一個超越愛因斯坦的傳奇 #信不信由你

信不信由你
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還是少數英雄創造的
人民史觀認為
歷史是人民創造的
但是放到物理學歷史中
這個理論完全是錯的
因為物理學的歷史是由少數英雄創造的
這個小男孩名叫沃爾夫岡·帕裏
瞧他那小模樣小眼神
充滿了靈氣和自信
簡直太可愛了
這可不是個一般的小男孩
他的論文曾讓愛因斯坦驚嘆不已
他的導師培養出六位諾獎得主
卻自嘆沒什麼可教給他的
他是一個懶得發表研究結果的人
卻在留下的兩千多封信件中
論述了近代物理學的諸多關鍵問題
他被譽為物理學的良知
無論是物理實驗學家
還是物理理論學家
只要遇到他都會感到害怕
1900年4月25日
帕裏在音樂之都
奧地利首都維也納降生了
來到了一個具有獲得諾貝爾獎
潛質的學者的家庭
直接沿襲了父親和祖父的名字
wolf
在德語中是狼的意思
gang是走道的意思
wolfgang的意思就是狼道
因此帕裏的愛稱就是wolf小狼狼
帕裏的父親
有一位同窗好友
是奧地利人
名叫路德維希·馬赫
他的父親呢
則是當時威震四海的恩斯特·馬赫
這個恩斯特·馬赫是誰呢
為什麼說他威震四海呢
如果我們要是談論戰鬥機的速度的時候
馬赫這個詞就會被常常提到了
在標準音速下
1馬赫相當於每小時大約1224公里
1馬赫就是一倍音速
當馬赫數小於1時
就被稱為亞音速
當馬赫數大於5左右時
就被稱為超高音速
馬赫數是速度與音速的比值單位
這個單位正是奧地利物理學家
恩斯特·馬赫首次引用的
所以就用他的名字命名了
不僅如此
恩斯特·馬赫還是當時
著名的生物學家和哲學家
所以說呢他威震四海了
正確的教育模式
就是用高超音速導彈去打蚊子
而且得是多枚導彈對付一隻蚊子
泡利的父親老泡利
正是用這樣的教育模式
來培養自己的小狼狼小泡利的
在恩斯特·馬赫的有生之年
老泡利一直都和他保持著一種
親密的忘年交的關係
小泡利實在是太可愛太聰明瞭
估計啊泡利天生的靈氣
太讓老馬赫喜歡了
當老泡利請這位爺爺輩的學術劇情
做小泡利的教父時
他很爽快的就答應了
還將自己的名字恩斯特
作為小泡利的中間名
有教授父親和大神級教父
這樣的家世背景
小泡利在小學和中學期間
數學和物理的成績就格外的優異了
他經常到教父馬赫家去玩
馬赫是實驗物理大師
家裡到處都是實驗用的
棱鏡 溥儀 閃爍燈
靜電發聲器等等設備
小泡利來玩的時候
就給他演示物理實驗
講解實驗背後對與錯的原因和道理
還指點他應該閱讀哪些科學著作
1913年
馬赫送給小泡利一本自己寫的
有關力學的著作讓他閱讀
並在匪頁上寫下了贈言
懷著喜悅的心情
致我親愛的教子小朗朗
看來
馬赫不僅是著名的物理學家
也是一位教育大家
一年後
也就是1914年
14歲的泡利就學完了微積分
小泡利家旁邊
有全歐洲最好的物理圖書館
他也就成了那裡的常客
可見
泡利的學術起點是多麼的高
小泡利年少時代最具傳奇色彩的部分
就是他有關廣義相對論的論文了
1916年3月
愛因斯坦公佈了廣義相對論《長方程》
1918年9月22日
小泡利在中學畢業時
就投出了他人生的第一篇論文
這是一篇針對當時數學和物理大神
赫爾曼·瓦爾的論文
題目是《瓦爾的引力和電力理論》
赫爾曼·瓦爾是德國的數學家
物理學家和哲學家
他在理論物理和純數學領域
有著傑出的貢獻
是20世紀最有影響力的數學家之一
也是最早把廣義相對論
和電磁理論結合的人之一
