“玻尔和海森堡的哥本哈根”,这是一段物理学史上的著名公案 。涉及两名最杰出的物理学家玻尔(1885-1962)和海森堡(1901-1976) 。

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欧洲在一战前经历了长期的和平与发展,当时欧洲的知识分子(包括科学家)很乐观,相信通过科学进步,国家间的和平竞赛就能实现人类社会的进步 。

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在这样的氛围下,欧洲科学家有互相合作,互相扶持的传统 。在欧洲内部,德语国家(特别是德国)和北欧国家(丹麦、瑞典和挪威)因相近的文化传统,互相认同,相互之间的合作也更加紧密 。
一战之后,德国蒙受了很大损失,整个国家陷入了内战的混乱中,年轻的海森堡作为爱国者(右翼)参与了内战 。与此同时这也正是量子理论开始萌发的年代 。
玻尔因提出氢原子的玻尔理论而成为新的量子力学的领军人物,但此时的量子力学还属于旧量子论,威力不大,解释不了很多实验现象,同时逻辑也不自洽,缺少坚实的理论基础 。
众望所归的玻尔于1922年获得诺贝尔物理奖,在此之前,玻尔已拥有了自己的以发展量子力学为核心任务的新的理论物理研究所——玻尔研究所 。在这里,来自全欧洲的物理学家组成了一个科学家的乌托邦(也有来自中国、日本、美国的科学家,但最著名的几乎全部是欧洲科学家) 。
玻尔和他的孩子们在玻尔研究所最终缔造了量子力学,其中最优秀的一个学生就是海森堡 。这里海森堡提出了不确定原理,使量子力学建立在更牢固的基础上 。
科学革命并不总发生在太平盛世,上世纪前半叶,发生了两次世界大战,一次革命,整个旧世界闹了个底朝天,人民包括知识分子都生活在困苦之中,但人类历史上最了不起的基础科学革命也发生在这个时期 。量子力学和相对论,就是由这些生活在战火与动乱中的欧洲人发展起来的 。
战败的德国人经历了战乱饥馑,经济崩溃,通货膨胀等灾难事件,眼睁睁看着美国人(其中很多是犹太人)拿着美元在德国吃香的喝辣的,心中充满了屈辱 。纳粹就是在这种背景下崛起,并最终掌权的 。他们敌视犹太人,把犹太人看作是国家内部的异类,造成种种混乱和灾难的根源 。
1933年,希特勒上台后仅两个月就颁布法令,褫夺所有担任公职的犹太人的职位 。在这种背景下,犹太血统的德国科学家纷纷逃离德国,甚至那些已经改宗基督教的犹太血统的科学家也受此法令的影响,不得不逃离德国 。
很多本来是亲密合作的科学家就被政zhi形势推到了彼此对立的阵营 。哈恩和梅特纳是长期合作的两个科学家,哈恩是化学家,梅特纳是物理学家,当梅特纳不得不放弃她在德国的研究工作跑到瑞典的时候,哈恩继续他们的研究计划并发现了一个意义深远的新现象 。
1938年,哈恩发现用中子轰击铀能产生钡 。被迫逃离德国远在瑞典的梅特纳正确地将其解释为铀原子的分裂,并正式引入“裂变”描述这一现象 。
但这已经是德国科学最后的辉煌了 。1939年,二战爆发,伤筋动骨的德国科学界再也不能独步天下了 。此时,海森堡,哈恩,魏扎克(海森堡的助手,他的兄弟战后成了德国的总统),盖拉赫等日耳曼物理学家还在德国 。他们凭着惯性,自大地认为德国物理学仍然是领先的 。
哈恩的工作之所以重要,是因为它使链式反应成为可能,1个中子进去,发生裂变,在释放大量能量的同时,又产生3个中子出去,这意味着可以激发更多的裂变反应 。如果铀足够多的话,中子在还没有跑出铀块的时候就会激发下一ji的反应……
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