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列夫·朗道全能天才與傲驕狂人

2015-05-21 15:51:34加五
科學家 2015年4期

加五

有人說成就非凡的人性格上總會有那么點“奇怪”,這話用在列夫·朗道的身上再合適不過。他自稱同時也被人們稱為世界上最后一個全能的物理學家,他自嘆同時也被人們慨嘆生不逢時、命途多舛。他性格倔強傲驕,得罪的人數不勝數。人們在承認他科學成就的同時,也對他的性格多有詬病。前半生,他是口無遮攔、目中無人的狂人,后半生,他是三緘其口、自黑自嘲的“懦夫”。輝煌的時光里,他有著聰明的頭腦和杰出的成就,生命的最后歲月,上帝卻奪走了他的過人智力和狂傲性格。列夫·朗道留給這個世界的,除了能讓后人受益匪淺的科學成就外,或許更多的還是人們對他一生遭遇的唏噓和慨嘆。

半生狂人

朗道從小性格就很傲驕,但從另一個方面來看,其實也可以說他是最有資本“狂”的一個人。朗道很早就開始上學,但他從來不聽課,也從不把老師放在眼里,因為他從小就會英語、法語和德語三門語言,8歲就會做因式分解,12歲就熟練掌握了微積分,老師的水平根本不可能教得了他。他自然也不把同學放在眼里,更不愿意和他們交流,因為那對他來說簡直就是“對牛彈琴”。他生性傲慢,一旦有同學冒犯,他就會立刻拳腳相向,只可惜天生身材矮小,大多數時候都是他被揍得鼻青臉腫。他13歲時就要上大學,但因為年齡實在太小,父母只好讓他暫時去上巴庫經濟技術學院,但他對經濟學毫無興趣,經過再三努力,一年后他轉到了巴庫大學,同時攻讀物理和化學兩個學位。16歲他到蘇聯當時最好的學校之一——列寧格勒大學讀研究生,在這里,他雖然總算遇到了幾個智商足夠可以跟他溝通的志同道合的朋友,但傲慢的性格還是讓他在得罪人的道路上“一往無前”。大概給他寫傳記會是一件很簡單的事情,他的人生基本可以分為兩章,一章講述他驚為天人的科學成就,另一章記錄他同樣驚為天人的“得罪人軼事”。

朗道的狂傲在業界是出了名的,少年得志的他自視甚高,專挑地位非凡、有權有勢的大人物得罪。比如公開攻擊蘇聯科學院院士約飛,不僅嘲諷他“理論物理學是門復雜的學問,不是人人都可以學的。”甚至還寫了打油詩專門挖苦約飛。對于蘇聯黨政部門,朗道也是毫不畏懼,故意把學生證貼在褲子上,讓檢查證件的衛兵彎下腰來看他的屁股。即使面對大名鼎鼎的愛因斯坦,他也毫不收斂自己的狂傲本性,操著一口目中無人的腔調說著“愛因斯坦先生講的東西也許不是那么愚蠢,但是他給出的第二個方程絕對不能由原始條件推理而來,應該加上一條新的假設……”從這個方面來說,朗道可以算是謝爾頓的升級加強版。不過朗道也不至于孤獨求敗,因為那個富有“上帝鞭子”美譽、縱橫科學界許多年的泡利這回總算是遇到了對手,這兩個嘴一樣損的家伙只要一爭辯起來,基本可以大戰300回合。

設想一下,這樣一個連大家和師長都不放在眼里的人如果做了教師會是一種什么情形。對于學生們而言,朗道這位老師絕對可以用“討人厭”來形容。朗道對學生嚴苛到近乎偏執,想要報考他的研究生,必須經過一系列嚴格的考試,這就是著名的“朗道位壘”。“位壘”是物理學術語,只有能量極高的粒子才能通過“位壘”到達新區。“朗道位壘”的考試綱目除了數學內容之外,幾乎囊括了理論物理學所有的重要分支。在朗道逝世前,僅有43 人沖破了這個“位壘”,其中許多人后來成為博士、教授和蘇聯科學院的院士。在朗道周圍,也開始形成了一個獨具特色的“朗道學派”。成為“朗道的學生”,也成為了蘇聯青年物理學家們既向往而又望而生畏的目標。