他的論文《引力與電磁的規範理論》
就是對愛因斯坦廣義相對論的推廣
也是規範場論的奠基性文章
小泡利人生的第一篇論文
就挑戰了這樣的科學大神
在中學畢業時就成為了相對論的專家
1919年的時候
英國天文學家 物理學家 數學家
亞瑟·艾廷頓爵士宣稱
世界上只有三個人懂得相對論
其中就包括小泡利
當時34歲的大數學家 外爾
被這個中學生的見底給驚到了
1919年5月10日
他在給泡利的信中這樣寫道
我難以想象 你這麼年輕
是怎麼掌握如此全面的知識
以及獲得思想自由
從而能夠消化相對論的
專家認為 泡利的第一篇論文的水平
作為中學生
在對廣義相對論數學的把握上
是超過了愛因斯坦的
那是愛因斯坦達不到的高度
德國物理學家馬克思·波恩
是這樣評價泡利的
他說 他作為一個物理學家
要比愛因斯坦偉大
但是沒能達到愛因斯坦的偉大程度
中學畢業後
泡利就拿著父親的介紹信
找到了父親讓他找到的導師
阿諾德·索莫菲
請求做他的研究生
阿諾德·索莫菲是德國物理學家
量子力學與原子物理學的
開山始祖之一
他發現了精細結構常數
一個關於電磁相互作用的
很重要的常數
他也是一位傑出的導師
一生逃離滿天下
雖然本人遺憾地沒有獲得諾貝爾獎
卻教出了六位獲得諾貝爾獎的學生
索莫菲讀了老朋友的推薦信後
難以抉擇
朋友的公子可是以中學生的身份
直接來讀研究生啊
拒絕吧 老朋友的交情難卻
接受吧 從來也沒有這個先例啊
這可如何是好呢
趁盈良久
索莫菲決定採取中庸之道
他讓泡利留下來先試試
如果泡利確實有才華
自然是皆大歡喜了
如果資質平庸
就勸他回去打好基礎
不過很快
索莫菲就發現
泡利簡直是天賦異稟
於是泡利順利的成了
慕尼黑大學年齡最小的研究生
而且直接跳過了
力學與變形介質力學這兩門課
因為早在中學時期
他就在教父馬赫
送給他的書裡面學過了
1921年
索莫菲告訴原子物理學家
放射化學家利澤·麥特納說
我遇到了個極有天賦的學生
我幾乎沒有什麼教給他的
利澤·麥特納是第一位
從理論上解釋了核裂變的科學家
泡利的傳奇很多
被傳送最廣的
就是他的《相對論》綜述文章了
也是在1921年
受數學家菲利克斯·克萊因所託
泡利的導師索莫菲
參與編輯了《數學科學百科全書》的物理卷
他準備將剛誕生不久的《相對論》納入其中
就邀請愛因斯坦撰寫《相對論》的部分
結果愛因斯坦沒有答應
於是索莫菲只好親自操刀
讓泡利做助手
畢竟泡利的第一篇論文
就是關於廣義相對論的
不過令索莫菲吃驚的是
泡利的草稿實在是太令人印象深刻了
於是他乾脆就將此事全盤託付給泡利
將榮耀留給了自己的弟子
徹底的彰顯了一位大師的風範
可見一個真正的科學家
是絕不會去佔他人的便宜的
貪他人之功的
如此德行自然也就深為弟子泡利所敬重了
這份《宗數論文》
是至今關於相對論最系統的宗數
愛因斯坦看到後留下了這樣的評價
研究這篇成熟 構思宏大之作
沒人會想到作者是一個21歲的青年
讓人驚嘆不已的是
作者對相對論的思想發展過程之
心理層面的理解
數學推導的準確把握
深刻的物理洞見
清晰系統的表達能力
文獻知識
對主題的全面處置
或者還有挑剔暫許的拿捏
愛因斯坦誇泡利的這幾點
可是一個優秀物理學家的全面標準
而泡利也不負眾望
成為了愛因斯坦的繼承人
近代物理學的兩大支柱
是相對論和量子力學
量子力學又分為老量子力學和新量子力學
老量子力學時代的人物是
普朗克 波爾 索摩菲等
新量子理論時代的人物是
海森堡 約當 波恩 薛定諤和迪拉克等
而跨越新老量子理論的人物
就是愛因斯坦和泡利了
