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作者:多人 当前章节:15271 字 更新时间:2026-6-17 23:24

普朗克凭他在热力学中的无与伦比的鉴别力通过半经验的方法找到了自 己的公式。他本人则把这个公式看作是一个“成功推测的中间公式”。现在, 问题在于理论上论证这个公式了。

普朗克后来称这项工作是他一生中最繁重的工作。他在这项工作过程中 得出一个非常惊人的结论,他发现:他的毫无疑问地、正确地反映现实的方 程式,只有在一种崭新的观念中才是正确的,即只有当假定在辐射过程中能 量不是以任何数量,而是以已知的不可分的份额——“量子”——非连续地 释放或吸收时才是正确的。

这个最小份额能量的总和,可用相应种类辐射的振荡频率和普朗克引入 科学中的、用著名符号h所表示的通用自然常数来讲算之。他把这个常数称 为“基本作用量子”或“作用单元”。今天,人们通常称这个常数为普朗克 常数。

从理论上论证和推导出辐射公式,占用了他相当多的时间。

1900年2月14日,在位于国会大厦附近的赫尔姆霍茨研究所召开了德 国物理学会会议。在会议上,普朗克报告了他的革命性的发现。他那九页篇 幅的推论很快以《正常光谱中能量分布定律的理论》为题发表在物理学的刊 物上。

普朗克叙述了一种“新的、非常简单的方法”,利用这种方法,“即使 不知道光谱公式甚或某种理论,也可以借助于一个自然常数从数量上计算出 给定能量按正常光谱分别颜色的分布,然后用第二个自然常数计算出给定能 量按这种能量辐射的温度的分布。”

第一个自然常数是基本作用量子h。另一个自然常数,它也是普朗克首 先计算出来的,并以k表示的自然常数,被公认命名为“玻尔兹曼常数”, 尽管玻尔兹曼本人并未提出过这样的常数,也未给自己提出过论该常数数值 的问题。

如果说作用量子概论还没有建立真正的量子论的话,那么正如普朗克多 次强调的那样,1900年12月14日仍然是奠定了量子论基础的纪念日。

普朗克的量子公式对原子物理学来说也是很重要的。该公式准确地计算 出原子量的绝对值,并确定奥地利物理学家劳施米特于1895年提出的第一个 可靠数值。利用这个数值能计算出克原子中,即相当于原子量的物质中所包 含的原子数目。只有在普朗克的发现之后,才能确实地说:原子具有多大的

“重量”。海森堡写道:“普朗克理论的第一个无可争辩的巨大成就就在于 此。”

基本作用量子的发现和量子论的论证,在一定程度上可以认为是本世纪 初柏林白炽灯工业的理论上的副产品。德国白炽灯工业当时急剧扩大,它需 要精密科学原理来制造具有尽可能高的发光效率的光源。旧的碳丝灯的容量 是有限的,它们不可能同仍然占优势的煤气照明设备进行有效的竞争。只有 根本的改革才能有助于问题的解决。一些实验也属于这一类的工作,这些实 验的结果成了普朗克在自己推理和计算中的出发点。因此,不能不想起弗里 德里希·恩格斯在1894年的一封信中所阐述的思想:“社会方面一旦发生了 技术上的需要,则这种需要就会比数十个大学更能把科学推向前进。”

普朗克在发现了经典物理学中的漏洞后,找到了使自己的发现同经典的 世界概观相一致的可能性。甚至10年以后,他还主张“尽可能保守地”在理 论中利用作用量子,而在迄今现存的理论大厦中只作一些完全必要的改变。 他晚年时在《物理作用量子的历史》这篇著作中承认,他曾连续多年一次一 次地试图“无论怎样要在经典物理学体系中建立作用量子”。

在一段时间内,普朗克试图把自己的辐射理论纳入经典物理学的结构中 去,他的努力没有成功。相反地,过了几年,爱因斯坦和洛伦兹等人明确论 证了能量子概念是不能纳入经典物理学构架之中的一种全新的要素。

从此,就开始出现了20世纪物理学革命的一个广阔战场,那就是全新的 现代微观物理学。

有这样一个传闻:1900年,普朗克和儿子卡尔在绿林中散步,普朗克告 诉儿子:“我完成了一项发现,其重要性可与牛顿的发现相媲美。”

这种传闻的可靠性非常之小,因为它既不合乎普朗克谦虚的性格,也不 合乎当时他自己以及多数物理学家的思想状况。但是,从历史回顾的眼光来 看,这句很可能出于后人附会的“不实之词”,却十分准确地反映了普朗克 这一发现的历史地位!

