致敬1927:人类历史上最伟大的合照

它不仅仅是一张照片

还是量子力学的剪影

1927,无人忘记

前不见古人,甚至有可能“后不见来者”

世界上再没有第二张照片,能让人类感叹至今

即使跨越百年,仍然被疯狂点赞

1927年第五届索尔维会议的这张合照

几乎囊括当时世界上所有伟大科学人物

29人中有17人获得诺贝尔奖

留下了“史上最强朋友圈”合影

“1927年第五届索尔维会议合照”

量子学派修复绝版高清彩照

它不仅仅是一张照片

它见证着科学史上的“黄金时代”

它不仅仅只是一张合影

也是“量子力学”的微缩简史

群星璀璨,智慧巅峰

即使再过1000年,人类只怕仍然会感慨科学史上这个伟大的先贤时代……

表象:智商史上最伟大的交锋

这次会议证了科学史上最伟大的一次交锋。

20世纪最伟大的两大理论的核心人物,相对论的创始人爱因斯坦和量子力学的核心人物玻尔拉开了相爱相杀的序幕。

也是在这次会议上,爱因斯坦道出世纪名言“上帝不掷骰子”,玻尔则针锋相对“爱因斯坦,别指挥上帝怎么做”。(往期回顾爱因斯坦与玻尔:孤胆英雄与社团大哥的相爱相杀)

29个世纪顶尖大脑,在这场空前绝后的“科学论剑”中分为四大派别:

哥本哈根派:以玻尔为首,认为世界是随机的、不确定的,如海森堡等人;

经典物理派:爱因斯坦打头阵,认为世界是绝对因果的,有薛定谔等人;

专注实验派:不在乎谁和谁打架,只关心实验结果,如布拉格、康普顿;

佛系吃瓜派:看热闹不嫌事大,如居里夫人、威尔逊等。

意义:量子力学微缩史

这届会议是量子论的微缩史。

爱因斯坦玻尔两人为中心,以四大派系为主导,开启了100年的世纪争论。

最先亮相的是专注实验派,布拉格和康普顿。痴迷实验的这两人唾沫横飞地描述着自己这些年的成果。

经典物理派“德布罗意”骑着他的“导波”一马当先,为经典物理派的立威拉开了序幕。

很不幸被世界第一狙击手,哥本哈根派的少将军泡利盯上了,在猛烈炮轰下,他只好灰溜溜下了场。

薛定谔驾驶波动方程想来助阵,却被量子力学第一门派“哥本哈根”学派围攻,泡利、海森堡、波恩、玻尔等人车轮辗压薛定谔。

台下的佛系吃瓜派一脸吃惊,波动力学、矩阵理论、互补原理……一连串大招如特效般绚丽,让很多人都傻了眼,更没有想到的是,这仅仅是开胃小菜。

眼观手下两名大将都吃了亏,反对派大BOSS爱因斯坦忍不住爆发了,开始了命运的单挑,6天的会议逐渐演变成量子力学VS经典力学

爱因斯坦手持电子单缝/双缝实验的利剑,玻尔扛着新量子力学的大刀。

每一次论证都是物理学界深邃的宝藏,每一段解释都是未来之门的钥匙。

在这次会议上,量子幽灵试图直接颠覆掉传统世界的因果律,原本小众的量子力学最终传播到了整个世界。

历史幽深,29人的“六度关系”

在这次会议上,爱因斯坦和玻尔毫无疑问是明星级人物。那其他人又在想什么呢?

例如,作为两人的好友埃伦费斯急红了眼。他试图劝架,但面对两个各自不肯退让半步的固执男人,他磨破了嘴皮子也还是没用,只好放弃。

最后沮丧的埃伦费斯特只好哀怨地站在了玻尔那一边,一脸心痛地看着这两个好友越吵越激烈。

其实,远远不止是埃伦费斯特。还有洛伦兹、普朗克、德拜等等,他们有的是爱因斯坦的老师,有的是玻尔的好友,另外一些人还是绯闻对象,他们和经典物理派或者哥本哈根派有着千丝万缕的联系。

关于这张大合照里的29人,科学史上有无数传说,但这29人背后的恩怨情仇,并非如四大派别般泾渭分明,相反,是极其错综复杂的。也只有了解他们的关系,我们才能真正理解这张照片的意义。

量子学派花了三个月时间搜集整理,梳理出一张人物之间的“六度关系”图。

考证:1927年索尔维会议人物详解

群贤毕至,济济一堂。

这张照片是物理学史上“黄金时代”的见证。

透过这张充满着怀旧气息的照片,我们看到了那个红叶飘零季节,一群迸发着智慧光芒的人相约前来。

在这里详解1927年索尔维会议人物关系:

