勒納德：從科學精英到學界棄兒

　　按照諾貝爾當初設獎的本意，諾貝爾獎應該頒發(fā)給那些為人類做出杰出貢獻的人。但是，在獲得諾貝爾獎的科學精英中，菲利普·勒納德是屬于極少數(shù)十分特別的人物。他的前半生對科學做出過重要貢獻，也因對陰極射線的研究獲得了1905年的諾貝爾物理學獎。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子和愛因斯坦光電效應方程，都是在勒納德研究的陰極射線理論及實驗結果的基礎上完成的。做出如此重要科學貢獻的人，卻在后半生追隨了希特勒，仇視猶太人和國際科學界。許多科學史家往往出于厭惡，在著述中很少提到他，他也因此成為科學界“棄兒”。
　　發(fā)明“勒納德窗”
　　勒納德是著名的實驗物理學家，1862年6月7日勒納德出生于捷克的普雷斯布格，曾先后在布達佩斯大學和維也納大學學習。他的科學生涯開始于1883年，但他真正“找到感覺”，還是在師從物理學家赫茲之后。1892年導師赫茲向勒納德演示了一個新發(fā)現(xiàn)：在放電管中，陰極射線可以穿透鋁箔而使鈾玻璃發(fā)光。1893年在赫茲的指導下勒納德用2.65微米的薄鋁箔制成了“勒納德窗”，利用這一發(fā)明，不但可以使真空放電管保持高真空，還能使該放電管的陰極射線透出“窗”外，這為陰極射線本質的研究提供了極大的方便。因為勒納德發(fā)明“勒納德窗”并對陰極射線的研究做出了重要貢獻，陰極射線也被稱為“勒納德光”。
　　發(fā)明“勒納德窗”之后，勒納德率先對陰極射線進行系統(tǒng)研究，并得到不少研究成果，但他卻在這項研究中不斷和別的科學家結怨。
　　為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線提供實驗設備
　　在陰極射線的研究中，對于陰極射線管附近照相底片感光的情況，勒納德沒能跟蹤研究，與發(fā)現(xiàn)X射線失之交臂。倫琴卻用勒納德設計的放電管發(fā)現(xiàn)了X射線。當勒納德得知X射線的報道后開始敵視倫琴，他認為如果不是因整理赫茲遺稿一事而中斷研究，他本來可以做出這項重大發(fā)現(xiàn)。因此，勒納德對X射線發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權提出了要求，他認為X射線的發(fā)現(xiàn)應該有他的一份功勞。勒納德甚至拒絕使用當時作為標準術語的倫琴射線一詞，僅稱之為“高頻輻射”，其心胸狹隘由此可見一斑。
　　為湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子提供了條件
　　當時很多科學家都在研究陰極射線的本質究竟是什么。勒納德認為陰極射線是“以太波”，不是一種粒子流，就這樣痛失了發(fā)現(xiàn)電子的良機。1897年湯姆遜提出“陰極射線是由帶負電的電子組成”，勒納德不承認這一發(fā)現(xiàn)，頑固地稱之為“以太碎片”，當電子的發(fā)現(xiàn)被公認后，他還企圖將成果據(jù)為己有。但是，不可否認的是，勒納德的鋁箔窗實驗確實是推動湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的重要前提。
　　發(fā)現(xiàn)光電效應的基本規(guī)律