泡利的兩篇論文
分別被譽為量子力學的
舊約全書和新約全書
讓年輕的泡利成為了
量子力學的奠基人之一
一篇是1926年發表的
《對量子力學的綜述-量子理論》
一篇是1933年發表的
《對量子場論的綜述-波動力學的一般原理》
1925年
25歲的泡利提出了泡利不相容原理
這是原子物理的最基本原理
也是量子力學的重要基礎
在中學課本上
我們接觸最早的量子力學的知識呢
就是原子的電子層分佈圖
那就是泡利不相容原理
20年後 也就是1945年
在愛因斯坦的提名下
泡利獲得了當年的諾貝爾物理學獎
獎勵泡利不相容原理所做出的重要貢獻
儘管在20年前
泡利就應該獲得此項榮譽了
不過呢 泡利卻說
善等者得垂青
當時愛因斯坦和泡利
在美國普林斯頓高等研究院一起工作
普林斯頓的同事們為泡利舉辦了一場慶祝會
會上德高望重的愛因斯坦
專門在慶祝會上演講致辭
愛因斯坦去世後
泡利在給波恩的信中
再次提到了愛因斯坦的那次講話
他在信中這樣寫道
這樣一位親切的父親般的朋友從此不在了
我永遠也不會忘記
1945年當我獲得諾貝爾獎之後
他在普林斯頓所做的有關我的講話
那就像一位國王在退位時
將我選為瞭如長子般的繼承人
泡利對愛因斯坦的發自內心的敬重
在信中表露無遺
不過這並不代表作為愛因斯坦的傳人
泡利對愛因斯坦的錯誤會有所姑息
泡利是一個典型的完美主義者
尤其是在物理理論方面
他的苛刻是出了名的
他不僅對自己的工作如此
對待別人的成果也是這樣
由於他敏銳 謹慎和挑剔
使他具有了一眼就能發現錯誤的能力
面對有缺失的理論
泡利就會給予無情的批評
將它們視為徹底錯誤
其實這是泡利對物理的挑剔
並非是對人
他的同行也非常尊重他的評論
這種對物理學的苛刻與挑剔的習慣
被尼爾斯波爾稱為物理學的良知
也被人們稱為上帝之鞭
有一本德文《泡利傳記》
書名就是《物理學的良知》
1954年
楊振寧在首次報告楊米爾斯理論
也就是非阿貝爾規範常理論的時候
發現泡利就坐在下面
感覺超恐怖
當楊振寧剛在黑板上寫下Field Bμ時
泡利就問
What is the mass of this Field Bμ
這個場Bμ的質量是什麼
楊振寧回答說
那是個很複雜的問題
我們思考過
但沒有肯定的結論
泡利馬上就說
That is not sufficient excuse
這算個什麼藉口
楊振寧聽後
直接就坐到了會場第一排
停下了演講
很顯然
泡利的這個問題在楊振寧看來
是充滿敵意的
但是泡利這樣質問
是因為他知道
楊振寧所講的非阿貝爾規範玻色子
在當時的理論中
它們的質量被認為是零
但楊振寧卻說不知道
而且也說不出
所以泡利會堅持不懈的問下去
這是對事不是對人
兩人的境界也就此劃分開來了
不過泡利的這種習慣
也導致了他傳奇的負面部分
或者說
讓他的負面名聲超過了他的實際貢獻
這不
面對物理老國王愛因斯坦
他也是如此
1935年
愛因斯坦與波多爾斯基和羅森
合寫了一篇挑戰量子力學完備性的論文
EP2
引發了物理史上著名的波埃之戰
關於EP2論文
在上帝這次至閃死了那期節目中
有過分享
前面說過了
在量子力學上
泡利和愛因斯坦
都是連接新老量子力學的人
但是關於量子糾纏
泡利則選擇了與波爾站在一邊
就量子糾纏的可測量性
與愛因斯坦展開論戰
這場論戰
不僅僅是20世紀量子力學界
最重要的論戰
也被認為是超出了物理學
乃至科學的邊界
達到了哲學層面的分歧和對抗
為什麼說量子糾纏
觸及的不僅僅是量子力學的問題
而是哲學的問題呢
