Question

有哪些物理学家的故事

Answer 1

艾萨克·牛顿（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，出生于英格兰东米德兰林肯郡乡下的一个小村落伍尔索普村的伍尔索普（Woolsthorpe）庄园。英国皇家学会会长，著名的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术师，百科全书式的“全才”，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》等。

1687年，牛顿发表《自然哲学的数学原理》，阐述了万有引力和三大运动定律，奠定了此后三个世纪里力学和天文学的基础，成为了现代工程学的基础。牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。
在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律。在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上，牛顿提出金本位制度。

2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，在被调查的皇家学会院士和网民投票中，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。

Answer 2

今天我想谈谈一些物理学家的故事，我想大家是会感兴趣的。

我是1945年去美国芝加哥大学念书的。为什么去那里呢？因为我在国内做研究生时已学到够多的物理知识，因而对恩里科?费米非常佩服。费米是20世纪的一位伟大的物理学家，也是最后一位既在理论物理又在实验物理方面有一流贡献的物理学家，在他以后，物理学的知识发展越来越广泛，研究的方法越来越复杂，所以现在基本上没有人能在这两个方向上都做出第一流工作。

我在芝加哥大学念书，后又当了一年的教员。总共三年半的时间，和费米的关系很好，从他那里学到了很多东西，费米是一个脚踏实地的人，他的物理学知识以及他对世界上一切事情的看法都是从非常具体、非常实际的方向开始的，他对繁琐复杂的形式化理论是不赞成的。他对我有根深的影响，原因是他在物理中的价值观念和我在中国西南联大念书时形成的价值观念的方向不一样。在中国念的物理学倾向于从公式出发，而费米对物理学的想法是从现象出发的。这是两种不同的看法，当然最终目的是一样的。但从公式出发容易钻牛角尖，而从现象出发是脚踏实地的，这一点给我很深印象。

在芝加哥大学还有一位老师叫爱德华?泰勒。他现年80多岁了，住在斯坦福大学，当时教我书时才30多岁。他因发展氢弹，有人称他为氢弹之父，但他不喜欢这个称号。他的思想非常敏捷，也是一位从现象出发的理论物理学家。他是匈牙利人，早年不幸被电车撞了一下，所以一只脚不大方便，走路时一拐一拐的，一只脚重一只脚轻。1945年我打电话到芝加哥大学问他是否可跟他做研究工作，他和我约好日子要我在物理系的大楼门口等他。那时芝加哥大学还没有恢复到平时状态，因二次大战时芝加哥大学是美国研究原子弹的中心之一，物理系所在的那座大楼为美国军部所占用，泰勒的办公室就在里面。那天早晨我在大楼门口等他，只听见楼梯上“蓬、蓬、蓬”的走路声，他下来了，他见我后说：“你就是杨呗！”我说：“是的。”他说：“我们去散散步。”他问我是否知道氢原子的基态波函数。学过大学物理的都知道这是量子力学中非常基本的知识，我多年前念书时就已经知道了，于是就告诉了他。他说：“好。”就这样录取了我。

泰勒对他的学生有很多帮助，他的学生很多，他常常一星期就给你一个题目，下星期当你和他谈论时他常全忘了上星期给你的题目。他的见解非常多，平均每天有八九十个见解，其中95％都是错的。但这没关系，因一个人如每天有半个好主意，则其成绩将是不得了的。他有个作风给我印象很深，这一点我特别愿意提出来和在座的同学谈一谈。泰勒有许多不成熟的见解，并且很愿意和别人谈，有时在走廊碰到你就谈他刚想到的见解怎样怎样……这是和中国的传统不一样的，也是中国传统极不赞成的，中国传统的观点认为没有想清楚的东西不能乱说。泰勒完全不是这样，所以跟他谈话非常有意思，可学到很多东西，而且当和他熟了以后，知道他的见解不一定对，从而采取一点怀疑的态度，结果对彼此都有好处。

以下我举一个实际例子。1948年我得博士学位后当了一年的教员，在这一年中每星期都参加系里的讨论会，讨论会是费米建议的，没有固定的题目，在下午喝咖啡时教授和研究生随便谈论，任何人有新的想法或得到新的消息都可谈。经常参加的有费米、泰勒、尤里（即发现重氢的那位化学家），所以是不愁没有题目讨论的。有一次泰勒说，他刚接到电话，在伯克利发现介子，介子可衰变成两个光子，这是当时大家不知道的消息。泰勒紧接着说他可证明的自旋为零。费米问他如何证明，他到黑板前讲了一通，讲完后被大家驳得体无完肤，因他的想法不完善（但结论是对的）。我回去后想了想，觉得他的想法虽不完善，但并不是不可挽救的，所以想了几天后我写了一篇当时觉得（至今还认为）满意的文章。这是和泰勒交谈得益的一个具体例子。

泰勒的思想很奔放，工作很多，所以没有花时间备课教书。国内的老师对教书很认真，所以从这个标准来看，泰勒是一个坏老师。我刚去时，他教量子力学，有时听他的课，听着听着发现他已出了错误，因他没很好备课，出了一点差错，再过10分钟，就知道他将走到不可收拾的地步。于是你可坐在那里看他挣扎，他在想这是怎么回事。这是很有意思的，这件事实际上很有教育意味。特别是当你对他讲的题目事先有些认识，在这种情况下看一位资深的物理学家在左冲右突时注意的是什么，这对自己是很重要的教育。通过这样的接触，我深深了解到，对于泰勒什么是重要的，什么是不重要的。公式对他没什么重要性，只是公式的意义对他是重要的，这一点很有启发性。