普朗克自称,他选择物理学作为自己的专业并不是渴望作出什么发现, 而主要是为了求知。然而普朗克毕竟不失为一位伟大的探索者,他的成就绝 不比任何醉心于科学革命的人物的成就逊色。作为一位从热力学入手的研究 者,他本来对原子论并不重视。但是,随着分子运动论日益取得的成果,他 却逐渐改变了态度,而且早在确立自己的辐射理论以前就接受了分子运动 论。当时德国人把这种理论称之为“动力学理论”,认为这是从热力学到动 力学的还原。这种看法恰好和普朗克对普通理论的追求互相合拍。当时他心 中还是有一些矛盾的,因为他不喜欢概率这个概念。但是,当在主张原子论 的玻尔兹曼和主张实证论的马赫之间发生激烈的争论时,他还是坚决地站在 了玻尔兹曼一边。直到玻尔兹曼自杀后,普朗克仍然在很长的时间内坚持了 反对实证论的斗争。

正是在这样的认识基础上,普朗克建立了自己的辐射理论,成为物理学 史上众多不朽人物之一。当他引用量子的概念时,他本来只是把这个概念当 做敲门砖,门一敲开,砖就会被扔掉的。后来发现扔不掉,这是使他感到很 矛盾、很尴尬的一种处境。

过了几年,他开始隐约地意识到,自己的辐射理论已经在全部物理学中 注入了一种全局性的带有威胁意味的要素。他也曾多次试图把这种要素和经 典的理论基础统一起来,但是一直得不到满意的结果。相反地,量子概念的 自觉应用(玻尔等人),却日新月异地开辟了新的境界。到了1925年和1926 年,当出现了海森堡力学和薛定谔力学时,他曾经希望不久就能看到一种不 违背经典精神的理论物理体系。他宣称,将来的理论将用不着关心观察对象 的干扰,因为物理学从一开始就是把这种复杂性排除在外的。这种态度,和 稍后出现的玻尔互补原理完全相反。

就这样,稳健的、虔诚的、彬彬有礼的普朗克,像是一位站在世纪分界 线上的巨人,很不自觉地亲手揭开了物理学革命的帷幕,立下了伟大的历史 功勋,在这方面,他是幸运的。但是,同样是这位小心翼翼的纯真学者,却 在现实中遭遇了数不清的难以忍受的不幸。

普朗克对待所有的科学问题都有一个原则,即慎重,慎重,再慎重。

在提出热辐射理论后,普朗克在理论的基本出发点方面感到不安,于是 他曾有意把辐射问题暂时搁置一下,来转而研究别的问题。最著名的便是对 爱因斯坦相对论的研究和提倡。

1905年,爱因斯坦发表了著名的狭义相对论。这种理论很快引起了普朗 克的密切论意。他及时地向物理学界介绍了这种理论,并改正了爱因斯坦原 作中的一处笔误。1906年,有人提出自己的实验结果似乎否定了相对论的结 论,而普朗克则在一次学术会议上指出,那种实验的精确度还不足以判别新 旧理论的孰是孰非。后来,他还用更新的数据进行了计算,得出结论认为, 相对论正确的可能性比较大。另外,他也在把相对论从电动力学推广到力学 方面做了工作。

狭义相对论所得出的关于距离收缩和时间延长之类的结论,并没有引起 普朗克的不安。他倒是为此而感到欣慰。他评论说:“只有当人们诉诸自己 的 ‘感觉’时,这些结论才是难以接受的,但是物理学家们却能够超越空间 和时间之类的根深蒂固的直觉印象,而正是这种能力就使人类可以希望建立 一种地球人和火星人都能够接受的真正普遍的物理学。”他还指出,许多电 动力学理论都要用到某种电子的模型,而爱因斯坦理论则相反,这就给那些 惶惶不安的电动力学家们带来了解脱。

爱因斯坦本人和别人都承认,普朗克的大力介绍和推荐成了一个重要因 素,使得狭义相对论很快地得到了承认,使得爱因斯坦的贡献在德国得到了 认可。因此有人说,普朗克“发现了”爱因斯坦,是他除热辐射理论以外对 物理学的第二个重大贡献。

            七、迟到的荣誉

每当一个人为社会,乃至为全人类作出贡献时,就应该得到肯定和赞扬。 荣誉是历史给予伟人的地位。

然而对于普朗克来说,所有的荣誉都是迟到的。这位早在1900年创立量 子论的科学家,却一直等到18年后,才获得姗姗来迟的诺贝尔物理学奖。

我们不妨把普朗克一生的荣誉作一个简单的统计:

1894年,根据赫尔姆霍茨和孔特的建议,普朗克被选为普鲁士科学院物 理数学部正式的学部委员。普朗克36岁。在无记名投票时,投入票箱的是 14个白球和6个黑球。

1912年,普朗克54岁时被选为普鲁士科学院4名常务秘书之一。

1919年,普朗克获得迟到的1918年度诺贝尔物理学奖,时年61岁。

1926年,被选为伦敦皇家学会外国会员,并获得该会的科普莱奖。

同年,美国物理学会聘他为名誉会员。

1928年,当他70大寿时,德国总统兴登堡赠给他一块德国银鹰盾牌。

1930年,普朗克被任命为德皇威廉大帝科学研究会会长。并于1937年 去职。这是德国当时最高的学术职位之一。而普朗克已经72岁,退休也已4 年。

1946年再次当选为德皇威廉大帝科学研究会会长。

1947年,德皇威廉大帝科学研究会为了尊敬他,经他同意后,改名为“马 克斯·普朗克协会”。

几乎是屈指可数的荣誉,而获得者是一位伟大的科学家。阿尔伯特·爱 因斯坦曾这样评价普朗克的成就:这一发现成为20世纪物理学研究的基础, 从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现,那就不可 能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用的理论。

其实,早在基尔大学任教的时候,普朗克就对自己研究的科学发生过怀 疑——为什么总有人轻视我的研究呢?

