物理学家泡利:比上帝还挑剔的人

沃尔夫冈·泡利出生于奥地利维也纳一个知识分子家庭,父亲是医学博士,教父是奥地利的物理学家兼哲学家。从小泡利就受到父亲和教父在科学方面的熏陶,对物理学有浓厚的兴趣。上中学时,泡利经常埋首研读当时鲜为人知的爱因斯坦的广义相对论,并提出自己的见解。

1918年中学毕业后,泡利带着父亲的介绍信,到慕尼黑大学访问著名物理学家索末菲(A.Sommerfeld),要求不上大学而直接做索末菲的研究生,索末菲当时没有拒绝,却难免不放心,但不久就发现泡利的才华,于是泡利就成为慕尼黑大学最年轻的研究生。

沃尔夫冈·泡利(网络图)

索末菲教授请他为德国正准备出版的百科全书写一篇关于相对论的文章,泡利居然完成了一部250页的专题论著,使教授大为惊讶。后来,爱因斯坦看过泡利的论著后说:“任何一个人看到这样成熟和富于想象力的著作,都不能相信作者只是个21岁的学生。”泡利在学生时代就已展露了他的不同凡响的科学才华,引起了一些著名物理学家的注意。

1925年春,从汉堡大学传出一个令世界物理学界瞩目的消息:一个新的物理学原理——不相容原理诞生了。它的提出者正是当时在这个大学任教的、尚名不见经传的年轻学者——25岁的泡利。泡利的不相容原理可以这样表述:一个原子中,任何两个轨道电子的4个量子数不能完全相同。不相容原理并没有立刻呈现出它的价值,可是泡利的才华却因此而得到社会的承认。

泡利一生博学多才,但为人非常挑剔,经常挂在嘴边的口头禅是“我不同意你的观点”,因此,他显得与周围的人不相容,有人戏称为“泡利的第二不相容原理”。荷兰物理学家艾伦菲斯特给他取了一个绰号,叫“上帝的鞭子”,形象地刻画了这个无比挑剔的天才。

泡利在授课中(网络图)

二十世纪,苏联著名物理学家列夫·达维多维奇·朗道(1962年获诺贝尔物理学奖)一向以狂傲自大著称,有人为他画过一幅漫画:朗道坐在讲台上,长着一对天使翅膀,头上带着类似量子力学波函数Ψ的皇冠,学生则长着驴耳朵,恭恭敬敬地聆听教诲。就是这么一个傲慢的人,碰到泡利,也破天荒地作弱小绵羊状。有一次,朗道到瑞士苏黎世演讲,讲完后,他谦称自己的演讲也许有不妥之处,请大家指正批评。到场聆听的泡利则毫不客气地说:“你讲的太乱了,我根本弄不清哪些是对的,哪些是错的”。

泡利的挑剔不会因时因地因人而改变。在一次国际会议上,爱因斯坦发表演讲,结束后,泡利站起来,大大咧咧地说到:“我觉得爱因斯坦不完全是愚蠢的”。以至于后来,每次爱因斯坦在演讲前,总会向观众席上观看是否有泡利的存在。

众多物理巨擘合影(网络图)

一次,意大利物理学家塞格雷做完报告,离开会议室时,泡利对他说:“我从来没听过这么糟糕的报告。”说完,泡利突然回过头,对同行的瑞士物理化学家布瑞斯彻说:“我想如果你做报告的话,情况可能更糟糕。”

另一次,泡利想去一个地方,但不知道怎么走,一位同事告诉了他。后来这位同事问他那天是否找到想去的地方,他不仅没有表达谢意,反而讽刺地说:“在不谈论物理学的时候,你的思路很清晰。”

泡利对学生更是不客气。有一次,一位学生请泡利看自己的论文,过了两天,泡利把论文还给他时说:“连错误都够不上。”

泡利的这种刻薄的挑剔被玻尔称为“物理学的良知”,因为他的敏锐、谨慎和挑剔,使他具有一眼就能发现错误的能力。物理学界笑谈存在一种“泡利效应”──泡利出现在哪里,那里的人不管是理论推导还是实验操作都会出岔子。

“哦,这竟然没什么错。”,这通常是泡利的一种高度赞许。有人编了一个笑话:泡利死后去见上帝,上帝把自己对世界的设计方案给他看,泡利看完后耸耸肩,说道:“你本来可以做得更好些。”这个笑话的另一版本是:泡利死后,来到天堂见到上帝。上帝把他关于宇宙的设计给泡利看。泡利看了半天,挠了挠头,说:“居然找不到什么错。”

泡利虽然为人刻薄,语言尖锐,但这并不影响他在同时代物理学家心目中的地位。在那个天才辈出、群雄并起的物理学史上最辉煌的年代,英年早逝的泡利仍然是夜空中最耀眼的几颗巨星之一,以致在他死后很久,当物理学界又有新的进展时,人们还常常想起他:“如果泡利还活着的话,对此又有什么高见?”

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沃尔夫冈·泡利(1900—1958),美国籍奥地利物理学家,对相对论及量子力学都有杰出贡献。1924年发现“泡利不相容原理”,1930年提出了中微子假设。1945年因“泡利不相容原理”获得诺贝尔物理学奖。