01

洛伦兹:元老领袖

74岁高龄的洛伦兹通人文晓地理,精通多门外语,也是本次国际物理学界集会的主持人。

自1900年6月设立诺贝尔物理奖以来,洛伦兹早在1902年摘下了这一圣果。

他的“电子论”把古典物理推向最高峰、还有伟大的“洛伦兹变换”……

世纪之交的物理学革命打破了旧的经典体系,这位老人成了19世纪末、20世纪初物理学界的统帅,是这29人中真正的元老人物

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1.1 洛伦兹 & 爱因斯坦

·莱顿大学同事。

·洛伦兹指导过爱因斯坦,算得上半个弟子。

1905年,爱因斯坦使用了洛伦兹讨论的许多概念,数学工具和结果来撰写狭义相对论论文,这个理论最初也被称为洛伦兹 - 爱因斯坦理论。

1.2 洛伦兹 & 埃伦费斯特

·埃伦费斯特为洛伦兹的继任者。

1912年,洛仑兹辞去了他在莱顿大学的教授职位,并指定埃伦费斯特为他的继任者,埃伦费斯特在莱顿度过了他余下的时间。

1.3 洛伦兹 & 赫尔岑

·两人为合作同伴。

1924年,赫尔岑与物理学家亨德里克·洛伦兹合作出版了一份题为“欧内斯特·索尔维之后的能量和质量报告”的巴黎科学院的一份说明。

1.4 洛伦兹 & 费尔沙菲尔特

·两人互为莱顿同事。

洛伦兹在莱顿任教35年,费尔沙菲尔特于1894年至1906年在莱顿大学的昂纳斯低温实验室工作,并于1914年至1923年再次工作。

02

爱因斯坦:反派大魔王

稳坐C位的爱因斯坦,在第一届索尔维会议之时还是一枚青年才俊,属于量子力学阵营里的正道角色。

这个当年提出“光量子”、当之无愧的最强大脑。但此时,他却再也不肯承认量子,也不愿走出那个客观实在的因果世界。

这一次的他,扮演着量子力学的反对者角色,也是场上关系“最复杂”的男人。

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2.1 爱因斯坦 & 玻尔

·相爱相杀的一对CP。

·1920年,年轻的玻尔第一次到柏林讲学,虽然观点不同,当时的爱因斯坦对玻尔极为赏识,两人结下了长达35年的友谊。

1927年,这两人的辩论是第五届索尔维会议上最大的亮点,两人论战维持了30年之久。

2.2 爱因斯坦 & 薛定谔 & 德布罗意

·同一阵营的伙伴,量子力学最强大的“反对派组合”。

2.3 爱因斯坦 & 薛定谔

·两人都曾在苏黎世大学任教。

爱因斯坦1909-1911年在苏黎世大学任教,薛定谔1921-1927年在校担任教授。

·两人为密友。

1927年后,在柏林的年代里,薛定谔与自己仰慕已久的普朗克和爱因斯坦建立了亲密的友谊。

·两人是合作伙伴。

在研究气体模型中,薛定谔应用爱因斯坦的建议推导出半经典理想气体的热力学性质。薛定谔敦促爱因斯坦加上他的名字作为共同作者,但爱因斯坦拒绝了邀请。

薛定谔是爱因斯坦的铁杆支持者,即使在爱因斯坦逝世后,量子力学光芒大盛,薛定谔仍然单枪匹马战斗到底。

2.4 爱因斯坦 & 德布罗意

·爱因斯坦“救”了德布罗意的博士论文。

1924年,德布罗意提交了自己的博士论文,提出一切物质都是波。评审委员会有三位教授已明确表态会投反对票,德布罗意导师只好往好友爱因斯坦寄了一封信。

爱因斯坦肯定了德布罗意,评委顺势就这样让德布罗意博士毕了业。

2.5 爱因斯坦 & 郎之万

·爱因斯坦与郎之万是一对好友。

1905年郎之万看到爱因斯坦的论文后,对相对论表示了浓烈的兴趣,并和爱因斯坦结下了深挚的友谊,在郎之万陷入与居里夫人恋情风波时,爱因斯坦不顾全社会的反对而支持对方。