这令我们想起普朗克的博士论文,它曾经遭受导师、同行的冷遇。后来, 普朗克又得到几次机会,在物理学会会议上宣读自己的关于热力学问题的报 告。这些报告没有获得成功。当宣布讨论的时候,谁也没有要求发言。只有 主席、柏林生理学家艾米尔·杜布瓦·雷蒙就普朗克所阐述的理论讲了几点 批评性的意见。艾米尔·杜布瓦·雷蒙是物理学会的奠基人,在其他会员中 受到高度尊敬。

“基本上是对我那热烈的想象浇了一瓢冷水,”普朗克在自己的回忆录 里写道,“我步行回家,抑郁寡欢,但很快就找到了安慰,因为我想:一种 好的理论即使没有巧妙的宣传也将会得到承认的。当然,在这种情况下,结 果也正是这样。”

若不是普朗克天生开朗,我们很难想象遭受如此的挫折之后,他依然初 衷不改,顽强地跋涉在探索的荆棘路上。

1891年,普朗克在哈勒自然科学家代表会议上,作了题为《热学最新发 展的一般问题》的报告,这个报告证明:他在柏林的最初几年是如何顽强地 从事于热学问题的研究。

历史不会忘记那些作出过卓越贡献的人,也不会忘记普朗克的成就。1958 年4月科学界庆祝了他诞生一百周年纪念日。在德国聚集起来纪念这位科学 家的人士中,有他生前的学生,马克斯·冯·劳厄、利斯·迈内特、詹姆斯·弗 朗克、古斯塔夫·赫兹、威廉·维斯特伐尔;还有知名的自然科学家,他们 曾同普朗克个人有过亲密的交往或是继承了他的事业,其中包括奥托·哈恩 和维纳尔·海森堡。在会上,海森堡向国际听众第一次阐述了他的基本粒子 理论,论证了他的“世界闻名的猜测公式”。因此,科学界的这个庆祝会值 得永志不忘。

在普朗克诞生一百周年之际,德国科学院和德意志民主共和国物理学会 收到苏联科学院发来的祝词。祝词中提到了普朗克 1925年对苏联的那次访 问。祝词中写道:“马克斯·普朗克——苏联科学院的名誉院士——曾是苏 联科学界的朋友。他对我国的访问扩大了普朗克在苏联的私人朋友的范围, 促进了德国科学家和我国科学家友谊与合作的传统,这种传统是由莱布尼 兹、欧勒、罗蒙诺索夫奠定的并在两个多世纪中延续下来并得到了发展。”

普朗克的科学活动决定性地促进了理论物理学的发展。他的发现奠定了 自然科学中综合发展的开端,首先是把原子物理学同化学牢固地结合起来 了;他的发现也对技术产生了深刻的和卓有成效的影响。

普朗克的理论—认识论的研究,捍卫了“实在论”,然就实质而言是唯 物主义的自然观。这种自然观在许多方面是同辩证唯物主义密切相连的。如 果说这位著名的物理学家在哲学争论中并非一贯正确的话,那么他那些涉及 世界观的、讨论性的讲话,对反对我们时代的物理学中和自然科学哲学中的 主观唯心主义而进行的斗争,仍然是作出了重大贡献的。

有这样一些科学家,他们提出了种种天才的设想和有过许多伟大的发 现。阿尔伯特·爱因斯坦和大卫·希尔伯特就属于这一类科学家。马克斯·普 朗克一生中从事研究工作的岁月是很长的,但他完成划时代意义的发现只有 一项,这就是基本作用量子的发现。不过,他的其它许多著作也是对科学的 宝贵贡献。基本作用量子的发现,对整个自然科学具有重大的价值,产生了 重要的影响,因而他的名字同科学史上一些最伟大的名字并列在一起。马克 斯·冯·劳厄说道:“只要自然科学存在,它就永远不会让马克斯·普朗克 的名字被遗忘。我们感到自豪的是,他是德国人。”

         八、从头开始,捍卫真理和正义

普朗克生活在多灾多难、动荡不安的战乱年代,他经历过两次世界大战, 身受战争折磨之苦。

第一次世界大战,对领导着德国首屈一指的大学的普朗克来说,是一次 严峻的考验。利斯·迈内特中肯地指出:普朗克在实际政策问题上是没有经 验的,而从“可贵的、天真烂漫的”立场去行动,在他的行动的动机昭然于 世的时候,在他看到了大资产阶级夺权的时候,他感到彷徨不安。所以,他 的政治预见很少实现。正像劳厄所说的,现实总是同普朗克“所预言的”背 道而驰。爱因斯坦也证实这一点,他断言普朗克对政治的了解“不比猫对‘我 们在天之父’了解的更多一些”。

