Thursday, February 16, 2006

读书笔记系列之一:约翰·惠勒自传——物理学历史与未来的见证者

本文写于2005年6月,最早发表于系版bbs(cube),当时文笔很幼稚啊

早就想写一篇文章,说说我看了《约翰•惠勒自传》后的想法。这本书是我在本学期读完的少数几本书之一。考虑到我连课本都没看完过,这实在是难能可贵。
先说一下惠勒其人。他生于巴尔的摩,好像是霍普金斯大学毕业,他出生时,世界物理的中心还在欧洲,而他本人是美国本土培养的最早几批物理学家之一,目睹了世界物理中心横跨大西洋,也见证了20世纪理论物理的发展。惠勒本人没得过什么奖(好像只有一个费米奖,表彰他对军方的贡献),而他曾和玻尔,爱因斯坦共事,还有劳伦斯,奥本海默等人,他有一个学生叫费曼。这些人就应该够了。他在普林斯顿,奥斯丁,北卡教堂山还有其他一些学校教过书,发表过一些关于理论物理的文章。关于他本人的情况,我大概还记得这么多,有兴趣的同学可以去查一下。
书的最开始很有趣,讲的是他们研究原子弹的情况。从第三章才开始按时间顺序介绍自己的全部经历。这样安排显然是有用意的,因为惠勒本人也承认,这是美国物理界最兴旺的时期:处在一个物理观念刚翻天覆地变化的时代,欧洲的主要物理学家都迁至美国,所有人都为了一个目标团结一致的工作,带来了一系列振奋人心的,在理论和实践上都有重大意义的成果。不难看出这段时间在惠勒心中的地位。
其实惠勒本人在美国科学界貌似是个反潮流的人物。他是很鼓吹美帝国主义那一套的。比如,很多从事原子弹建造的人在见证原子弹的毁灭性效果后,都产生了一种负罪感,而抵制氢弹的制造。惠勒却是致力于这件事的(他的学生有被誉为氢弹之父的泰勒,并且跟他私交甚厚)。虽然这件事影响了他钟爱的研究工作,但他还是以“为国家效力”为荣。并且,与大部分学术界同仁不同,他支持越战。他还认为共产主义是对世界安全的威胁。我想这与个人经历有关。他有个弟弟,布朗大学历史系毕业。毅然投笔从戎,最后在44年底战死在意大利。遗骨在战后才找到。惠勒对此一直有负罪感。他总是觉得,如果早点研究出核弹,他弟弟就不会死。
说到这里顺便插一句,科学家的政治态度往往很有趣。以前我看过关于哈伯的一篇文章。哈伯是合成氨的发明者(1905年化学奖)。可他在一战时去为德国研究毒气并且很狂热。他老婆也是搞化学的,比较理智,很反对他去搞毒气研究。最后多次劝阻未遂,他老婆在他面前开枪自杀以期达到促使他觉醒的目的。结果,哈伯先生好像当天晚上就带着极少的行李搬到毒气实验室去住,直到战败。还有海森堡,前几天《哥本哈根》提到过的。惠勒在文中也说到过他,说海森堡在一个研讨会上见到惠勒,海氏很得意的说他夏天要到巴伐利亚参加一个机关枪训练。后来海氏见到德国战败在即,就开始逃离实验室。路上遇见哨兵,按德国法令,逃兵要就地正法。海森堡用一包香烟换了自己一条命。海氏结局很惨,他被掳到美国,但西方学术界根本没人理他。最后自己默默死掉了。再联想到著名绿党分子李远哲先生,听说他虽然签了个什么宣言,最后还是投了阿扁的票,哈哈,哈哈。
其实我读这本书的时候,一直很想知道我们的两弹元勋,当时是什么心态,以及我处在他们的情况下,自己该怎么办。我不能保证他们是不是受了一些政治上的推动,但我希望他们当时也像美国人造原子弹那样吧——那是最理想的状态了,自发的,一致的,罕见的自组织结构,还有一定稳定性,不受小扰动干扰。不过说实话,我不太认同那些80年代之后回来叶落归根的老先生——有几个现在很出名啊,俨然是娱乐界而非科技界泰斗(扯远了)。我想,如果我处在邓稼先先生和王淦昌先生等人的境遇下(当然我没那么大能耐,yy一下)
我也是会像他们一样做的。毕竟那时我们还不太安全,如巴斯德所说,科学家也有自己的祖国。当然,我承诺,假如以后中国强大了,成世界第一了,开始用一些大规模杀伤性武器去威慑别人了,我个人会抵制的。国防无论如何都只该保卫本土安全。
扯得远多了,再说一下书中的一些学术观点。本书把20世纪理论物理学的主要观点都串了一遍,在书中,惠勒有个观点我很赞同。他认为,理论物理的前沿总是把常见情况推到极限所产生的。比如,物体低速运动有经典力学,那速度很高接近光呢?就要考虑相对论效应。质量极大的物体,会引力坍缩吧,有可能产生黑洞。所以,惠勒有段时间一直在研究一种叫重力电磁体(geon)的东西,电磁波有能量,能量等效于质量,又会产生引力,那产生的引力如果让电磁波都无法逃逸呢?这种东西叫重力电磁体,很有趣。另外,关于黑洞,有一个舒瓦茨希尔德奇点,就是说黑洞内部只有一个密度无限大的点,这好像是算出来的。惠勒表示,自己不信这个,他觉得,自然界总会产生一些现在不知道的效应抵制这种奇点(前不久不是有个夸克星的讲座么),对此,惠勒表示,希望后人能探索出一些新东西来。
最后说一句,这本书是台湾人翻译的,不是很地道,有些语句能明显看出英文痕迹。我觉得好书应该找些牛人好好翻译一下。另外,因为算是抛砖引玉,也希望有牛人能写一篇比拙作更好的读后感。

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