2.6 爱因斯坦 & 居里夫人

·居里夫人是爱因斯坦敬佩的女性,也是好友。

第一届索尔维会议结束时,爱因斯坦在会上结识了居里夫人,正赶上居里夫人陷入绯闻,他出离愤怒,义正言辞地写了封信寄给居里夫人,给予了她坚定的支持与安慰。

爱因斯坦据曾称,居里夫人可能是唯一一个不会被名声腐蚀的人。

2.7 爱因斯坦 & 普朗克

·爱因斯坦在普朗克的量子假设中提出了光量子理论。

·普朗克是爱因斯坦的“伯乐”。

·1905年,初出茅庐爱因斯坦向《物理学纪事》投稿,提出狭义相对论,当时普朗克是杂志编辑,帮助爱因斯坦这个“民科”发表了该篇论文。

普朗克为爱因斯坦写过多封推荐信。成为柏林大学院长后的普朗克,曾将爱因斯坦召集到柏林,并开出高薪为其提供了一个新的教授职位。

2.8 爱因斯坦 & 德拜

· 德拜为爱因斯坦的继任者。

1911年,继爱因斯坦之后,德拜受聘为苏黎世大学理论物理教授。

·1912年德拜改进了爱因斯坦的固体比热容公式,得出在常温时服从杜隆-珀替定律,在温度T0时和T 成正比的正确比热容公式。

2.9 爱因斯坦 & 泡利

·泡利为爱因斯坦晚年同事。

1940年,泡利受聘为普林斯顿高级研究所理论物理学访问教授。

·尽管在量子力学上属于两派,但泡利对爱因斯坦充满敬意。

1945 年,当泡利获得诺贝尔物理学奖时,普林斯顿的同事们为他举办了一个庆祝会。爱因斯坦出人意料地发表了简短的祝贺,泡利一直记在心里。

·1946年,泡利重返苏黎世联邦理工学院,爱因斯坦曾是这一学校毕业的博士及教授。

2.10 爱因斯坦 & 德·唐德

·德·唐德是爱因斯坦的助手和朋友。

从1914年起,德·唐德受到爱因斯坦的影响,成为了相对论的热情支持者。

它是不可逆热力学之父,不得不感叹,爱因斯坦的助理也是优秀的科学家。

2.11 爱因斯坦 & 古伊

·爱因斯坦是古伊的学生之一。

1893年到1900年,古伊在苏黎世理工学院(现为苏黎世联邦理工学院)任教。而在1896年10月29日,爱因斯坦迁居苏黎世并在瑞士联邦理工学院就读。

2.12 爱因斯坦 & 皮卡尔德

·两人在第五届索尔维会议相识,同为校友。

皮卡尔德毕业于苏黎世的瑞士联邦理工学院,爱因斯坦同为该校博士生。

·皮卡尔德以其创纪录的氦气球飞行而出名,他在高层大气中研究的一个重要动机是宇宙辐射的测量,它被认为可以为爱因斯坦的理论提供实验证据。

2.13 爱因斯坦 & 埃伦费斯特

·埃伦费斯特是爱因斯坦的终身挚友。

在埃伦费斯特生活动荡期间,爱因斯坦曾建议对方继承他在布拉格大学的位置,不过最终埃伦费斯特选择了继任洛伦兹的位置。

·埃伦费斯特是位出色的钢琴家,他喜欢替爱因斯坦小提琴伴奏。

不过,在本次会议上,埃伦费斯特却气得对爱因斯坦说:“爱因斯坦,我为你感到脸红!你把自己放到了和那些徒劳地想推翻相对论的人一样的位置上了。”

2.14 爱因斯坦 & 波恩

·“同门”师兄弟。

波恩于1904年进入哥廷根大学读博,与希尔伯特以及赫尔曼·闵可夫斯基建立了非常深厚的关系,赫尔曼·闵可夫斯基是爱因斯坦的老师,也曾指导过波恩。

·波恩与爱因斯坦为密友。

在柏林时期,波恩与爱因斯坦建立了终生的友谊,爱因斯坦成为了波恩家的常客。

不过,在量子力学的争议过程中,作为二当家的波恩未曾有半点让步。

2.15 爱因斯坦 & 洛伦兹

·如上(洛伦兹 & 爱因斯坦)。

03

玻尔:哥本哈根派掌门

1921年,继提出原子模型之后,玻尔创建哥本哈根大学理论物理研究所,创立“哥本哈根学派”

别看外表温文尔雅,玻尔是最能辩论的一把手。从第一次见面起,他与爱因斯坦就在认识上发生了分歧,只要一见面必掐架,两人论战终身,玻尔毫不逊色,甚至还占了上风

这次的峰会,搅弄风云的他,同样也有着一张不输于爱因斯坦的复杂人际网。

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3.1 玻尔 & 波恩 & 泡利 & 海森堡 & 狄拉克

