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作者有話說:
下面是歸梵生前的回憶章,一共三章內容,會盡量連續三天更完的
第34章 20世紀的鬼魂(上)
冬日臨近,柏林的街道樹木蕭索,寒風陣陣。與此相對,物理系的拱頂講堂里,卻十分熱鬧。
過道上站滿了從哥廷根、蘇黎世趕來的學者,呢絨外套還沾著旅途的煤煙味。
講臺上,瓦爾特·格拉赫——為內稟角動量釘下棺材釘的男人——用指節敲擊橡木講臺。臺下瞬間死寂。
“先生們,”他的聲音在講堂里回蕩,“我知道,你們有些人為狄拉克方程的優美而傾倒,但是,它有一個致命的缺陷。”
他轉身,粉筆在黑板上劃出刺耳的聲音。
“無窮大!” 格拉赫說,“在狄拉克方程的框架里,一個點狀電子和自身的電磁場進行相互作用,會導致它的質量變為無窮大!這意味著什么?這意味著根據他的理論,一個電子會擁有無限的質量和能量——這荒謬到不值得用實驗來檢驗!”
臺下爆發出潮水般的爭論聲,有贊同的呼喊,也有激動的反駁。在漩渦般的喧嘩中,后排的一個年輕人始終保持著沉默。他的視線越過激動的同行們,釘在黑板上的算式上。
深夜,他回到學校附近的公寓。桌上攤著《物理學年鑒》的合訂本,狄拉克、海森堡、泡利的論文邊緣爬滿批注。他在房間里來回走動,時不時俯身,翻看紙頁。
量子領域的出現,讓經典物理體系產生了巨大動蕩。但實際上,物理學的大廈并未傾覆,只是誕生了更新的、微觀領域的版本。
牛頓定律是科學史上最重要的理論之一,愛因斯坦找到了它在量子領域的表達。
麥克斯韋方程式是物理學中最優美的公式,它也該有量子領域的版本。
而簡潔的狄拉克方程,就像是新版本該有的樣子。
只是……
“無窮大……”他盯著紙上的公式,“問題就出在這里,一個沒有尺度的點,其電荷和能量密度會無限集中。”
他又站起身,望著窗外昏暗的夜空,忽然,一個念頭在腦海中浮現出來,如同一道流星劃過夜空。
“如果我們永遠無法測量一個‘裸電子’的質量和電荷呢?如果我們所測量到的,永遠是一個被它自身產生的虛粒子云包裹的‘物理電子’呢?”
這個想法像一道閃電,劈開了他腦中的混沌。他沖到桌邊,抓起一支筆,飛快地寫出算式。
如果將‘裸質量’、‘裸電荷’這些不可觀測的量,重新定義、重新打包進實驗所能測得的有限物理量里……
這只是一道黑暗中的裂縫,但透過這道裂縫,他仿佛看到了那片尚未有人踏足的、廣闊而美麗的新大陸——一個能讓量子場論從無窮大的詛咒中拯救的可能。
那一年,柏林的雪似乎永遠不會融化。它們層層疊疊地壓在公寓窗臺上,漠然俯視著這方被算式吞噬的天地。
稿紙、書籍、涂滿演算的黑板……它們像是不斷增殖的藤蔓,爬滿了地板、桌椅,侵占了床鋪,甚至掉落到因為年久失修而產生的縫隙里。
他一頭扎進思想的湍流,渾然不覺時間的流逝。
等老友萊文找上門時,柏林已是冰封三尺。
“天哪,”萊文抖落大衣上的雪粒,盯著無處落腳的屋子,“你有多少天沒出門了!”
他從一堆草稿中抬起頭,眼神有些恍惚,仿佛靈魂還停留在稿紙上。他為萊文清理出一張椅子,倒了一杯茶。
萊文環顧四周,目光落在他凌亂的胡茬上:“你也要出去透透氣,享受生活。我都好久沒在聚會上看到你了,上次在魏森巴赫街的酒館,你彈了好幾首曲子,大家都還記得呢……”
他笑了笑:“算了吧,時間緊迫。”
“你用不著這么拼命。”
“我必須盡快算出結果,”他說,“不止我一個人在研究這個問題。”
自量子領域誕生,物理界打開了一片遍地礦藏的未開墾的土地,到處是閃光的寶石,只等人們去發掘。每年,不,每個月都有新的理論涌現。
而物理,是一個殘酷的、贏家通吃的領域。
1926年,狄拉克在皇家學會發表了多電子系統的量子理論。隨后,費米便提出,他在8個月前就發表了類似的論文。
而約當幾乎和費米在同一時間得出了同樣的結果。不幸的是,他把手稿交給導師,而對方去美國旅行了,把手稿忘得一干二凈。等導師幾個月之后回到德國,一切都晚了。
就因為這個荒誕的理由,約當成為了失敗者。今后,再提到多電子系統的量子理論時,沒有人會想起他的名字。