第217章 德國科學界的展望
1922年12月22日,柏林達勒姆區,德國第一物理研究所
阿爾伯特·愛因斯坦穿著他標誌性的毛衣,手指間夾著一支未點燃的菸斗,正俯身審視著一份複雜的數學推導。
愛因斯坦的對面坐著兩個年輕人:二十二歲的沃納·海森堡和三十五歲的埃爾溫·薛丁格。
兩人面前攤開的,是關於量子力學矩陣表述與波動力學表述初步構想的草稿。
「沃納,你的矩陣很精巧,但缺少直觀的展示。」
薛丁格說,
「我的波動方程雖然還在完善,但它至少給出了一個我們可以想像的畫面。」
「圖像?」
「埃爾溫,我們討論的是原子尺度。我們需要的是一套自洽的數學工具,能計算,能預測。
實用,才是關鍵。」
「實用」這個詞,在最近一年裡,成了柏林物理學界常聽到的詞彙。
研究所的門被馬克斯·普朗克輕輕推開。
他如今是德意志科學院物理數學部的名譽主席,也是研究所與國家科學委員會之間的重要聯絡人。
他身後跟著一位穿灰色西服、胸口別著國家科學與技術委員會徽章的年輕官員。
「先生們,早上好。」
普朗克的聲音一如既往地溫和,
「打擾了。這位是施洛德同志,國家科學與技術委員會基礎物理項目協調員。」
施洛德微微頷首:
「愛因斯坦教授,諸位同志。很抱歉打擾你們的研究進程。
我來更新幾個重點項目的資源分配情況,並聽取簡短進展匯報。」
自從紅色德國成立,尤其是國家科學與技術委員會改組後,韋格納政府對科研的支持力度空前,導向也異常明確。
研究所的經費、設備、甚至研究生的名額,都與「國家建設重點領域」掛鉤。
愛因斯坦示意施洛德坐下,自己則靠在椅背上,
「那麼,委員會對我們又有什麼新的要求呢?」
施洛德打開公文包,取出一份清單:
「第一,固體物理小組關於半導體材料電導特性的研究,委員會非常滿意。
你們提出的『能帶理論』雛形,與國營電子管廠正在攻關的檢波器性能提升直接相關。明年對此項目的預算會增加百分之三十,但委員會要求提交一份關於『信號放大新器件』的可行性評估。」
「第二,核物理組的放射性同位素分離實驗。
委員會批准了用於大型電磁分離裝置的特別鋼材和銅材配額。
但現階段的研究目標,應明確集中於醫學診斷和工業無損探傷等方面。相關的生物學和材料學合作單位已經指定。」
「第三,關於您愛因斯坦教授和玻恩教授主持的『量子力學基礎與物質結構』的綜合研究。
委員會確定了此項目的長遠價值。但希望您們能在年度報告中,加強關於該理論對理解新材料宏觀性質的可能貢獻的論述。另外,」
施洛德頓了頓,
「如果可能,在培養研究生時,可以適當引導一部分最優秀的人才,向實驗物理的這幾個方向分流。」
他遞上另一份文件,列出了具體方向:高壓物理、低溫物理和高真空技術。
薛丁格微微皺眉:
「這麼做是否會干擾到理論上的自由探索?」
施洛德的表情變得嚴肅了些:
「薛丁格教授,國家尊重科學的自主性。但目前國家的資源是有限的。
每一個勞動馬克的投入,都需要對人民有所交代。
純粹出於好奇的探索在一個被強敵環伺的社會主義國家是行不通的,我們需要更集中的力量來應對。」
閱覽室里安靜了片刻。
愛因斯坦開口:
「我理解,施洛德同志。
科學的最終目的,是增進人類的福祉。
即使在最抽象的理論中,也蘊含著改變世界的力量。
我們會提交符合要求的報告。」
愛因斯坦的話鋒一轉,
「不過,請轉告委員會的同志們,過分強調『立竿見影』,有時會錯過最偉大的發現。
當年我對光電效應的研究,起初也只是為了理解一個『小問題』。」
施洛德笑了笑,
「您的意見,我會如實轉達。委員會也明白這個道理。
所以,你們的基礎研究仍然得到了遠超其他領域的支持。
這本身就是一個信號:國家相信你們,但也需要你們幫助國家。」
施洛德離開後,四個物理學家沉默了一會兒。
「他說的沒錯。」
海森堡突然說,他的手在一張草稿紙上快速寫下幾個矩陣元,
「如果我們能把量子規律用在設計更好的合金,或者更高效的電子閥門上,為什麼不這樣做呢?