1914年夏天,在德国掀起了民族主义狂热的叫嚣。在上流社会和宗教的 讲台上,人们赞扬战争就像赞扬解放一样。福音主义神学家迪贝利乌斯于 1916年写道:“好啊!解放的暴风雨消除了1914年7月最后两周的无法形 容的闷热。战争的开端象征着伟大的神的启示。上帝在保佑德国人民;通过 战争的阴霾,德国人民看到了栩栩如生的上帝从苍天射向地球的炽热的目 光。德国人民感到了神的启示。!”

柏林大学在德意志帝国各学校中起着示范的作用。该大学大多数教授认 为,把德国其他科学家集合在战斗激情的旗帜下是自己的爱国主义义务。人 文科学的代表们特别热心。但是自然科学家也没有袖手旁观,著名的化学家 弗里茨·哈伯赢得了毒气战争发明者和化学武器创制者的可悲声誉。

在形势的压力下,1914年夏天一直到秋天,在普朗克的讲话中开始出现 了直到今天犹令人不悦和感到惊讶的思想与言论。他说过“神圣的愤怒的火 焰冲天”之类的话。他欢迎宣战的那一天,把这一天看作是德国人民“重新 掌握”自己命运的一天。他赞扬那些“成群结队地”离开教师和研究所投笔 从戎的大学生们和青年科学家们,宣称战死沙场是青年科学家可能得到的“最 珍贵的奖赏。”

当然,普朗克在93名德国知识分子1914年10月的呼吁书上签了名,在 这份臭名远扬的、政治上盲目无知和软弱无力的“供词”上签了名。关于这 份“供词”,讽刺作家卡尔·克劳斯说过:离整一百个签名者只差七个施瓦 本人 (施瓦本人是指中世纪施瓦本公国的居民,德国人的别称;还有“糊涂 人”、“蠢人”的意思)。

像伦琴和艾米尔·费歇尔一样,普朗克事先并未了解这个宣言的内容就 在上面签了名。后来他对此深感遗憾。在致罗伦兹的信中,他竭力缓和正是 他的签名对在国外的许多科学家产生的那种不愉快的印象。同时他表示希 望:他将能保持住“顺乎各国人民斗争”的精神和道德。

对普朗克来说,战争是一场从“蓦地滚滚而来的阴沉的政治乌云”中射 出的“箭一般的闪电点燃的世界性灾难”。普朗克也像大多数德国科学家一 样,对帝国主义列强准备对各民族大屠杀的社会经济内幕了解得很少。他曾 经相信:问题在于为了保护民族的神圣而珍贵的东西而进行正义的斗争。

我们不能过分苛刻地责怪这位科学巨人,总的来说,普朗克是一个哲学 味很浓的、过于理想化的科学家。他不是政治家,他所持有的丑恶的政治偏 见来自于某些用心不良的人,他接受的其实是伪装在“爱国主义”之下的狭 隘的“种族主义”。这是普朗克的悲哀,也是整个时代的悲哀。

经过这一次的洗礼,普朗克认识到虚伪的“种族主义”的残酷,从而走 上了反对军国主义和法西斯的道路。

第一次世界大战之后,德国人觉得自己受到了不公平的待遇,于是又有 一些人出来大肆煽动群众中的种族主义情绪。他们全力攻击犹太人,妄称以 相对论和量子论为代表的新物理学是伪学,是犹太人搞出来的欺人之谈。这 种“犹太物理学”不值得一顾(因为他们实在弄不懂),必须打倒。他们提 倡所谓的“德意志物理学”,那大致是指的可以按经典概念来理解的实验物 理学,据说只有这种物理学才有实用的意义,等等。他们正面攻击的是爱因 斯坦,但骨子里则是企图借机搞垮普朗克,从普朗克手里夺取德国科学的领 导权。

特别是当希特勒夺取德国政权之后,以普朗克为代表的正派人士当然就 越来越陷入了十分不利的地位。

普朗克不赞成“纳粹”的政治原则,并谴责它的方法,特别是谴责它根 据种族和世界观的原因对科学家的迫害。

1953年春,普朗克在同希特勒的一次会谈中曾试图抵制对犹太民族科学 家的大批解职。关于在纳粹主义时代的这次会见,出现了各种各样的、相互 矛盾的报道。人们纷纷赞扬这位科学家本人在其生命中最后一年里对这次会 见的详细说明。尽管离会见已时过14年,但是凭着他清醒的记忆和无可辩驳 的诚实,看来可以无须怀疑他的谈话的真实性,即使他的谈话并不是十全十 美的。