　　關于陰極射線的本質，勒納德后來還是改變了看法，并且在這一基礎上，發(fā)現(xiàn)了光電效應的基本規(guī)律。1902年，勒納德發(fā)現(xiàn)了光電效應的重要性質：為了從一個給定的金屬表面獲得電子，向金屬表面發(fā)射的入射光，只有具有某些頻率的入射光才是有效的；而唯一能決定由此得到的光電子動能的也是該入射光的頻率，與光的強度無關。這些事實和當時流行的理論是矛盾的，也就是說，經典理論無法解釋勒納德在光電效應方面發(fā)現(xiàn)的事實。與當時所有物理學家一樣，勒納德沒有意識到他所得到的光電效應的規(guī)律有著非常深刻的意義，蘊含著偉大的科學革命，從而使勒納德又一次與諾貝爾獎擦肩而過。
　　1905年3月，愛因斯坦以勒納德的實驗結果為依據(jù)，引入普朗克的量子假設，僅用了非常簡單的數(shù)學推導，就對經典電磁理論無法理解的光電效應做出了解釋，取代了勒納德的“觸發(fā)假說”。1916年，密立根用精密的實驗完全肯定了愛因斯坦的光電效應方程，證實了愛因斯坦光量子理論對光電效應的分析，光量子理論才開始得到人們的承認。
　　正確推斷原子的內部結構
　　勒納德在實驗中還發(fā)現(xiàn)高能陰極射線能夠穿過原子，他從這一現(xiàn)象出發(fā)正確地推斷出原子內部的空間相對來說是空虛的。后來，盧瑟福通過α粒子散射實驗也得到了同樣的證明，并提出了原子有核模型。在研究光的發(fā)射時，勒納德認為這與電子的釋放和回歸有關，他的這一觀點在玻爾原子模型確定后逐漸被人們接受。
　　納粹在物理學界的代理人
　　勒納德的政治生涯是從反對愛因斯坦開始的。最初他對愛因斯坦還是抱有好感的，1909年，勒納德在給愛因斯坦的信中稱愛因斯坦是一個有深刻頭腦的思想家。但是，當1921年愛因斯坦榮獲諾貝爾物理學獎時，勒納德對愛因斯坦開始“羨慕、妒忌、恨”，在以后的歲月里，他由憎恨愛因斯坦轉而對相對論大加撻伐，繼而仇視猶太人和國際科學界。勒納德還在納粹黨報《人民觀察》上發(fā)表攻擊愛因斯坦的文章，他說：“把愛因斯坦這個猶太人當作是一個好德國人是個錯誤！讓相對論在德國存在也是個錯誤！”
　　在第一次世界大戰(zhàn)期間，勒納德已經變成了一個狂熱的沙文主義者。1914年4月，勒納德在《文明世界的宣言》中簽了名，這個宣言譴責英國和法國科學家的剽竊行為，聲稱許多科學發(fā)現(xiàn)是德國科學家首先發(fā)現(xiàn)的。勒納德還對宣言中的愚蠢準則身體力行。有一次，俄國物理學家約飛去拜訪他，竟吃了閉門羹。此外，勒納德還要把電流強度的單位由安培（法國人）改成韋伯（德國人）。
　　1924年，勒納德就開始追隨希特勒，擔任希特勒的物理學顧問，吹捧希特勒是“頭腦清晰的哲學家”。勒納德一生中最引為自豪的事情不是曾經獲得過諾貝爾物理學獎，而是希特勒曾經親自登門拜訪過他。1933 年，勒納德被授予日耳曼帝國鷹徽勛章，并任第三帝國研究協(xié)會執(zhí)行委員會主席。1937 年，勒納德加入納粹黨。
　　勒納德從反猶太人的種族主義立場出發(fā)，全力鼓吹建立一種德國物理學，一種沒有猶太理論污染的德國物理學。1929年，勒納德出版了《偉大的自然探索者》一書，書中以奧地利物理學家哈森內爾發(fā)現(xiàn)的關于光能的公式代替愛因斯坦的質能關系式E=mc2，挖空心思極力貶損愛因斯坦的科學成就。
　　歷史終究不會被無知和強權愚弄，二戰(zhàn)以德國失敗而告終。1947年，勒納德逝世。勒納德雖然不是赤裸裸的殺人兇手，也不是靠坑蒙拐騙起家的不入流的科學家，但是，一流科學家和納粹思想結合起來給科學事業(yè)所造成的損害，則是其他的破壞力量無法替代的，因為天才作惡會帶來雙倍的危險。
　　【責任編輯】張