施季里茨当然不会知道他的订婚戒指给他自己带来了那么大的麻烦。更没有时间来思考这些纳粹党高层之间的明争暗斗。他目前最为重要,也是最为繁琐的工作,是“神奇武器”——核武器的研发工作。
这也是他到访黑欣根的真正目的。
纳粹德国核武器研发的领头人,著名的海森堡教授就居住在这里。
海森堡教授是施季里茨慕尼黑大学的学长,在施季里茨刚刚进入慕尼黑大学的时候,海森堡已经在哥廷根大学求学,并提出了他著名的“矩阵力学”。也是那一年,海森堡与波恩、助教帕斯卡·约尔当一起发表了著名的《论量子力学Ⅱ》。
施季里茨那个时候还很年少,带着少年人才有的那种意气风发和自负气息,他一下子就被量子力学的世界迷住了,经典物理再也吸引不了他的眼球。等到第二年著名的物理学家薛定谔来到慕尼黑大学演讲时,他就坐在台下,听着海森堡和薛定谔激烈的争论。
从那一刻起,在旧的经典体系的废墟上,矗立起了一种新的力学体系。海森堡是它的奠基人、波恩、约尔当以及狄拉克等一系列物理学家围绕它做出了卓越的成就。
可谁也没有想到,之后的若干年中,这种体系的变化之大,节奏之快。各种具有颠覆性的理论不断被提出,又被各种其他的理论质疑或推翻。甚至于几十年后,人们再回望历史时,几乎不能相信这是那短短不到五年的时间里完成的。
1927年年初,在那个寒冷的冬天里,施季里茨开始着手写自己的毕业论文。他甚至已经写好了申请信,要去哥廷根大学——哥本哈根学派的胜地,玻尔、海森堡等人所在的地方游学。
也就是那一年,波恩把“概率”(更为著名的说法是“骰子”)带入了物理学的世界,海森堡提出了他的“不确定性”原理,认为无法同时确定一个粒子的位置和动量,玻尔也提出了“互补原理”,认为粒子性和波动性在同一时刻互斥,却在更高层面互补。这三大理论构成了量子力学的哥本哈根解释。
但是,施季里茨还没有来得及为这些发现欢欣鼓舞的时候,就陷入了和爱因斯坦一样的困境:物理学家们毕生追求的那个世界的本质,消失了——因为客观的,绝对的世界消失了。剩下的只有我们能观测到的世界。
因此,爱因斯坦在索维尔会议上和哥本哈根学派的领导者玻尔针锋相对:“上帝不掷骰子!”而薛定谔则提出了一个更著名的问题:“薛定谔的猫。”在哥本哈根解释的世界里,在不进行观测的时候,系统保持不确定性的波态,猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。但这违反了现实生活的法则,一只猫怎么可能是既死又活的呢?
哥本哈根学派对爱因斯坦的说法一一驳斥,却对薛定谔的猫毫无办法,只能承认“猫确实是既死又活的”。
施季里茨没有办法说服自己,他经过痛苦的思索之后,放弃了物理学和数学——那时他在数学上的兴趣已经转向了统计学和概率论。他在自己的毕业论文里认为:“量子论是一种纯统计的立论:它无法对单个系统作出任何预测,它所推导出的一切结果,都是一个统计上的概念。”换句话说,“单个”事件并不重要,重要的是整个集合。
这论文差点没让他通过答辩,因为他完全回避掉了单个电子的轨迹问题。他认为单个电子的轨迹就是和“比光速更快1秒”、“比绝对零度低一度”这样的表达。没有语法问题,但在物理上没有意义。他只得在答辩会上引用爱因斯坦的论述为自己辩护:
“任何试图把量子论的描述看作是对于‘单个系统’的完备描述的做法都会使它成为极不自然的理论解释,但只要接受这样的理解方式,也即量子论的描述只能针对系统的‘全集’而非单个个体,上述的困难就马上不存在了。”
所幸当年希特勒还有六年才被任命为总理。
即使这样,一开始进入帝国保安总局时,施季里茨还是因为自己答辩时所说的这句话受到了不少刁难。就像海森堡因为教授“相对论”被蔑称为“白色犹太人”一样,施季里茨每当被审查背景时,也不得不一而再,再而三地解释,他对犹太人提出的理论并无特殊偏好,但他也不肯否定爱因斯坦和“相对论”,最后,还是他的工作成绩救了他一命。
战争开始之后,随着纳粹逐渐掌控欧洲,大量的科学家逃往美国和英国,玻尔、波恩、爱因斯坦……都去了美国。海森堡本来拿到了美国大学的聘书,但他拒绝了离开,他说:“德国养育了我,现在她需要我。”
1941年施季里茨和舒伦堡在维也纳见到海森堡教授的时候,海森堡已经被任命为柏林大学物理学教授和凯泽·威廉皇家物理所所长。施季里茨和舒伦堡则被介绍为“外交部的官员”。席间海森堡饶有兴致地询问他们的学历,舒伦堡据实相告,施季里茨还没有开口,海森堡就想了起来:“您的名字很耳熟……您读过物理学?”