普朗克的谈话于1947年以《我对阿道夫·希特勒的拜会》为题发表在《物 理之页》上。普朗克写道:“在希特勒夺取政权之后,我作为德皇威廉大帝 科学研究会的会长理应对元首表示敬意。我认为,我应当利用这个机会来替 我的同行——犹太人弗里茨·哈伯说几句话。”普朗克以冷静的客观态度继 续讲述着他列举各种合理论据的一切企图是怎样碰壁的。读着德国精神生活 最新史的这份令人震惊的文件,我们相信,这次会见不可能有别的结局,除 了普朗克所写的结局之外:“……他没有作出回答,转到了一般谈话上,并 作出结论说: ‘人们说我有时神经脆弱。这是误解。我的神经有如钢铁。’ 当时他抓住自己的双膝,开始讲得越来越快,并且暴跳如雷,以致我没有别 的办法,只好沉默和告退。”

普朗克没有干预“爱因斯坦事件”。当报刊上出现关于爱因斯坦发表反 法西斯言论的第一篇报道时,普朗克正在去意大利的旅途中,他不愿中断自 己的旅行。他从慕尼黑写信劝爱因斯坦自动退出科学院,以便保证他自己正 当地完成科学院活动和保护他的朋友免受“众多敌人”的攻击。

普朗克向柏林的一位同行承认:开除爱因斯坦的手续将使他同个人的良 心发生痛苦的冲突。他写道:“尽管无底的深渊在政治上把我和爱因斯坦分 开了,但我深信,爱因斯坦的名字将作为柏林科学院最光辉的名之一,受到 未来历史的尊敬。”

当写这些话的时候,爱因斯坦已经宣布退出科学院。即使普朗克本人在 柏林,他也不可能以此改变“爱因斯坦事件”中的任何东西的。但是他也许 能够以对科学院更相称的形式去安排一位伟大的物理学家告别其多年活动的 地方。1933年4月中旬从西西里写的一封信证明:普朗克没有免受良心的谴 责。他有充分理由担心:“爱因斯坦事件”将不是科学院历史上光荣的一页, 因为相对论的创立者在科学中的意义是“难以估价”的。

普朗克从旅行回来之后,立即于1933年5月11日发表声明,他竭力以 此声明改正他在道义上的过失,这个声明作为讨论爱因斯坦退出科学院的结 语而附入记录中。

普朗克声明说:“爱因斯坦先生不仅是许多杰出物理学家之一,爱因斯 坦还是这样一位物理学家,他在我们科学院发表的著作对本世纪的贡献是如 此巨大,以致他的意义只有约翰奈斯·克卜勒和伊萨克·牛顿的贡献可与之 媲美。我认为,当我说这些话的时候,我所表达的既是我们科学院同行们的 见解,又是绝大多数德国物理学家的见解。我认为说这些话之所以必要,首 先是为了让后代不要以为爱因斯坦先生在科学院的同行们不能充分理解他对 科学的意义。”

在会议前夕,冲锋队的匪徒们在歌剧院广场焚烧了进步诗人和科学家的 书籍。这件事发生在离科学院会议地址只有几步远的地方。

纳粹分子激烈地攻击普朗克,甚至有人“用科学方法”调查了普朗克的 家世,胡说他在血统上是十六分之一的犹太人。仅此一项,就可想见那些政 治恶棍们是何等的卑鄙无耻了。

1935年1月,在柏林举行了纪念著名化学家、反法西斯主义者和政治流 亡者弗里茨·哈伯的大会,这实际上也是马克斯·普朗克的功绩。弗里茨·哈 伯在此一年前在瑞士去世了。尽管正式禁止了德国各大学、各高等学校的教 授们和德国化学家学会会员们参加这个纪念会,但是普朗克坚持举行了这个 纪念会。他向利斯·迈内特指出:“当然,如果我不被警察逮捕的话,我要 组织这个纪念会的。”奥托·哈恩在其回忆录中写道:“普朗克使大家感到 惊讶,他勇气十足地举行了纪念大会。”

这样,普朗克实际上证明了自己观点的反法西斯性质。在“第三帝国” 时期,这使德国科学的权威在国外充满人道主义精神的科学家当中并没有完 全丧失。

因此,物理学家—纳粹分子斯塔克也像对劳厄和海森堡那样对普朗克进 行辱骂,称普朗克为“白色犹太人”,这也就不足为奇了。

1938年,普朗克被迫辞去柏林科学院院长的职务。

1946年夏天,马克斯·普朗克应邀赴伦敦和剑桥参加了牛顿诞生300周 年的庆祝大会。这个邀请,是对他反法西斯功劳的承认,是尊重他在法西斯 年代里不得不承受重大的个人牺牲的证明。

马克斯·普朗克向全世界证明,他是一个以行动捍卫真理和正义的人。

              九、伟人垂暮

普朗克虽然在科学上作出了无以伦比的卓越贡献,获得了无限荣誉,但 在个人生活中,他却饱尝人间艰辛。

1909年,普朗克的第一位妻子去世。玛丽和普朗克一起生活了23年, 生有一子二女。从小就在家庭影响下形成严格的道德观念和循规蹈矩的生活 态度的普朗克,十分重视家庭生活。夫人的病逝使他感到万分悲痛,但他不 能忍受没有家庭的生活,所以在1911年第二次结婚。