大家知道1954年美国发生了一件震动世界的“奥本海默事件”。奥本海默生于1901年，比泰勒大几岁。在1938年前他们两人虽不是一流物理学家，但都已相当有名了，在二次大战时美国政府任命格罗夫斯将军主持原子弹制造工作，美国政府认为这是十分必要的工作。大家知道原子弹基于原子核裂变，而裂变现象是由德国的奥托?哈恩和斯特劳斯曼在柏林发现的。德国有非常优秀的物理学家，尤其是有创立量子力学的海森堡，所以美国的物理学家很怕德国制造原子弹。从欧洲移民去美国的物理学家锡拉德、泰勒、维格纳等请爱因斯坦写信给罗斯福总统提请美国政府注意此事，如让德国制造了原子弹，对美国是十分危险的。

1941～1942年美国总统任命格罗夫斯主持这项工作。格罗夫斯到各学校看了一下，最后选定奥本海默担任洛斯阿拉莫斯制造原子弹的实验室主任。泰勒和其他重要的物理学家例如费米等都在该实验室工作，战后奥本海默到普林斯顿任研究所主任，泰勒任芝加哥大学物理系教授。但他们和成百的其他物理学家经常和美国政府讨论美国的国防事项，这中间常发生一些意见上的分歧，主要是美国政府是否要制造氢弹。这段历史很复杂，我不想细谈。我要说的是，奥本海默这个人锋芒毕露，容易得罪人，他在1948～1950年初得罪了美国政府中的一些重要人物，所以在1954年的奥本海默事件（由美国政府主持的讨论奥本海默的有关背景）中，最后的结论是奥本海默今后不能继续得到美国国防机密消息，美国政府不让奥本海默参与美国国防工作。

这件事导致了奥本海默和泰勒的友谊的绝对决裂，因听证会中泰勒被请去作证，泰勒的话普遍地被听证会解释为泰勒是坚决反对奥本海默的，这对奥本海默打击很大，对泰勒打击也很大，因几乎所有的物理学家认为泰勒做了不道德的事，在听证会上的讲话对奥本海默不利，导致了听证会作出对他不利的决定。但大家认为奥本海默对美国有极大功劳。直至今天，在电视上经常可看到批评泰勒的节目。多年来，尽管他的影响还很大，但他和物理界的关系并不好，这是他觉得不高兴的事。

奥本海默是20年代在哈佛大学毕业的，后在德国哥廷根大学读博士学位。大家知道近代科学在美国突飞猛进发展是二次大战前后的事。在20年代美国学生读博士学位要去欧洲。奥本海默的老师是马克斯?波恩（1882年生），当时已很有名了。波恩在他的自传中这样提到：一天来了一个高瘦的美国人当我的研究生，不到两天全系都知道他是一位绝顶聪明的年轻人；有一次我写了一篇文章给奥本海默看，过了两天他来了，说：“这篇文章写得很认真，是你写的吗？”

1949年我在普林斯顿当博士后，当时研究所中最有名的物理学家是爱因斯坦（1879年生）。他和牛顿被公认为最伟大的物理学家，因为他们改观了整个物理学的基础。我在研究所时，爱因斯坦70多岁了，已退休，但他每天还来研究所。我们这些20多岁的博士后不愿打扰他。事实上我和他有所直接接触是1950年代。当时李政道和我写了一篇关于相变的文章。大家知道相变是热力学和统计力学中的一个重要的课题，例如水在100℃变成蒸汽，在0℃结成冰，都是相变的例子。爱因斯坦有位助手叫考夫曼，把我们的文章给爱因斯坦看了，他看后很感兴趣，叫考夫曼把我们两人找去。

Answer 3

科学家霍金小时候的学习能力似乎并不强，他很晚才学会阅读，上学后在班级里的成绩从来没有进过前10名，而且因为作业总是“很不整洁”，老师们觉得他已经“无可救药”了，同学们也把他当成了嘲弄的对象。在霍金12岁时，他班上有两个男孩子用一袋糖果打赌，说他永远不能成材，同学们还带有讽刺意味地给他起了个外号叫“爱因斯坦”。谁知，20多年后，当年毫不出众的小男孩真的成了物理界一位大师级人物。这究竟是什么原因呢？

原来，随着年龄渐长，小霍金对万事万物如何运行开始感兴趣起来，他经常把东西拆散以追根究底，但在把它们恢复组装回去时，他却束手无策，不过，他的父母并没有因此而责罚他，他的父亲甚至给他担任起数学和物理学“教练”。在十三四岁时，霍金发现自己对物理学方面的研究非常有兴趣，虽然中学物理学太容易太浅显，显得特别枯燥，但他认为这是最基础的科学，有望解决人们从何处来和为何在这里的问题。从此，霍金开始了真正的科学探索。
伽利略的故事
眼睛盯着天花板

有一次，他站在比萨的天主教堂里，眼睛盯着天花板，一动也不动。他在干什么呢？原来，他用右手按左手的脉搏，看着天花板上来回摇摆的灯。他发现，这灯的摆动虽然是越来越弱，以至每一次摆动的距离渐渐缩短，但是，每一次摇摆需要的时间却是一样的。于是，伽利略做了一个适当长度的摆锤，测量了脉搏的速度和均匀度。从这里，他找到了摆的规律。钟就是根据他发现的这个规律制造出来的。