理論只有在應用中才能真正綻放光彩。」
薛丁格嘆了口氣:
「我有些懷念在維也納咖啡廳里辯論的日子了。」
普朗克走到窗前,望著研究所庭院裡光禿禿的樹木:
「時代變了,埃爾溫。我們很幸運,新政權沒有敵視科學,相反,韋格納主席重視我們,給了我們繼續工作的空間和資源。
代價是,我們的工作必須納入一個更大的、被設定好的藍圖。
這或許不是最理想的學術自由,但比起戰後的混亂和貧困,這已是難得的穩定。」
愛因斯坦重新拿起菸斗點燃,深深吸了一口,吐出煙霧。
「馬克斯說得對。
也許這種『有目的的探索』,反而會加速我們理解這個宇宙的奧秘。
壓力,有時能產生最璀璨的鑽石。只是……」
愛因斯坦望向窗外柏林的方向,
「希望委員會的同志們能給我們足夠的時間,科學和革命一樣,都不能拔苗助長。」
此時,在研究所地下室的實驗區,另一個實驗性項目正在緊張進行。
在由厚重混凝土屏蔽的房間裡,莉澤·邁特納和奧托·哈恩正在操作一台改進型的雲室,觀察α粒子轟擊不同輕元素產生的徑跡。
他們的研究被歸類為「核物理基礎與應用探索」,經費來自「國家醫療與工業檢測技術發展基金」。
牆上貼著標語:「科學服務於社會主義健康事業與工業生產安全」。
在隔壁的低溫實驗室,研究人員正小心翼翼地操作著液氫冷卻裝置,記錄著各種金屬在極低溫下的電阻變化。
他們的目標是尋找可能存在的「零電阻狀態」,並評估其「在高效電力傳輸與強電磁鐵製造方面的潛在價值」。
實驗室日誌的扉頁上,印著國家科學與技術委員會基礎物理項目的指導原則:
「從自然規律中,發掘建設新世界的鑰匙。」
樓上,海森堡和薛丁格重新埋首於他們的公式,爭論仍在繼續,但兩人的探討里都下意識地將一部分注意力轉向了那些可能通向「實用」的數學分支。
愛因斯坦則踱步到黑板前,寫下了一個關於光與物質相互作用的新想法——這個想法,或許將來在某天會與「半導體」和「放大器件」產生意想不到的聯繫。
在這個紅色的德國,物理學沒有失去它的深邃與優美,它被賦予了一層新的光譜——
一層與國家的生存、發展、崛起緊密相連的實用主義光譜。
天才們依然在追逐宇宙的真理,但他們的腳步,如今踏在一條被仔細規划過的、通往「人民福祉」與「國家實力」的道路上。
這是一場前所未有的實驗,不僅關於物理,更關於科學在一個全新社會制度下的命運與可能性。
阿爾伯特·愛因斯坦穿著他標誌性的毛衣,手指間夾著一支未點燃的菸斗,正俯身審視著一份複雜的數學推導。
愛因斯坦的對面坐著兩個年輕人:二十二歲的沃納·海森堡和三十五歲的埃爾溫·薛丁格。
兩人面前攤開的,是關於量子力學矩陣表述與波動力學表述初步構想的草稿。
「沃納,你的矩陣很精巧,但缺少直觀的展示。」
薛丁格說,
「我的波動方程雖然還在完善,但它至少給出了一個我們可以想像的畫面。」
「圖像?」
「埃爾溫,我們討論的是原子尺度。我們需要的是一套自洽的數學工具,能計算,能預測。
實用,才是關鍵。」
「實用」這個詞,在最近一年裡,成了柏林物理學界常聽到的詞彙。
研究所的門被馬克斯·普朗克輕輕推開。
他如今是德意志科學院物理數學部的名譽主席,也是研究所與國家科學委員會之間的重要聯絡人。
他身後跟著一位穿灰色西服、胸口別著國家科學與技術委員會徽章的年輕官員。
「先生們,早上好。」
普朗克的聲音一如既往地溫和,
「打擾了。這位是施洛德同志,國家科學與技術委員會基礎物理項目協調員。」
施洛德微微頷首:
「愛因斯坦教授,諸位同志。很抱歉打擾你們的研究進程。
我來更新幾個重點項目的資源分配情況,並聽取簡短進展匯報。」
自從紅色德國成立,尤其是國家科學與技術委員會改組後,韋格納政府對科研的支持力度空前,導向也異常明確。
研究所的經費、設備、甚至研究生的名額,都與「國家建設重點領域」掛鉤。
愛因斯坦示意施洛德坐下,自己則靠在椅背上,
「那麼,委員會對我們又有什麼新的要求呢?」
施洛德打開公文包,取出一份清單:
「第一,固體物理小組關於半導體材料電導特性的研究,委員會非常滿意。
你們提出的『能帶理論』雛形,與國營電子管廠正在攻關的檢波器性能提升直接相關。明年對此項目的預算會增加百分之三十,但委員會要求提交一份關於『信號放大新器件』的可行性評估。」