說到這裡
就不得不提到一個人
1930年
植物學家萊因
在美國的杜克大學
創立了一個研究中心
進行他稱之為超感官知覺的實驗
這就是今天心理學界
熟知的ESP
萊因用這個實驗來證明
人類能夠有超越空間隔離的
超感官知覺
也就是通俗的第六感
1931年
當愛因斯坦第一次到南加州訪問時
認識了作家辛克萊後
接觸了心靈感應等特異功能的現象
這次的經歷呢
讓愛因斯坦發現
在量子的世界裡
也有與心靈感應如出一轍的超感官知覺
這就是量子糾纏
愛因斯坦稱之為
鬼魅般超具作用
早在1912年
愛因斯坦在蘇黎世理工學院擔任教授時
認識了心理學家榮格
榮格一度是弗洛伊德的助手
後來與其分道揚鑣了
愛因斯坦的《廣義相對論》中
那超越三維空間的四維時空觀
對榮格建立自己的分析心理學體系
提供了一個超自然的聯絡途徑
這也導致榮格一生與量子力學
結下了不解之緣
1930年年底
泡利處於成就的顛峯期
當粒子世界初具雛形時
他自己的世界卻開始崩塌了
一連串的麻煩始於三年前
他深愛的母親
因為父親的不忠而自殺了
過世時年僅48歲
不到一年
父親再婚
娶了一位20多歲的藝術家
和泡利幾乎是同齡
1929年的5月
不知道什麼原因
泡利正是離開了教會
放棄了出生以來一直信仰的天主教
在一次柏林之行中
他遇到了凱特·戴普納
並和她結婚了
婚後
凱特卻繼續和原男友見面
7週之後就開始冷落丈夫
1930年11月
他們離婚了
感情生活的危機
導致泡利開始大量的飲酒 抽煙
成了酒吧的常客
不過驚人的是
即使生活陷入危機
他也能保持高度的專注與創造力
幾乎在同一時期
他有了中微子的構想
泡利的父親見兒子意決不整
決定進行幹預
他建議兒子去找卡爾·榮格進行治療
泡利非常熟悉榮格的工作
因為他常在蘇黎世聯邦理工大學做演講
於是泡利接納了父親的建議
聯繫了榮格並約定見面
迫切地想讓自己的精神狀況重回正軌
這段治療過程
無論對於泡利還是榮格來說
其價值都是無可估量的
榮格收集了泡利的1300多個夢境
並對量子力學有了極為深入的瞭解
1920年代
正是新量子力學蓬勃發展的時期
榮格曾精心研讀了德文版的《易經》
《太一精華宗旨》等著作
他尤其欣賞道教的天人合一
認為那正是人類意識超然的互為連接
形成共同的集體無意識的體現
1930年
萊茵提出ESP實驗的時候
榮格就提出了共識性概念
簡單來說
就是人們時常會遇到令人咋舌的巧合
榮格堅信那些巧合之所以匪夷所思
是因為背後有著更為深刻的關聯
例如
泡利有一個如影隨形的泡利效應
就是無論他走到哪裡
那裡的實驗室中的儀器
就會出現莫名其妙的故障
有一次
戈廷根的實驗室發生了爆炸事故
怎麼都找不出原因
最後大家只能歸結於
是在那一刻
泡利乘坐的火車
恰好就在附近的站臺上停靠了一會兒
這也成為了物理學界的笑談
不過在榮格眼中
泡利效應就是一個共識性的表現
泡利對這個現象很是欣喜
因為這些奇怪的事件
符合了他對超心理學的研究
特別是他與榮格合作的同步性概念
泡利與榮格的心理分析
並不是常見的那種
很多時候
都是泡利自己分析與解決自己所面臨的問題
不定期的與榮格做當面的分析
在榮格及其學生的幫助下
泡利逐漸地恢復了
同時對心理分析也產生了興趣
數月之後
泡利就恢復了正常
因為與榮格相處的這段經歷
泡利開始著迷於
17世紀開普勒·伽利略等人奠定的《日新說》
走進了對神祕主義
命理學和古老象徵主義的研究
他微妙微笑地向榮格描述
自己身臨那個時代的夢境
夢中還出現了決定世界走向的時鐘
1927年