·同阵营的伙伴,哥本哈根学派成员。

1921年,玻尔决定创建哥本哈根大学理论物理研究所,继续深入研究量子力学,研究所一成立就吸引了一大批杰出的物理学家,海森堡、泡利、玻恩、狄拉克。

看图也很明显,他们是一个帮派的。

3.2 玻尔 & 波恩

·两人为多年好友。量子力学的大当家和二当家,波恩的数学更好,是量子力学在数理理论方面的领导者。

3.3 玻尔 & 海森堡

·亦师亦友。

1922年初夏,玻尔应邀到德国哥廷根大学讲学,海森堡跟着导师从慕尼黑大学赶来,并尖锐地对玻尔的一些观点提出反对意见。

玻尔郑重邀请海森堡到哥本哈根研究所访问,他们约定,海森堡毕业后到哥本哈根来工作一段时间。1924年9 月,海森堡来到了哥本哈根,在玻尔指导下做科研。

·玻尔把海森堡当作“亲儿子”般对待。

海森堡和玻尔最大的儿子年纪差不多,二战与战后二战期间德军占领丹麦,海森堡前往哥本哈根与玻尔相见,两人不欢而散。1962年,玻尔的家人在整理玻尔遗物时发现了一摞没有寄出去的信,开头无不是:我亲爱的海森堡,我亲爱的孩子……

3.4 玻尔 & 狄拉克

·亦师亦友。

1926年,在导师的建议之下,狄拉克前往位于哥本哈根的尼尔斯·玻尔研究所作了一段时间的研究。

3.5 玻尔 & 泡利

·1922年秋,泡利被玻尔邀请到了哥本哈根大学理论物理研究所从事研究工作。

3.6 玻尔 & 埃伦费斯特

·两人是好友。

身为玻尔的好基友,埃伦费斯特抓拍了N多玻尔的糗照。玻尔有一次和埃伦费斯特在一起聚会,玩嗨了的他开着摩托车搭着自己的夫人玛格丽特一起飙车,还留下了照片。

·埃伦费斯特是玻尔的支持者。

同样也是爱因斯坦的好友,1927年的索尔维会议的大辩论中,埃伦费斯特十分沮丧地站在了玻尔的一方。

3.7 玻尔 & 克努森

·克努森为玻尔老师的继任者。

1912年,在玻尔博士生导师克里斯蒂安森退休后,克努森接任克里斯蒂安森成为哥本哈根大学教授。

·克努森是玻尔的前辈与“上司”。

玻尔于1912年7月回丹麦举行婚礼,回国后,他成为哥本哈根大学的一名私人教师,讲授热力学。1913年7月,马丁·克努森将玻尔提升为讲解员,玻尔开始教医学生。

3.8 玻尔 & 布拉格

·两人为老朋友。

布拉格女儿的外祖父,即布拉格的岳父,一直是玻尔家的家庭医生。

·两人为曼彻斯特的同事。

1919年-1937年,布拉格任曼彻斯特大学的兰沃西荣誉物理学教授。

3.9 玻尔 & 克莱默

·两人在哥本哈根是师生关系。

克莱默曾经作为玻尔的博士生在哥本哈根学习,并在那里工作了十年之久。

3.10 玻尔 & 威尔逊

·两人称得上是“同门”。

威尔逊是卢瑟福的助手,同玻尔一起接受过卢瑟福的指导,玻尔曾深情地称卢瑟福是“我的第二个父亲”。

3.11 玻尔 & 薛定谔

·两人交往很深。

·薛定谔《生命是什么》思想源自玻尔。

30年代,玻尔对于生命问题发表了非常有意义的见解。他天才地预示了物理学与生物学或许也是互补的,这两者相结合将对生命现象作出满意的解释。

玻尔的思想启发了他的学生德尔布吕克。

薛定谔与德尔布吕克也是好友,他充分了解德尔布吕克关于遗传方面的研究,最终,1944 年,反映他主要思想的名著《生命是什么》问世。

3.12 玻尔 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 玻尔)。

04

普朗克:量子力学之父

20世纪初,经典物理大厦已经竣工,这位性格偏传统的科学家,是神圣的经典物理殿堂虔诚的信徒之一,哪怕被称为量子力学之父,他也恐惧于量子幽灵。

当时69岁的他,是29人中仅次于洛伦兹的老前辈。

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4.1 普朗克 & 波恩

·柏林大学同事。

1914年,玻恩受到了普朗克的邀请,担任柏林大学新设立的理论物理学的临时教授。

4.2 普朗克 & 薛定谔

·薛定谔为普朗克的继任者。

在波动力学创立后成为风云人物,柏林大学向薛定谔发出了继任普朗克教席的邀请。1927年,薛定谔举家迁居柏林,就任柏林大学理论物理教授,成为普朗克继任者。

·普朗克“提拔”了薛定谔。

1928年,薛定谔在普朗克的推荐下成为普鲁士科学院院士。

4.3 普朗克 & 德拜

·威廉皇家研究院同事。

1935年,德拜成为柏林威兼皇家物理研究所(后位纪念,改名为马克斯·普朗克研究所)的所长。普朗克本人曾做过8年的威廉皇家研究协会会长。

4.4 普朗克 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 普朗克)。

05

波恩:迟到的诺贝尔奖

德布罗意用了5年以一篇博士论文获得了诺贝尔奖,而波恩,却足足等待了28年!

