二、一生都有朋友的玻尔

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二、一生都有朋友的玻尔

尼尔斯·玻尔———丹麦物理学家，量子力学之父，哥本哈根学派的创始人。他先后于1909年和1911年分别获得科学硕士和哲学博士学位。1920年，他创建哥本哈根理论物理研究所，并任所长。由于玻尔对原子结构和原子辐射的研究,1922年他被授予诺贝尔物理学奖。他在原子物理学、量子力学、原子结构理论、原子核物理方面都有独到的研究，在物理学界，他是和爱因斯坦并峙的一座高峰。主要著作有：《光谱与原子结构理论》、《原子理论与自然界的描述》、《知识的统一性》等。

1.原子结构的始作俑者

玻尔从1905年开始他的科学生涯，一生从事科学研究长达57年之久。他的研究工作开始于原子结构未知的年代，结束于原子科学已趋成熟，原子核物理已经得到广泛应用的时代。他对原子科学的贡献使他无疑地成了20世纪上半叶与爱因斯坦并驾齐驱的、最伟大的物理学家之一。

★原子结构理论

在1913年发表的长篇论文《论原子构造和分子构造》中创立了原子结构理论，为20世纪原子物理学开辟了道路。

★创建著名的“哥本哈根学派”

1921年，在玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所。玻尔领导这一研究所先后达40年之久。这一研究所培养了大量的杰出物理学家，在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心，而且至今仍有很高的国际地位。

★创立互补原理

1928年玻尔首次提出了互补性观点，试图回答当时关于物理学研究和一些哲学问题。其基本思想是，任何事物都有许多不同的侧面，对于同一研究对象，一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面，在这种意义上它们是“互斥”的；另一方面，那些另一些侧面却又不可完全废除，因为在适当的条件下，人们还必须用到它们，在这种意义上说二者又是“互补”的。按照玻尔的看法，追究既互斥又互补的两个方面中哪一个更“根本”，是毫无意义的；人们只有而且必须把所有的方面连同有关的条件全都考虑在内，才能而且必能(或者说“就自是”）得到事物的完备描述。

玻尔认为他的互补原理是一条无限广阔的哲学原理。在他看来，为了容纳和排比“我们的经验”，因果性概念已经不敷应用了，必须用互补性概念这一“更加宽广的思维构架”来代替它。因此他说，互补性是因果性的“合理推广”。尤其是在他的晚年，他用这种观点论述了物理科学、生物科学、社会科学和哲学中的无数问题，对西方学术界产生了相当重要的影响。

玻尔的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护，但也受到另一些同样有影响的学者们的反对。围绕着这样一些问题，爆发了历史上很少有先例的学术大论战，这场论战已经进行了好几十年，至今并无最后的结论，而且看来离结束还很遥远。

★原子核物理方面

作为卢瑟福的学生，玻尔除了研究原子物理学和有关量子力学的哲学问题以外，对原子核问题也是一直很关心的。从20世纪30年代开始，他的研究所花在原子核物理学方面的精力更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型，认为核中的粒子有点像液滴中的分子，它们的能量服从某种统计分布规律，粒子在“表面”附近的运动导致“表面张力”的出现，如此等等。这种模型能够解释某些实验事实，是历史上第一种相对正确的核模型。在这样的基础上，他又于1936年提出了复合核的概念，认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发，结果就导致核的蜕变。这种颇为简单的关于核反应机制的图像至今也还有它的用处。

当L.迈特纳和O.R.弗里施根据O.哈恩等人的实验提出了重核裂变的想法时，玻尔等人立即理解了这种想法并对裂变过程进行了更详细的研究，玻尔预言了由慢中子引起裂变的是铀-235而不是铀-238。他和J.A.惠勒于1939年在《物理评论》上发表的论文，被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。众所周知，这方面的研究导致了核能的大规模释放。