愛因斯坦·海森堡·迪拉克
都參加了索爾維會議
索爾維會議
我們在《上帝這次致閃子了》那集節目中介紹過
維爾納·海森堡是德國的物理學家
量子力學的主要創始人
哥本哈根學派的代表人物
是1932年諾貝爾物理學獎的獲得者
保羅·迪拉克是英國的物理學家
也是量子力學的奠基人之一
索爾維會期間
海森堡曾與愛因斯坦和普朗克
進行了一次有關宗教的友好交談
不過迪拉克對宗教在政治上的操縱
進行了犀利嚴正的批評
他說
我無法理解為什麼要浪費時間討論宗教
如果我們是誠實的
且作為科學家
誠實是我們明確的職責
我們不得不承認
所有宗教都是一派胡言
完全沒有實際的根據
上帝的存在是人類想象的產物
泡利聽到這些言論後一直保持沉默
當有人問起他的意見時
他開玩笑的說
好吧
我想我們的朋友迪拉克
也找到了自己的宗教
這個宗教的第一屆就是
上帝不存在
而保羅·迪拉克是他的先知
大家鬨堂大笑
迪拉克也被逗得哈哈大笑
可見泡利在沒有與榮哥相見之前
對於與三維時空相關聯的因素
是持積極和肯定的態度的
並沒有因為科學而否定
超越於科學的存在
這也是他在愛因斯坦PO出EPR論文後
他本能的站在了尼爾斯波爾一邊
支持哥本哈根學派的原因之一
認識榮哥號
萊茵的超感官知覺
以及榮哥的共識性
使他對量子糾纏現象的背後因素
更為確定了
時至今日
英國開放大學行星和空間科學教授
莫尼卡·格雷迪認為
量子糾纏證明瞭上帝的存在
1950年
榮哥完善了他的共識性概念
他將自然和人類世界中聯繫方式
總結成了一個簡潔的四元圖
帕利看後
根據他的物理知識做了修改
成了兩人合作完成的關係圖
在這個圖中
能量 動量與空間時間相對
那是相對論所揭示的自然界
同時
因果關係也與榮哥那非因果的共識性相對
是利益層次的關聯方式
帕利相信
萊茵實驗中揭示的超感官知覺
是這種非因果關係的表現
這裡需要說明一下
這裡所講的因果關係
是物理學家們所認為的
三維時空中物質之間的因果關係
並非是修煉界中所講的因果關係
1952年
榮哥與帕利聯名出版了
《自然與心理的詮釋》這本書
這是兩人幾十年
跨越心理物理領域的合作
忠誠碩果的體現
在物理學上
尤其是量子力學
帕利做了許多非常重要的貢獻
但是他很少發表論文
他更喜歡與同行在信件中交換他的發現
他的收信人也總是將他的信
拷貝後給其他的同行們看
這些信中的發現
後來也就沒有歸功於他
有學者認為
需要歸功於帕利的重要物理成果
至少有
氫原子的光譜
狄拉克方程
β衰變
中微子
費米子和玻色子自旋統計定理
帕利·維拉斯正規化等等
帕利終其一生
都在思考一個奇異的問題
為什麼精細結構常數
會近似於137分之1
1958年帕利獲馬克思·普蘭克獎章後
被發現患有胰腺癌
住進了蘇黎世的紅十字會醫院
他一看病房的號碼就知道
自己的大限將至
那個號碼就是137
1958年12月15日
帕利就在這間病房中逝世了
享年58歲
這位量子力學狂飆突擊時代
最耀眼的一顆明星
比愛因斯坦更偉大的天才
思維最尖銳
言辭最犀利的物理學家
臨終之前通過病房號碼
還在印證著量子物理中的超感官知覺
物質背後的非因果聯繫
此時物理學界的上帝之鞭
終於完成了上帝的使命
上帝之鞭這個稱謂
曾被基督徒賦予兩個歷史人物
匈奴王阿提拉
與蒙古帝國大汗鐵木真
為什麼西方世界會如此稱呼阿提拉和成吉思汗呢
因為他們認為
此二人是上帝派到人間懲罰凡人的使者
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