“我毕业于慕尼黑大学数学和物理学系,教授。”施季里茨解释道。
“我读过您的毕业论文。”海森堡饶有兴致地道。
舒伦堡好奇地看了施季里茨一眼,他显然想起施季里茨答辩时引用爱因斯坦的话的往事,他柔和地问海森堡:“您觉得那篇论文怎么样?”
“很有意思,”海森堡想了想,“准确地说,很具有实用主义风格。”
大概有这样的印象在前,海森堡在自己实验室的那位挪威教授被逮捕时,才写信给施季里茨求助。最后,施季里茨也完成了海森堡的嘱托。所以,得知施季里茨来负责协助他完成代号为“铀俱乐部”的纳粹核计划时,海森堡还是颇为高兴的——他认为施季里茨是纳粹党内极少数能站在科学家角度看问题的官僚。
不过海森堡并不是施季里茨要见的第一个人,他首先见了年长的化学家奥托·哈恩教授。就是他发现了原子的裂变现象。施季里茨在他每天散步的道路上拦住了他。
哈恩教授看了他一眼:“施季里茨先生。”他露出一个笑容,“您找我有什么事儿吗?”
绝大部分科学家不知道施季里茨的军衔和负责内容,他们只知道这位官员有不低的权限,可以帮他们协调大部分事务。哈恩教授则额外信任施季里茨一点,因为被施季里茨拯救的那位挪威科学家,正是哈恩教授的朋友。
“我有一个问题想问您。”施季里茨简单地开口,“关于裂变现象的。”
“您请说吧。”
“铀元素的裂变反应是热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子,中子再去撞击其它铀-235原子,从而形成链式反应。为了维持这个链式反应,需要有一个最小量的铀-235,这就是临界质量,对吗?”
“您怎么问了这么基础的问题。”哈恩教授奇怪地看着他,“对,为了确保在过多的中子逃逸而使链式反应停止之前有足够的铀-235分子得到分裂,它至少应该要维持80次分裂。”
“是的,但链式反应是很复杂的,对吗?”施季里茨问,“还有中子的吸收、还有其他情况……总而言之,这个计算结果是一个上限,而不是下限。”
哈恩教授的脑海里闪过了什么,但他没有能够抓住那个想法。只能跟着施季里茨的逻辑往下走去:“对,您说得很对。怎么,您有什么发现吗?”
“没有什么发现。”施季里茨笑了笑,反而提起另外一件事情,“我是来告诉您普朗克教授的儿子的事情。”
哈恩教授之前请施季里茨帮忙拯救普朗克教授的儿子——那个青年参与了“七月密谋”,并因此被逮捕,现在身处集中营中,面对要被处死的可能。他一听这件事情有了进展,就把刚刚那个简单的问题抛到了脑后:“怎么样?有希望吗?”
施季里茨从口袋里拿出一封信:“这是他儿子从集中营里写来的,请您转交给普朗克教授吧……至于事情,我还在努力。”
“您要保重身体,施季里茨先生。”哈恩教授知道他遇到了很大的压力和阻力——从集中营里捞一个已经被定罪过的人是几乎不可能的,“普朗克教授……会记住您的情谊的。”
施季里茨笑了一下,带着一点悲伤的意味:“我做的事情太少了,哈恩教授。”
“多保重,孩子。”哈恩教授像父亲握住孩子的手那样,用力地握住了他的手,“战争,战争就要结束了。”
他们在道路上分别,施季里茨向海森堡教授的住处走去。
刚刚和哈恩教授的对话,让他想起之前和科学家们的一次对话:
在一次晚宴上,他很好奇那些科学家们是否能事先安排自己的发现,或精准地预测自己能发现什么。科学家们告诉他,那是不可能的,他们最多确定一个方向,通过假设、实验、得出结论,再假设、再实验等一系列步骤,才能得出他们想要的结果。
虽然这些科学家并不能预测自己的假设是否正确,但处在这个几乎与世隔绝的安静地方,哈恩教授还能做出敏锐的预测,让施季里茨非常佩服。
这一章可能出现的人名比较多,不熟悉的朋友也不用太在意,就只要知道是一群非常厉害的物理学家,以及施季里茨少年时代也是意气风发的天才就可以了(划掉)。
作者并不特别了解量子力学,上文出现的大部分知识是从书上看到的。有兴趣的朋友可以读一读《上帝掷骰子吗?》这本书。
普朗克儿子参加“七月密谋”的事情是真的,但哈恩教授的事情我虚构了一部分。
作者有话说
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第142章 第 142 章
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