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处在幸与不幸之间－－汕头大学出版社《约翰·惠勒自传》 - 书评园地 - 中国高校教材图书网
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处在幸与不幸之间－－汕头大学出版社《约翰·惠勒自传》
林孝信(海外《科学月刊》创办人)
2004-08-11 17:17:31  来源：  
 
　约翰·惠勒不但是一位伟大的科学家与思想家，同时也是一位传奇性教师。在该书中作者回溯他的不凡事业生涯，并追忆他如何处理理论物理学的诸多深奥问题。该书是一本探讨物理学未来的极佳著作。

　一个国家开拓时期的科学家往往显得生涩，也不易获得国际大师的认可。另外，他还必须负起培育下一辈的责任。就这方面而言，惠勒有幸有不幸。

　20世纪的物理学充满了令人惊奇与影响深远的发现。19世纪末的一些物理学家正在陶醉(或伤感)物理学的所有基本原理都已完全发现，“从此，物理学家的工作，只不过在实验数据的有效小数位数多添几位数”，没想到，这份陶醉或伤感并未持续多久，就在启开20世纪的升幕年代，一个原有的基本原理所无法解释的新假说——普朗克(M·nanck)的量子理论出现了。从此物理学，以及化学、天文学、材料科学、电磁通讯，乃至生命科学等等领域便进入一个全新的时期。
　5年后，一位任职于瑞士专利局的无名小卒爱因斯坦(A·Einstein)把普朗克的量子假说应用到光电效应的解释上，把量子革命往前带动一大步，同时，他又启开了20世纪科学的另一场大革命——狭义相对论的提出，以牛顿力学及马克士威电磁理论为柱石的古典物理学便面临彻底改造的命运。
　古典物理学源自16世纪哥白尼所开展的科学革命。这个古典物理学到了19世纪末，不仅形成科学文明，影响了欧洲乃至世界物质文明的成长，而且也成为人类可靠知识的范本。这个近代社会文明的伟大成就，在进入20世纪之际，却遭受意想不到革命性的挑战。量子力学与相对论这两大科学革命，不但颠覆了旧有的科学理论，也颠覆了人们根深蒂固的观念，诸如因果关系、时间的绝对性，等等。
　这个惊天动地的大革命，经过了百年后，是怎样的一个面貌?尘埃落定了吗?没有!还没有!有关这两方面的研究，包括科学理念及哲学意涵，都还是活跃的研究领域。从宇宙的膨胀，黑洞的理论，到微观世界的测量谜题，上帝是否与人类赌博等等问题，都分别涉及相对论及量子力学的一些基本理念，显示这两大科学革命所涉及的问题，经过了一整个世纪，还没有为人们所完全理解。
　这并不是说，这两个理论还未完成。就数学架构与物理应用而言，这两个理论都已完成，而且被广泛地应用于科学的许多领域内，获得空前成功。事实上，许多科学家视量子力学为有史以来最成功的科学理论；而相对论(特别是狭义相对论)也广泛地应用在现代物理及天文学上，而不曾发现有任何与实验不符之处。
　但是，在其基本理念及哲学诠释上，这两个理论都继续引起科学家及哲学家探讨的兴趣；特别在量子力学上，其背后的哲理一直还是众说纷纭的状态。一个在具体科学应用如此空前成功，但在其背后理念的诠释如此分歧的科学理论，本身也是令人着迷的怪现象。
　不言而喻，这两大革命吸引了20世纪几乎是最优秀、最好学深思的学者投入探索的行列。在这众星闪烁的探索学者当中，该书的主角——惠勒，虽不如爱因斯坦、波耳、海森堡、霍金等人那么耀目，却也是极有贡献，而且是颇具代表性的一位。惠勒是美国物理的开拓时期的人物。19世纪末，美国虽然已产生如迈克尔逊(A·Michaelson，光学实验家，曾证实旧说中光波的介质——以太——的不存在，美国第一位诺贝尔奖得主)这种世界级的物理学家；但到20世纪的30年代，美国的年轻物理学家还必须赴欧留学取经。纳粹的兴起，把许多欧洲第一流科学赶到新大陆；但同时，美国本土成长的科学家也开始成熟。惠勒正是这样的一位物理学家。
　一个国家开拓时期的科学家往往显得生涩，也不易获得国际大师的认可。另外，他还必须负起培育下一辈的责任。就这方面而言，惠勒有幸有不幸。幸运者，他有极佳机缘亲炙当代物理大师的教诲，包括波耳、爱因斯坦、斐尔(H．Weyl，大数学家)等等在内；至于其他一流欧洲科学家流亡美国者，如维，格纳(E．P．Wigner)、冯诺曼（J.vonNeumann)、费米(E Permi)等人，更是惠勒切磋或共事的同侪。这对于惠勒的科学研究，无疑地产生极大的帮助。
　但是，作为一个国家开拓时期的科学家，他的研究即使十分勤勉，但成就总未能达到国际的最高峰。惠勒一生从事原子核结构、粒子理论、广义相对论及宇宙学等等重要领域，都有傲人的成果，却总未受到最高的荣誉。原子核理论由小波耳等人拔得头筹，粒子理论及相关的场论则为其学生费曼(R．Feymnan)盖尽光华，而黑洞的研究则荣耀集中于霍金(S．Hawkin)。他一生最高的荣誉，只得了个费米奖，而这个奖有一大半还是因为他在国防研究上的贡献，不算是他纯科学的成就奖。
　惠勒科学研究生涯穿插了多次军事研究，这自然会影响到他在纯科学上的成就。但惠勒对此并无怨悔。他反而颇以他能为美国政府的效劳为荣。美国国防科学研究有三次高潮，分别是二次大战时期、氢弹研制，以及当苏联于1958年率先发射人造卫星之后的太空研究。这三次军事科学研究高潮，惠勒都有相当深的涉人。二战时，由于他在核子物理研究的专才，他投入分裂性原子弹的研发工作，即所谓曼哈顿计划。战后东西冷战开始，他又积极参与氢弹的研发工作。1958年苏联发射人造卫星之后，他倡议国防科学人才的培育工作，也规划建议某种军事科学研究体制的建立，他让科学家们愿意在纯科学研究之余，同时为军事科学而贡献心力。这三次国防科学研究的高潮，除了二次大战时多数科学家均卖力投入以外，另两次均未得到科学家们热烈的响应，惠勒是少数的例外。国防研究对纯科学的干扰，对惠勒而言，是他自己的选择。
　惠勒热中地投入国防科学研究，是有趣的案例。二次大战后，由于原子弹巨大的杀伤力，许多科学家均有深刻的反省与良心上的不安，包括爱因斯坦在内。为此，一些科学家成立社团，出版刊物来探讨科学家的社会责任及科学对社会冲击等问题。但这类的反省，似乎未发生在惠勒身上；甚至，在60年代因美国介入越战引发起美国知识分子普遍的反省之际，惠勒仍然未受启发，反而发言谴责反越战活动，惠勒的这种“特立独行”或许是科学史家研究的好题材。对读者而言，惠勒的这种选择，使得他的自传添增了许多美国进行国防研究过程的第一手资料，大大加强了这本科学家传记的内容丰富度与可读性。
　当然，该书最大的价值还在于告诉我们，一个科学家如何进行科学研究，包括他的心路历程，他会问怎样的问题，他如何与其他科学家互动，等等。

　(《约翰·惠勒自传》[美] 约翰·惠勒 [美]肯尼斯·福勒著蔡承志译／汕头大学出版社2004年6月第1版／39．80元)

摘自：《文汇读书周报》2004－08－06
本版责编：江蕾
 
 
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