物理學家阿伯拉罕·派斯和他的物理學史著作解讀與述評

⊙佛永鵬［青海民族大學， 西寧　810007］

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物理學家阿伯拉罕·派斯和他的物理學史著作解讀與述評

⊙佛永鵬［青海民族大學， 西寧810007］

摘要：本文主要是對阿伯拉罕·派斯進行評述，探究其對于整個物理學做出的巨大貢獻。與此同時，從其著作方面入手，加強關于著作方面的科學解讀，希望能夠充分繼承這位偉大物理學家的精神，對其貢獻進一步探究，從而推動整個物理學的不斷發(fā)展。

關鍵詞：阿拉伯罕·派斯物理學史著作解讀評述

2000年，作為做出杰出貢獻的一位偉大物理學家，同時又是一位科學史作家，阿伯拉罕·派斯不幸去世。派斯去世的原因，主要是心臟病發(fā)作，他最后的時光在哥本哈根度過，終年82歲。

派斯，1918年出生于荷蘭，屬于傳統(tǒng)猶太人。派斯的中小學教育始于阿姆斯特丹。隨后，憑借著自身優(yōu)異的學習成績，他非常順利地進入大學繼續(xù)學習和深造。1938年派斯順利畢業(yè)，并獲取了兩個學位，一是物理學，二是數學。但派斯并沒有滿足于此，而是來到烏得勒支大學，進行個人學術的進一步深造，追隨導師烏倫貝克。后來烏倫貝克定居美國，因此派斯的碩士畢業(yè)論文，由羅森菲爾德進行有效指導并完成。最終派斯在1940年碩士順利畢業(yè)，取得了相應的碩士學位。然而在當時，德國已經發(fā)動世界大戰(zhàn)，并逐漸占領荷蘭。第二年，德國宣布，7月14日之后，整個荷蘭的任何一所大學，嚴格禁止猶太人考取博士。這件事無疑影響了派斯，他努力趕寫博士論文，限期真正到來之前，他最終順利完成論文答辯。

縱觀派斯的整個求學生涯，真是十分不易。然而，派斯隨后將要面對的處境更加危險和艱難。當時，納粹分子對猶太人進行壓迫，這也使當地諸多物理學家，為免于遭受迫害而選擇逃避，離開了培養(yǎng)自己的大陸。但是派斯不同，他沒有離開故土荷蘭。也正因為如此，戰(zhàn)爭爆發(fā)后，派斯提心吊膽，整天需要東躲西藏。訪問他的當地物理學家也越來越少，除了克拉默斯，派斯較為重要的朋友?？死乖L問時，一般都帶科學文獻，兩個人進行物理學知識的相關探討?？死贡緛碓谌R頓大學承擔教授職務，但后來，猶太人解雇現(xiàn)象較為嚴重，教授對德國人的殘暴行為進行了抗議，德國占領大學之后，勒令當局關閉了學校。這對派斯的日常研究，即量子電動力學，造成了極大的不便。每當回首往事，派斯都感到非常不堪。荷蘭當地猶太人，包括派斯的妹妹，普遍開始被抓，然后進入死亡集中營，遭到德國人殘酷的殺害。而派斯自己，幸運的是能夠免于這場災難。災難具體情況，詳見其自傳體著作《歐美記事》。

第二次世界大戰(zhàn)結束之后，1946年，派斯到達哥本哈根。在那里，派斯會見了波爾，與其一家人相處融洽。與此同時，他與波爾展開了知識方面的溝通，彼此交流十分愜意。在波爾的大力推薦下，1946年秋，派斯前往美國進行訪問和調查，訪問的具體地點為普林斯頓，當地的一家高等研究所，但是在當時，這個研究所成立時間不長，物理學的相關研究并沒有取得杰出成果。不過研究所的物理學家鑒于自身多年的經驗，告誡派斯，研究過程中，如果一味閉門造車，是絕對行不通的，需要廣泛涉獵。派斯聽取了同行的建議，決定不再回歐洲，留下來潛心研究物理學。

派斯剛剛來到美國的時候，量子電動力學的研究取得了革命性的進展，理論物理學也得到了極大的發(fā)展。1947年，設爾特島會議順利召開，派斯有幸受邀參加。在這次會議上，施溫格做出了科學量子力界的報告，報告非常詳細。與此同時，“費曼圖”這一理念得以提出。