2.他和弟弟的人缘都很好

玻尔的父亲克里斯坦·玻尔是哥本哈根大学教授，母亲爱伦·亚德勒是哥本哈根商业银行创办者D.B.亚德勒的女儿，玻尔就出生与丹麦政府所在地克里斯蒂安宫相邻的外公家里。

玻尔在哥本哈根念书，一直念到1903年升入哥本哈根大学。当时丹麦实行的是旧式的教育制度，校规非常严格，教学方式极其刻板，还流行体罚。其中最使玻尔厌恶的是陈腐老套的作文。玻尔不是一个能够作假的学生，他宁愿讲真话，而不愿重复那些陈词滥调。他在一篇题为《海港慢步》的文章中开头和结尾用了同样的句子：“我和弟弟到海港去溜，看到了船只泊岸搬货。”当老师问他为什么作文没有按照规定的起承转合来写，却在开头和结尾用同样的句子。玻尔回答说：“在这句话里我押了韵，费了好大力气，试了多少字眼，老师你为什么没有注意到呢？”还有一次，老师布置了一篇题为《自然力在家庭中的应用》的作文，玻尔在文中做了这样反抗式的结尾：“我们家里不用自然力。”

生活在这样刻板的制度下是令人痛苦的，试图反抗这样的制度更是痛苦的；但不能因为痛苦就不去反抗。当玻尔升入高年级，开始学习数学和物理时，他杰出的才能逐渐表现出来。那时高年级所教授的数学和物理都十分简单，而玻尔在这方面的知识和学习能力早已远远超出了课本的范围，没过多久，他就对教科书中陈旧、错误的内容，根据自己从杂志里读来的物理学知识加以圈注。有一次，一个同学问他，如果考试中出现那些教科书中叙述有误的地方，该怎么办？玻尔毫不犹豫地回答：“当然告诉他们，什么才是对的。”玻尔认为坦率的指出缺点是科学中理所应当的做法，当然，他也因此碰了不少钉子。

另外一个日后成为玻尔标志性特征的就是，在他一生的每一个阶段，他都交了一些新的和长久的朋友。这种情况甚至从他的童年时期就开始了，哥本哈根大学的欧利·契维兹教授在中学时曾和玻尔同桌6年，他有一次说道：“我很清楚地记得，甚至在那时，我们就对他有多么深的印象了。玻尔的作风和性格是那么的与众不同，以致全班都被他打上了烙印。”但是他的同学们都不觉得把玻尔推向成功的是他的雄心壮志。他的悟性显现为一种自然的和单纯的东西，毫不勉强。他的头脑活动得很快。甚至在中学时代人们就说，当他站在黑板前面时，他的思想比他运用黑板擦的能力跑得更快，当新的想法很快地出现，他可以又用手又用胳膊来抹黑板，然后不论是他还是黑板就都不那么干净了。他不仅在黑板前表现得相当与众不同。当时学校中的习惯是学生要背诵他们学到的诗句，“对于这种艺术，玻尔有一种特殊的才情，他对诗篇的选择是有个性的和稳妥的。”

在世纪交替时期，普通中学还带有一些寄宿学校的特色。每一班学生都团结在一起，而和别的班不相混杂。班与班之间的界限通常是不能跨越的。但是玻尔的弟弟哈若德却既受到大一些的学生们的欢迎，也同样受到小一些的学生的欢迎。当后来回想起这种特殊情况时，他把它归功于玻尔的地位。他也回忆到，当他到别的班上去时，他总是会提到玻尔除了作文以外的那些闪闪发光的成绩。

后来成为应用美术博物馆馆长的威伊而姆·斯劳曼也是玻尔的这些朋友之一。他认为玻尔在学校里的特殊地位不仅是由于他的多方面兴趣和充沛精力所造成的印象，而且也由于他的一种颇非寻常的对人体贴。

玻尔还有一项特殊的爱好，将石头抛高和掷远，用石头在水上玩打水漂，他在这方面的兴趣长久不衰。一次，玻尔和同伴一道去参观一座废弃教堂，玻尔试图把石头扔高，让石头掉到塔的头上两层的窥视孔百叶窗的外面。这对玻尔来说太容易了，他越来越敏捷地将石头扔入百叶窗的小孔，当玻尔获得成功时，他又有了主意。他让同伴把一根手杖往高处扔，使它靠在百叶窗上，然后试着用石头将手杖打下来。最后，他又像杂剧演员般地将手杖柄插入百叶窗的孔，把手杖挂起来。这事完成后，其余的人都放弃了再扔几块石头把手杖打下来的念头，但玻尔坚持要把手杖打下来，并且最后成功了。后来玻尔的好友布杰朗回忆这件事时说到：“为了充分领略他的非凡本性，人们必须认识到经过这么多年，他仍然保持着孩子气：一个孩子对游戏的爱好；另一个是孩子的好奇心。后者对一名自然科学家来说是非常重要的。”

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