两次婚姻使他拥有两个儿子和两个女儿,如果在一个和平安宁的时代, 普朗克的晚年应该是能享受到天伦之乐的。

然而,经受过丧妻之苦的普朗克不得不面对接连不断的打击。

1916年5月,长子卡尔在残酷的凡尔登战役中因伤重不治身亡。

孪生女儿马加丽特和和爱玛分别于1917年和1919年死于难产。

小儿子埃尔文在魏玛共和时期担任高级军官,一贯反对纳粹。

1944年7月20日,普朗克在外交部任秘书的小儿子埃尔文被捕了,理 由是参与了斯泰芬贝格伯爵策划的刺杀希勒的计划。

埃尔文有一段时间和斯泰芬贝格伯爵交往甚密,所以也被当作同案犯逮 捕。虽然埃尔文拒绝承认参与了密谋,但纳粹当局不肯相信。

这一消息仿佛晴天霹雳,使得普朗克不得不放下手中的工作,频繁晋见 一些他从不愿接触的秘密警察,然而普朗克在科学上的声望并没有起什么作 用,秘密警察的头子表面上答应帮忙,其实他们始终认定埃尔文参与了密谋 行动,所以只是一味地敷衍普朗克。

尽管这位著名的父亲四处奔走,请求当局的赦免,但一切的努力终告无 效。埃尔文于1945年1月被秘密处决了。

这次打击几乎要了普朗克的命,2月份的时候,他写信给阿尔诺德·索 末菲说:“我失去了一位最亲近的人,我竭尽全力让理智的、诚实的工作来 填补我未来的生活。”

从那以后,他身心都受到了严重的伤害,永远失去了生活的勇气和乐趣。

自从纳粹德国在境外的军事侵略不断失利,盟军从防御转向战略进攻, 第二次世界大战的战火蔓延到了德国本土。

1943年春,为了躲避空袭,普朗克迁居到了乡下,他仍然不断到各地去 作讲演,宣扬他的学术。那年5月,他曾回过一次柏林。80高龄的普朗克仍 然精力充沛,还曾爬过海拔几千米的高山。但儿子埃尔文死后,普朗克得了 脊椎粘连,行动困难,常常痛苦得高声喊叫。

1944年2月,英美空袭柏林一格吕瓦尔德,把位于那里的普朗克的房子 焚为焦土。收藏在房子里的所有书籍、讲义和手稿全都付之一炬,其中包括 这位研究者在几十年中坚持不懈写成的日记——这对科学史是无法弥补的损 失。

普朗克的一部分藏书因存放在措伊滕而幸免于难,1945年,苏军救出了 这一部分藏书。列宁格勒物理学家阿布拉姆·费多罗维奇·约飞院士,代表 苏联科学院移交了这部分藏书。这位科学家的财产回到了他的祖国。现存于 柏林库普维尔格拉宾的马格努斯大厦马克斯·普朗克博物馆中。

在一次讲学途中,普朗克遇到轰炸,那次轰炸破坏了卡塞尔市,普朗克 自己在撒满尘土的避弹壕中躲避了好几个小时,差一点被活埋在里面。

在战争的最后几个月里,普朗克在罗根茨的庄里受到了殷勤的接待,这 个庄园位于马格德堡附近易北河岸上。1945年4月,该地区成了盟军进攻部 队和希特勒武装力量残部会战的地方。80岁高龄的科学家和这个小地方的居 民躲避在附近的森林里,睡在草堆上,受尽了饥寒交迫、流离失所之苦。

回到村里后,普朗克在一位卖牛奶的人的家里度过了两个星期。5月中 旬,美国人发现了生活在极度困苦中的他,用汽车把他送到他的哥廷根的侄 女家中。

在哥廷根,这位研究者写完了他的《科学传记》,并重新进行活动,发 表讲演。反对滥用释放出来的原子能,成了当务之急的课题。普朗克在警告 不要使用原子弹时大声疾呼:“不能不警惕威胁着整个人类的自相残杀的危 险性,如果未来的战争将使用大量原子弹的话,那么任何想象都不能描绘出 将要产生的后果。有利于和平的最令人信服的论据是:广岛的8万名死者和 长崎的4万名死者。这是对各国人民发出的呼吁,首先是对各国人民的命运 承担责任的国务活动家们发出的呼吁。

在第二次世界大战末期,德皇威廉科学研究会在纳粹的摧残和战争的破 坏下已经濒于瓦解。纳粹覆灭后,当时住在哥廷根的学会秘书十分着急,他 迫不得已,又去请求普朗克出来重新担任会长。在普朗克的领导下,当时留 在西方占领区中的所长们选出了哈恩作为下一任的会长,于1946年4月1 日到任。英法占领当局同意学会恢复活动,但是美国人却还颇有保留。于是 人们又请普朗克出面疏通。他的国际盛誉和儿子被害的悲剧加强了他的地 位,最后商定,学会可以恢复,但是要改成一个不带军国主义色彩的名称。