波恩的波函数概率解释成为了量子力学的三大基石,但直到1954年72岁高龄才获得诺贝尔物理学奖。

但作为哥本哈根派的二当家、哥廷根的灵魂人物,桃李满天下,与会人员中不少人都受过他的指导。

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5.1 波恩 & 海森堡

·海森堡是波恩的助手,接受过波恩的指导。

海森堡师从索末菲,索末菲导师海森堡的兴趣转向了量子物理后,便把海森堡作为交流生推荐给了哥廷根大学,跟随波恩学习。

1923年博士毕业后,海森堡到达哥廷根当波恩的助手,翌年在波恩指导下得到特许任教资格。

5.2 波恩 & 泡利

·1922年,泡利在哥廷根大学任波恩的助教。

5.3 波恩 & 德拜

·波恩接替过德拜的工作。

1919年4月,波恩成为法兰克福大学的常任教授以及理论物理学研究所主任。在那里,他受到了哥廷根大学的邀请,接替德拜担任物理研究所的主任。

5.4 波恩 & 狄拉克

·两人亦师亦友。

·两人同在剑桥大学工作过。

1935到1936年,因为波恩离开剑桥去了爱丁堡,狄拉克收了两个原先波恩指导的学生。

5.5 波恩 & 朗缪尔

·两人是校友。

朗缪尔是美国物理学家、化学家,但博士学位和波恩一样,都是哥廷根大学的。

5.6 波恩 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 波恩)。

5.7 波恩 & 玻尔

·如上(玻尔 & 波恩)。

5.8 波恩 & 普朗克

·如上(普朗克 & 波恩)。

5.9 波恩 & 玻尔 & 泡利 & 海森堡 & 狄拉克

·如上(玻尔 & 波恩 & 泡利 & 海森堡 & 狄拉克)。

06

薛定谔:跟猫一样神秘

第五届索尔维会议召开的这一年,薛定谔那只神秘的猫还没有出现,不过这个男人神秘得就跟他的猫一样。

明明他的科学工作不是独创性的,但他却总有办法让人大吃一惊。

他总能敏锐地抓住一些人的创新性观念,加以系统的构建和发挥,从而构成第一流的理论:波动力学来自德布罗意,《生命是什么》来自玻尔和德尔布吕克,“薛定谔的猫”则来自爱因斯坦。1933年,那来自于德布罗意的薛定谔方程也让他最终获得了诺贝尔物理奖。

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6.1 薛定谔 & 德拜

·两人为莫逆之交。

薛定谔婚后进入苏黎世大学任教,校际交流中同德拜成了莫逆之交。

·两人为同事。

德拜在1911年继爱因斯坦之后受聘为苏黎世大学理论物理教授,薛定谔也在这任教。

6.2薛定谔 & 狄拉克

·两人共获诺奖。

薛定谔与狄拉克共同分享了1933年度诺贝尔物理学奖。

6.3薛定谔 & 德布罗意

·薛定谔的学术工作曾是讲解德布罗意的物质波论文。

苏黎世大学负责学术交流的将德布罗意论文交给了薛定谔。

薛定谔两次讲解德布罗意的论文,并且最后为德布罗意的“波”找了一个波动方程。这个方程就是“薛定谔方程”!

6.4 薛定谔 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 薛定谔)。

6.5 薛定谔 & 玻尔

·如上(玻尔 & 薛定谔)。

6.6 薛定谔 & 普朗克

·如上(普朗克 & 薛定谔)。

6.7 薛定谔 & 德布罗意 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 薛定谔 & 德布罗意)。