「第二,核物理組的放射性同位素分離實驗。
委員會批准了用於大型電磁分離裝置的特別鋼材和銅材配額。
但現階段的研究目標,應明確集中於醫學診斷和工業無損探傷等方面。相關的生物學和材料學合作單位已經指定。」
「第三,關於您愛因斯坦教授和玻恩教授主持的『量子力學基礎與物質結構』的綜合研究。
委員會確定了此項目的長遠價值。但希望您們能在年度報告中,加強關於該理論對理解新材料宏觀性質的可能貢獻的論述。另外,」
施洛德頓了頓,
「如果可能,在培養研究生時,可以適當引導一部分最優秀的人才,向實驗物理的這幾個方向分流。」
他遞上另一份文件,列出了具體方向:高壓物理、低溫物理和高真空技術。
薛丁格微微皺眉:
「這麼做是否會干擾到理論上的自由探索?」
施洛德的表情變得嚴肅了些:
「薛丁格教授,國家尊重科學的自主性。但目前國家的資源是有限的。
每一個勞動馬克的投入,都需要對人民有所交代。
純粹出於好奇的探索在一個被強敵環伺的社會主義國家是行不通的,我們需要更集中的力量來應對。」
閱覽室里安靜了片刻。
愛因斯坦開口:
「我理解,施洛德同志。
科學的最終目的,是增進人類的福祉。
即使在最抽象的理論中,也蘊含著改變世界的力量。
我們會提交符合要求的報告。」
愛因斯坦的話鋒一轉,
「不過,請轉告委員會的同志們,過分強調『立竿見影』,有時會錯過最偉大的發現。
當年我對光電效應的研究,起初也只是為了理解一個『小問題』。」
施洛德笑了笑,
「您的意見,我會如實轉達。委員會也明白這個道理。
所以,你們的基礎研究仍然得到了遠超其他領域的支持。
這本身就是一個信號:國家相信你們,但也需要你們幫助國家。」
施洛德離開後,四個物理學家沉默了一會兒。
「他說的沒錯。」
海森堡突然說,他的手在一張草稿紙上快速寫下幾個矩陣元,
「如果我們能把量子規律用在設計更好的合金,或者更高效的電子閥門上,為什麼不這樣做呢?
理論只有在應用中才能真正綻放光彩。」
薛丁格嘆了口氣:
「我有些懷念在維也納咖啡廳里辯論的日子了。」
普朗克走到窗前,望著研究所庭院裡光禿禿的樹木:
「時代變了,埃爾溫。我們很幸運,新政權沒有敵視科學,相反,韋格納主席重視我們,給了我們繼續工作的空間和資源。
代價是,我們的工作必須納入一個更大的、被設定好的藍圖。
這或許不是最理想的學術自由,但比起戰後的混亂和貧困,這已是難得的穩定。」
愛因斯坦重新拿起菸斗點燃,深深吸了一口,吐出煙霧。
「馬克斯說得對。
也許這種『有目的的探索』,反而會加速我們理解這個宇宙的奧秘。
壓力,有時能產生最璀璨的鑽石。只是……」
愛因斯坦望向窗外柏林的方向,
「希望委員會的同志們能給我們足夠的時間,科學和革命一樣,都不能拔苗助長。」
此時,在研究所地下室的實驗區,另一個實驗性項目正在緊張進行。
在由厚重混凝土屏蔽的房間裡,莉澤·邁特納和奧托·哈恩正在操作一台改進型的雲室,觀察α粒子轟擊不同輕元素產生的徑跡。
他們的研究被歸類為「核物理基礎與應用探索」,經費來自「國家醫療與工業檢測技術發展基金」。
牆上貼著標語:「科學服務於社會主義健康事業與工業生產安全」。
在隔壁的低溫實驗室,研究人員正小心翼翼地操作著液氫冷卻裝置,記錄著各種金屬在極低溫下的電阻變化。
他們的目標是尋找可能存在的「零電阻狀態」,並評估其「在高效電力傳輸與強電磁鐵製造方面的潛在價值」。
實驗室日誌的扉頁上,印著國家科學與技術委員會基礎物理項目的指導原則:
「從自然規律中,發掘建設新世界的鑰匙。」
樓上,海森堡和薛丁格重新埋首於他們的公式,爭論仍在繼續,但兩人的探討里都下意識地將一部分注意力轉向了那些可能通向「實用」的數學分支。
愛因斯坦則踱步到黑板前,寫下了一個關於光與物質相互作用的新想法——這個想法,或許將來在某天會與「半導體」和「放大器件」產生意想不到的聯繫。
在這個紅色的德國,物理學沒有失去它的深邃與優美,它被賦予了一層新的光譜——
一層與國家的生存、發展、崛起緊密相連的實用主義光譜。
天才們依然在追逐宇宙的真理,但他們的腳步,如今踏在一條被仔細規划過的、通往「人民福祉」與「國家實力」的道路上。
這是一場前所未有的實驗,不僅關於物理,更關於科學在一個全新社會制度下的命運與可能性。