统治下的德国及其他暴君统治之处,竟然产生一种对抗性概念:一种荒唐可恶的确定性原理,这真是历史的嘲弄!当人们在将来回顾20世纪30年代时,将把这些原理看作一种严重的文化对抗,即正如我一直试图阐明的那样,人类上升的进程同专制暴君们相信他们有绝对确定性的倒退行为,是截然相反的。
我必须对这些抽象的观点进行具体的阐述。我想通过一个人的性格来说明这一点。列奥?西拉德长期从事于这些观点的研究,大约在他一生的最后几年,我曾花了很多个下午在索尔克研究所与他交谈。
列奥?西拉德是匈牙利人,他在德国度过了他的大学时代。1929年,他发表了一篇重要的开拓性的论文,论及现在所谓的“信息论”,即知识、自然与人类的关系问题。但在那时,他已确信希特勒将掌握政权,战争是不可避免的。他在房间里准备了两只行李箱,到了1933年,他锁上这两只行李箱,来到了英国。