07

德拜:拿诺贝尔化学奖的物理学家

二战时期,纳粹当局要求拜加入德国国籍,被断然拒绝。这位曾因希特勒上台后还留在德国任职、表现被人略有微词的科学家,在1940年移居美国,一直到去世。

在美国康奈尔大学通过偶极矩研究及X射线衍射研究对分子结构学科所作贡献而获1936年的诺贝尔化学奖。

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7.1 德拜 & 泡利

·两人为同门。

德拜师从索末菲,泡利也是索末菲的学生。索末菲是目前为止教导过最多诺贝尔物理学奖得主的人。

·两人在同一学校任教过。

1946年,泡利从普林斯顿大学重返苏黎世联邦理工学院,德拜也在这一学校当过教授。

7.2德拜 & 海森堡

·两人都为索末菲的学生。

7.3 德拜 & 德布罗意

·德拜曾负责德布罗意论文,但不以为意。

按照欧洲的学术传统,德布罗意的博士论文分寄到了欧洲各大学的物理系。在苏黎世主持大学物理学术活动的教授是德拜,他收到这份博士论文后,将它交给了薛定谔。

7.4 德拜 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 德拜)。

7.5 德拜 & 普朗克

·如上(普朗克 & 德拜)。

7.6 德拜 & 波恩

·如上(波恩 & 德拜)。

7.7 德拜 & 薛定谔

·如上(薛定谔 & 德拜)。

08

泡利:上帝之鞭

作为比上帝还挑剔的人,泡利是完全的极端完美主义,在物理学方面完全容不下一粒砂子的。他以严谨博学而著称,也以尖刻和爱挑刺而闻名,简直就是现实版“谢耳朵”

为此,埃伦费斯特还曾经取笑他为“上帝的鞭子”。

暴脾气、专爱怼人的他有一句口头禅,“我不同意你的观点”,这句话简直是泡利“第二个不相容定理”的代名词。在哥根廷当波恩助手的期间,经常会有这种情况:

泡利大喊:“别说话,住口,别再犯傻。”

玻恩温和地说:“但是,泡利你听我说......”

泡利顶回去:“不,我一个字也不想听!”

这种不分人、照怼不顾的尖锐,让当时的物理学家经常胆战心惊,生怕被泡利揪出什么岔子。但正是这种挑剔,才让他在那个群雄并起的时代,依旧是一颗耀眼的巨星之一。

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8.1泡利 & 海森堡

·两人为同门。

泡利侍从索末菲门下,是海森堡的师兄。跳过本科直接读研究生的他,20岁就在给一堆研究生博士生讲课,其中就包括19岁的海森堡。

8.2 泡利 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 泡利)。

8.3 泡利 & 玻尔

·如上 (玻尔 & 泡利)。

8.4 泡利 & 波恩

·如上(波恩 & 泡利)。

8.5 泡利 & 德拜

·如上(德拜 & 泡利)。

8.6 泡利 & 玻尔 & 波恩 & 海森堡 & 狄拉克

·如上(玻尔 & 波恩 & 海森堡 & 狄拉克 & 泡利)。

09

狄拉克:年纪最小的量子怪杰

25岁的狄拉克是名副其实的“老幺”,连一向以少年天才著称的海森堡也比他尚大一岁。

他生性内敛不爱说话,最为常见的,就是像僧侣一样专注于科学的孤独之中。

在大多数人眼里,他是一个极其单调而且毫无吸引力的存在,可才华不允许他低调,最喜欢数学的他,已经开始在量子力学的舞台上初绽锋芒。

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9.1 狄拉克 & 海森堡

·两人都发现了矩阵。

1925年海森堡提出了着眼于可观察的物理量的理论,当中牵涉到矩阵相乘的不可交换性,约莫两个星期之后,狄拉克同样意识到不可交换性带有重要的意义。

基于此,他得出更明确的量子化规则,并因此论文获得博士学位。

·两人为好友。

社交爱好者海森堡经常拉着“社恐患者”狄拉克去玩。

1929年,海森堡和狄拉克从美国去日本讲课。海森堡不停地和女孩跳舞,狄拉克忍不住问:“你干吗要跳舞呢?”海森堡说女孩子都不错,干嘛不跳?狄拉克想了半天,小心翼翼地问:“可是你在跳舞之前怎么就能预先知道她们都不错呢?”