派斯深深明白，量子電動力學領域，今后勢必具有廣闊的發(fā)展前景，但是這似乎已經和自己的關系不是那么密切了。盡管這方面的雄心有一定的挫敗，但是派斯并沒有被真正擊敗，而是轉向宇宙線的相關領域。派斯變得更加努力，在加強探索的同時秉承更加積極的態(tài)度，針對現(xiàn)象進行科學合理的解釋?；诖耍伤沟靡悦鞔_自身的方向，并著眼于基本粒子，研究工作也得到了充分的貫徹落實。

派斯經過大量研究，逐漸提出了協(xié)同產生規(guī)律等方面的內容，這在日后得到了有效證明和確立。后來，新量子數即奇異數，誕生并發(fā)展，關于這方面，派斯曾經與蓋爾曼展開過合作，但是實驗研究最終失敗。

派斯仍然不放棄進行研究，最終提出了K介子混合理念?；谖锢韺W本質來說，量子力學得到了充分詮釋，態(tài)疊加原理也得到了完善。但是很多物理學家不禁產生了疑問，粒子混合究竟能否符合實際？然而，我們如果站在量子力學角度進行分析，透過基本粒子的本質，會發(fā)現(xiàn)觀察量具有自帶屬性的特點，本身存在相應特征和形態(tài)。在態(tài)疊加原理的應用過程中，守恒電子數一旦滿足這一相同條件，粒子混合就能實現(xiàn)。經過派斯等人的共同努力，K介子系統(tǒng)問題得到了充分解決。在這之后，粒子混合不斷涌現(xiàn)。不久，科學界又提出了量子排這一概念。通過量子排方面的科學研究，粒子物理學得到了更快的發(fā)展，最終在一定程度上推動了原子物理學的發(fā)展，并對其形成一定反哺?；诖耍孔恿W概念得到普及和推廣。量子排現(xiàn)象之所以提出較晚，很大一部分原因是人們不敢對其進行大膽想象。

派斯在其他領域同樣做出過一定貢獻，比如G宇宙領域。然而，在70年代末，派斯逐漸轉向物理學史，注重加強這方面的探索和研究，朝著作家的方向發(fā)展，并在這方面進展順利，例如愛因斯坦傳記得到了廣泛好評，波爾傳記也同樣大獲成功，中文出版量相當可觀。還有關于基本粒子方面的科學史巨著《基本粒子的物理學史》的中譯本也問世。派斯造詣十分高深，熟知理論物理，對物理學史的敘述表現(xiàn)出一種深刻的洞察。除此之外，派斯語言能力超強，除了母語荷蘭語外，他還熟悉地掌握了英語、法語、德語、丹麥語，這為他的科學史研究提供了極大的便利。

派斯的物理學著作，內容更加凸顯真實性，如對科學界出現(xiàn)的錯誤等都進行了如實體現(xiàn)。特別是曾經承受的挫折、物理學走過的彎路，以及物理學家在長期探索過程中經歷的迷惘、物理學家個人存在哪些不足等，他都較為直率地指出。

比方說，在愛因斯坦傳中，派斯對愛因斯坦的不成熟之處以及其研究中走過的彎路、犯過的錯誤都進行了毫不客氣的說明。再比如，書中指出，馬赫原理雖然沒有對物理學理論起過推動作用，但它仍然可能是未來的研究課題。

雖然派斯對波爾十分尊重和愛戴，但在波爾傳記中對其并未有諱言。比方說，在量子力學領域波爾失誤不少，尤其是波爾還曾否定已經被廣泛認可的能量守恒定律，對此派斯在書中也如實進行了記錄。除此之外，他還指出了哥本哈根陣營中泡利、狄克拉等人對波爾的不滿之詞。

由此可見，派斯在潛心著作的過程中，始終秉承公允的態(tài)度，并且敢于分析偉大物理學家的不足，敢于說出真話，態(tài)度十分端正，因而學術界對其十分認可和重視。派斯尤其重視書名，絞盡腦汁之后，才能擬定完成，而且一定要別出心裁。

1963年，派斯最終選擇離開普林斯頓大學，來到了紐約，進入洛克菲勒大學工作，直到退休。1990年，派斯同他的第三任妻子——丹麥人類學家尼可萊森結婚，結婚之后，派斯每年往來穿梭于紐約和哥本哈根之間。2000年，派斯的《科學英才：20世紀物理學家群像》問世，這部著作是派斯從個人視角對自己所認識的物理學家進行的速寫，是他的最后一部著作。

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作者：佛永鵬，青海民族大學物理與電子工程學院本科生。

編輯：杜碧媛E-mail：dubiyuan@163.com