1949年7月,当普朗克已经逝世后,学会在英、法、美三国的占领区中 正式恢复,改名为“马克斯·普朗克学会”。

1947年3月,在波恩大学物理学研究所的课堂里,这位著名的科学家最 后一次向大学生们作报告。他重新选择了他整个一生从事的课题:《精密科 学的意义和范围》,报告的结尾部分反映了普朗克心灵气质的特点,听起来 近乎正式的遗嘱。

普朗克说道:“我们可以满怀信心当作我们的财产去追求的唯一高尚的 美德——这就是真诚履行职责的意识。我们的这种美德是世界上任何力量所 不能剥夺的,它能给我们带来任何东西都无法比拟的幸福。有幸参加创立精 密科学的人,将感到最大的心满意足和内心的平静,因为他研究了已被研究 的事物,并心平气和地尊重未被研究的事物。”

这位伟大的物理学家参加科学活动直到他生命的最后一息。他原来的助 手拉姆拉(后来是《自然科学》杂志的出版者)有这样一段叙述:“长期分 别以后,在1947年7月,即在他逝世前稍多于两个月的一天里,我重新见到 了他。当时(晚上八九点之间)他坐在一张沙发上,前面摆着一只小小的酒 杯,并轻松地吸着雪茄烟。他已身躯佝偻,再不像先前那样健壮了。他还是 细心地听着我的话,偶尔插入一些中肯的意见。”

据朋友们称,他直到生命最后一天仍像往常一样每天弹一小时钢琴。

1947年10月4日,普朗克因摔倒骨折而在哥廷根大学医院中逝世。在 他的葬礼上,哈恩和劳厄致了悼词,他的遗体安葬在哥廷根市的公墓中,墓 碑上只刻了他的姓名和以他命名的物理常数:

                   -27

             h=6.62×10尔格·秒

中外科学家发明家丛书:齐奥尔科夫斯基 

齐奥尔科夫斯基

             一、少年多坎坷

人类文明史的开端,距今大约6000年。虽然这6000年与人类活动的几 百万年历史相比,只是短短的一段时间;同地球46亿年的历史比起来,更是 微乎其微的一刹那。然而,人类在这6000年中,经过不断地探索、努力,与 自然抗争,最终取得了巨大发展,这是人类之初茹毛饮血的生活根本无法比 拟的。

在这6000年的历史长河中,人类涌现出了无数杰出的代表人物,正是他 们汇集了人类的智慧,将源源不断的驱动力注入到人类文明史之中。在他们 当中,有思想家、政治家、科学家、文学家……他们如同一颗颗明亮的星星, 闪烁于文明的苍穹之上。俄国杰出科学家与发明家——康斯坦丁·埃杜阿尔 道维奇·齐奥尔科夫斯基,就是其中一颗耀眼的明星。

1857年9月17日(俄国9月5日),康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基诞生 在俄国梁赞省的伊热夫斯克县。他刚出生时看起来很虚弱:大大的脑袋、小 小的身体;父母真怕这个孩子无法活下去,于是尽全力来关心、爱护这个小 生命。就这样,小齐奥尔科夫斯基的体质不断增强,健康地成长起来。

他的父亲是梁赞州的一位林务官,工作勤恳,为人正直;母亲是一位普 通的家庭妇女,她心地善良、吃苦耐劳。生长在这样的一个家庭里的小齐奥 尔科夫斯基,无疑受到了良好的启蒙教育。所以在他的童年,就表现出了诚 实、好强、聪明、活泼等优点。7岁那年,他进入了自己家附近的一所小学 读书。

在进行了最初的基础学习后,齐奥尔科夫斯基迷恋上了那些生动有趣的 科普读物。8岁那年,母亲送给了他一只氢气球,他很高兴,牵着气球跑来 跑去,一不小心,气球脱手飞上了天空,他望着越飞越高的氢气球,失望的 心中不禁萌生了一个疑问:这个气球为什么会飞上天空呢?我能不能乘坐一 个大气球也飞上高高的天空呢?

有时命运是很会捉弄人的。正当天真无邪、脑海里充满幻想的小齐奥尔 科夫斯基茁壮成长的时候,一场灾难不幸降临在他的头上。1868年,10岁的 他染上了猩红热病,由此所引起的严重并发症使他几乎完全失去了听力,从 此,他成了一个半聋的人。耳聋给他带来了严重的障碍:他无法听课,无法 与别人交流思想,因此不得不退学在家。这时,父亲由于工作上的需要而经 常出差,也就无力教育培养自己的孩子;所以教齐奥尔科夫斯基看书、写字 的是慈祥的母亲。每天清晨,母亲做完可口的早点,等他吃完后,就开始指 导他学习一些新的生词,为了让儿子能清楚地发声,她总是用口贴近他的耳 朵,一遍遍地重复,再让他看自己的发音口型,直到能完全清晰地读出生词 为止;在母亲的严格要求下,少年时期的齐奥尔科夫斯基就能写出一笔好字。 然而,灾难接踵而至;2年以后,母亲因患病去世。由于这一新的沉重打击, 小齐奥尔科夫斯基重新陷入了痛苦、忧戚的状态之中。