9.2 狄拉克 & 福勒

·两人为师生关系。

福勒是狄拉克的博士导师,也是在福勒的建议之下,狄拉克才去了哥本哈根。

9.3 狄拉克 & 布拉格

·两人为剑桥校友。

狄拉克为剑桥大学约翰学院硕士、博士毕业,布拉格1909年随父去英国,考取了艾伦奖学金进入剑桥大学三一学院。

9.4 狄拉克 & 玻尔

·如上 (玻尔 & 狄拉克)。

9.5 狄拉克 & 波恩

·如上(波恩 & 狄拉克)。

9.6 狄拉克 & 薛定谔

·如上(薛定谔 & 狄拉克)。

9.7 狄拉克 & 泡利 & 海森堡 & 玻尔 & 波恩

·如上(玻尔 & 波恩 & 海森堡 & 泡利 & 狄拉克)。

10

海森堡:从一次散步开始的科学生涯

1922年初夏,玻尔应邀到德国哥廷根大学讲学。索末菲从慕尼黑大学赶来,还带来了两个学生,一个是21岁的泡利,另一个是20岁的海森堡。

初出茅庐的海森堡,犀利地在讨论会上反驳了当时的大神玻尔。玻尔后来邀请海森堡去郊外散步,进行了一场关于近代原子理论的全面讨论。

散步结束后,海森堡作出了毕业前往哥本哈根的决定。在那里提出了神秘莫测的“不确定性原理”建立了矩阵力学,开启了他惊艳的量子生涯。

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10.1海森堡 & 玻尔

·如上(玻尔 & 海森堡)。

10.2海森堡 & 波恩

·如上(波恩 & 海森堡)。

10.3海森堡 & 德拜

·如上(德拜 & 海森堡)。

10.4海森堡 & 泡利

·如上(泡利 & 海森堡)。

10.5 海森堡 & 狄拉克

·如上(狄拉克 & 海森堡)。

10.6 海森堡 & 狄拉克 & 泡利 & 波恩 & 玻尔

·如上(玻尔 & 波恩 & 泡利 & 海森堡 & 狄拉克)。

11

德布罗意:一篇博士论文获诺奖

1923年,德布罗意提交了他的博士论文,提出一切物质都是波。

这位在大家眼中是花花公子、研究生毫无建树、博士也是混日子的贵族小王子,论文也如其人般大逆不道。

这篇令人头疼的论文,无意之中改变了很多人的命运,也改变了科学发展的轨迹。

从不被人看好的“跨界”纨绔子弟,到获诺奖,德布罗意用实力狠狠打了一波人的脸。

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11.1 德布罗意 & 郎之万

·两人为师生关系。

德布罗意师从郎之万攻读博士学位(德布罗意哥哥的导师也是郎之万),在博士论文面临通不过、无法毕业的危机时,朗之万只好往好友爱因斯坦寄了一封信,这才顺利毕业。

原本因为太超前无人问津的德布罗意的论文,在得到爱因斯坦的高度评价后,才在科学界引起了关注。

11.2 德布罗意 & 布拉格

·德布罗意思想受过布拉格影响。

德布罗意哥哥莫里斯和布拉格是好友,关系密切,哥哥经常和德布罗意谈论布拉格的观点,受哥哥和布拉格影响开始思考波粒二象性问题。

11.3 德布罗意 & 布里渊

·两人为同门。

布里渊也是郎之万的学生,和德布罗意是师兄弟。

11.4 德布罗意 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 德布罗意)。

11.5 德布罗意 & 薛定谔

·如上(薛定谔 & 德布罗意)。

11.6 德布罗意 & 德拜

·如上(德拜 & 德布罗意)。

11.7 德布罗意 & 薛定谔 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 薛定谔 & 德布罗意)。

12

居里夫人:巾帼不让须眉

虽为女儿身,但她却不逊色于在场任何一位男性。

她选择“放射性”作为其一生要攻克的领地,成功地分离了纯镭,甚至还两次获得了诺贝尔奖,分别是1903年的物理奖1911年的化学奖。

29人的大会场,女性身份似乎注定了她的故事多了几分缱绻,特别是她与郎之万的绯闻。

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12.1 居里夫人 & 郎之万

·居里夫人是郎之万的师母。

郎之万师从比自己大13岁的皮埃尔·居里,在居里的指导下顺利获得博士学位。

·两人为绯闻对象,也是恋人。

郎之万与妻子感情冷淡,却深深迷上了比自己大五岁的居里夫人。

这段“婚外恋”最终惹恼了朗之万的妻子,一个据说敢用啤酒瓶砸老公脑袋的悍妇。两人的情书被郎之万的妻子拿去交给了所谓的媒体。

1911年11月巴黎新闻报刊登了题为《爱情故事:居里夫人与郎之万教授》的文章。

·居里夫人女儿的导师是郎之万。

居里夫妇的长女伊蕾娜·居里长大以后投身于人工发射性的研究,导师就是朗之万。

·两人子孙成为了夫妻。

伊蕾娜女儿,即居里夫人的外孙女,伊莲娜日后也成为了一位颇有名气的核物理学家,并嫁给了自己的同事米歇尔·朗之万。后者不是别人,就是保罗·朗之万的孙子!