一个半聋的小孩子,是无法参加小伙伴们的各种喧闹的游戏的。所以齐 奥尔科夫斯基总是一个人呆在家里,自己制作母亲教的各种手工玩具,以此 来消磨寂寞的时光。父亲不在家,最痛爱自己的母亲又离开人世,每当想起 这些,他的眼眶里总是充满泪水;有时他就一个人静静地坐在自己的房间里, 眼望窗外那连绵不断的群山,呆呆的坐上大半天,就连佣人为他端上饭菜也 不知道。后来,齐奥尔科夫斯基在回忆这段时期时说:“12岁到14岁这几 年间,是我一生中最痛苦、最孤独、最忧伤的时候。”

痛苦而孤独的齐奥尔科夫斯基,并非没有知心朋友,这个好朋友就是书, 尤其是自然科学的普及读物。14岁时,他从父亲的书房里找到几本自然科学 读物,便花了几天时间通读了一遍,尽管书中所讲的有些内容他不太明白, 但书本所阐明的许多科学道理,向齐奥尔科夫斯基展现了一个新的天地;正 是在读书的过程中,他明白了氢气球为什么能飞上天空以及其它许多问题。 从此,他完全沉浸在科学的知识宝库中,而书本就成为他一生中最好的老师 和朋友。此时,他除去读书之外,还根据书中所述制造了许多模型,例如: 利用风力推动的磨、以蒸汽为动力的小车、带翅膀的小飞行器、依据日影推 断时间的日晷(guī),等等。在模型的制作过程中他学会了木工、钳工以及 使用其它一些工具的操作技能。正是这种通过不断培养而逐渐形成的实际操 作本领,对于他成年以后的各种科学活动有着不可估量的重大意义。

不久,齐奥尔科夫斯基读了一本测量学的教科书;他根据书中的插图很 快制造了一台测量仪,并随即用它测量了从自己家到森林了望台的距离,测 量结果与实际结果完全一致。从这以后,他就更相信学习科学理论知识对于 科学实践的指导作用了。

成名后,齐奥尔科夫斯基在回忆这段时期的自学情景时说道:“那时我 能读到的书并不多,而且完全没有老师的指导,所以我只能在理解与吸收的 基础上,更多地进行思考。因为任何揭示与帮助都没有,所以书中不明白的 地方很多,那怎么办?只有一条路——靠自己去分析解决。”正是由于有这 样的精神,他从小就培养了分析问题和解决问题的能力,这种自信的、勇于 思考的、不断进取的精神伴随齐奥尔科夫斯基走过了一生的时光。

             二、去莫斯科求学

1873年,16岁的齐奥尔科夫斯基认为现有的环境已无法满足自己日益增 长的求知欲,便希望能去一个学习条件良好的地方自学,在父亲的支持下, 他满怀对美好未来的憧憬,离开家乡来到了专家学者云集的文化城市——莫 斯科,以寻求更多的知识。

但是,对于年少又有残疾的齐奥尔科夫斯基来说,在举目无亲的他乡生 活是相当困难和孤单的。父亲每月寄给他15个卢布的生活费,大都被他用于 购买科学书籍、实验仪器与试剂,此外所剩下的钱就不多了,只能以黑面包 充饥;为了更多地节省费用以购买实验用品,他住在莫斯科郊外一位洗衣妇 家的一间阴暗低矮的小房子里。但所有这些简陋的生活条件,并没有使齐奥 尔科夫斯基感到有任何苦恼,相反地,他为自己处于这个有良好文化氛围的 城市而感到由衷的高兴。

每天清晨,他都是步行到图书馆去看书。在去图书馆的路上,他迎着朝 阳、望着绿油油的田野与树林,心中总有一种说不出的兴奋。一到图书馆, 他就仿佛是一只小舟驶入了知识的浩瀚大海,尽情地畅游;桌上放着一只大 黑面包与一瓶白开水,这就是他一天的饮食。虽然生活条件和读书环境比有 着巨大的差距,但这无法限制齐奥尔科夫斯基那浓浓的求知欲。每天他都是 最早进入图书馆,一直到日落黄昏,图书员点起了煤油灯,他还在埋头刻苦 攻读。

齐奥尔科夫斯基的这种学习精神,深深感动了图书馆的许多工作人员; 他们常常从自己家中带来一些可口的饭菜与他共享;在借书的时候,齐奥尔 科夫斯基也享有优先借阅的“特权”。这时,有一位知识渊博的图书馆馆员 费多罗科夫,发现这个爱读书的年轻人有着无法估量的潜能,于是尽自己所 能指导他进行自学。就这样,凭借着自学的坚实基础和费多罗科夫的耐心指 导,齐奥尔科夫斯基在不长的一段时间里自修完成了大学理科的课程。

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