12.2居里夫人 & 亨利厄特

·两人为师生关系。

居里夫人是亨利厄特的博士导师。

12.3 居里夫人 & 爱因斯坦

·如上(爱因斯坦 & 居里夫人)。

13

布拉格:史上最年轻的诺奖获得者

25岁时和父亲一起获得了诺贝尔物理学奖,至今仍是历史上最年轻的物理诺奖获得者。

不同于父亲秉持的X射线是一种粒子运动,小布拉格认为X射线是一种电磁波。

取长补短、互相切磋的一对父子,就这样在良好的家庭氛围中证明了劳厄图样,还推出了著名的布拉格方程,开创了父子同获诺奖的先例,迄今为止都只有这一对。

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13.1布拉格 & 福勒

·两人同为剑桥数学系校友。

福勒获得了剑桥大学三一学院的奖学金,选择在此学习数学,1919年福勒回到了三一学院,并于隔年被任命为数学科的学院讲师。

13.2 布拉格 & 理查森

·两人为同门。

布拉格研究生师从大名鼎鼎的约瑟夫·汤姆森教授,理查森的博士导师也是汤姆森。

·两人也为校友。

布拉格为剑桥数学系出身,理查森毕业后也获准进入剑桥大学的三一学院,于1900 年,拿到学士学位。

13.3 布拉格 & 威尔逊

·两人为同门。

布拉格研究生师从约瑟夫·汤姆森教授,威尔逊的博士导师也为约瑟夫·汤姆森。

13.4 布拉格 & 康普顿

·两人同一阵营。

在第五届索尔维会议中,布拉克和康普顿都属于实验派,只关心实验结果。在这次峰会中,率先上台的也是这两人,他们各自总结了自己的实验。

13.5 布拉格 & 玻尔

·如上(玻尔 & 布拉格)。

13.6 布拉格 & 德布罗意

·如上(德布罗意 & 布拉格)。

14

威尔逊:喜欢云雾的男人

一次在海拔4000多米的尼维斯山顶的旅游,高山之巅极易形成奇丽的迷茫雾景,让威尔逊开启了对云雾的兴趣。

这位眼光锐利、头脑敏捷的气象学家心心念念着那次云雾,试图通过实验复制出山顶上某些云雾效应所造成的那样一幅美丽的自然图景。最终,他发明了威尔逊云雾室。

这一发明让他、以及他的“师侄”一起摘下了诺奖桂冠。

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14.1 威尔逊 & 理查森

·两人为同门。

威尔逊的博士导师为约瑟夫·汤姆森,理查森的博士导师也为约瑟夫·汤姆森。

14.2 威尔逊 & 康普顿

·两人共同获诺奖。

康普顿利用威尔逊云雾室演示康普顿反冲电子的存在,毫无疑问地证明了康普顿效应的正确。因此1927年,康普顿与威尔逊分享了诺贝尔物理学奖。

·威尔逊是康普顿的“师伯”。

威尔逊和理查森是同门师兄弟,康普顿是理查森的弟子。

14.3 威尔逊 & 玻尔

·如上(玻尔 & 威尔逊)。

14.4 威尔逊 & 布拉格

·如上(布拉格 & 威尔逊)。

15

康普顿:以自己命名的效应

1927年,第五届索尔维会议召开的同一年,康普顿凭借发现了以他自己命名的效应,与威尔逊共同获得了诺贝尔物理奖。

普林斯顿大学硕博连读的他,在1919~1920年间,以访问学者的身份去了英国在汤姆逊卢瑟福的指导下在卡文迪什实验室工作,就是在那,他发现了X射线的晶体散射的康普顿效应

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15.1康普顿 & 理查森

·两人为师生关系。

1928年获诺贝尔物理学奖的理查森是康普顿的博士导师。

15.2 康普顿 & 布拉格

·如上(布拉格 & 康普顿)。

15.3 康普顿 & 威尔逊

·如上(威尔逊 & 康普顿)。

见证科学史上的黄金时代

这是一群凑起来足以毁灭世界的超强大脑

也是一群数个世代都将望而生畏的伟大人物。

量子力学也是因为这次与经典理论的大决战中,一步步成长到了谁也无法忽视的地步。

没有矛盾,就没有科学的进步,斑驳的火花往往闪现在无私的切磋之中。

与会的29人,见证了历史的辉煌,他们迎来了量子时代的曙光,而那个曾经让人信服井然有序的经典世界,在这些深不可测的思考中瑟瑟颤抖。

很有幸他们留下了一张合影,能够让我们有机会以此缅怀那个伟大的“黄金时代”,让我们更直观明白什么是人类的“梦想和荣光”

-THE END-

>>>致敬1927

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少数派尖货

本期编辑|陈书敏

本期投稿|德不罗意&方华