不過,做他的學生雖然在學術上能收獲頗多,但同時也得飽受“精神上的折磨”。被他訓斥基本是家常便飯,學生們還得忍受他的輕視和非常有“科學含量”的嘲諷。朗道常常根據恩格斯的語錄“勞動使猿變成人 ”說,人如果不勞動,就會重新長出尾巴爬上樹去。于是那些被認為偷懶的研究生會被他罵為“長出尾巴來了”。曾經流傳甚廣的“對驢講經圖”描寫的是朗道講課時的情景,只見背上生著天使翅膀的朗道在上面滔滔不絕,而學生們全被畫成頭上豎著長耳朵的蠢驢在下面昏昏欲睡。對于朗道來說,他的學生們基本都是愚蠢的驢子。曾經有人在朗道的辦公室門口貼了一張告示:“小心!他會咬人!”

朗道十誡

雖然有著嚴重的性格缺陷,但他的成就也不得不讓人佩服。或許朗道在把別人氣得牙癢癢的同時,心里正在嘀咕著——“我就喜歡你看不慣我,又干不掉我的樣子”。

早在列寧格勒的時候,朗道在物理方面的杰出才華就已經顯現出來。18歲時他發表了平生第一篇論文,發明了量子力學的一個重要概念:密度矩陣,奠定了量子統計力學的基礎;19歲時他發表了另一篇論文,發明了現在稱之為海特勒·倫敦(Heitler-London)方法的計算分子的量子力學理論,同時他發明了現在軟凝聚態物理中非常著名的朗道膠體理論,另一方面,他又對固體的缺陷理論作出了重要貢獻。在數學領域,朗道也作出了重要貢獻,那個微積分學里常用的表示高階無窮小的小o記號,就是朗道發明的,同時他還證明了幾條重要的復變函數定理等等。這些工作,都是他在20歲之前完成的。

由于才能出眾,朗道被公派出國,到歐洲游歷。在尼爾斯·玻爾研究所,他遇到了自己終身景仰的人——玻爾。狂傲的朗道從不在外人面前提起自己的老師,卻每每自稱是玻爾的弟子,雖然他僅在玻爾研究所工作了4個月。在訪問劍橋大學卡文迪許實驗室期間,朗道結識了另一位蘇聯物理學家卡皮查。結識玻爾和卡皮查,對朗道后來的人生產生了很大的影響。

朗道是物理學界公認的天才,他發表的文章涉及到很多出人意料的專題,例如低溫物理學、磁性的不同類型、等離子區中粒子的運動、沖擊波、湍流、炸藥的爆炸、頻譜線的分析以及量子場理論等等。朗道對物理學的貢獻幾乎遍及各個領域,諸如核物理、固體物理、等離子體物理、宇宙線物理、高能物理等等。在這些領域里,有許多術語都冠以他的姓氏,像朗道阻尼、朗道能級、朗道去磁等等。

朗道在物質凝聚態的研究方面進行過許多繼往開來的基本工作,甚至有人說,從固體物理學到凝聚態物理學的過渡,可以說是從朗道的工作開始的。他本人對超流性的工作特別滿意,當有人問他“您一生中最得意的工作是什么”時,他回答:“當然是超流性理論,因為至今還沒有人能夠真正懂得它”。

他最為人熟知的一項重大成就是建立了低溫下液態氦的超流動性理論,也正是這項工作為他贏得了1962年的諾貝爾物理學獎。不過,使他對物理學產生深遠影響的,還有一項更重要工作,這就是他同他的學生栗弗席茲合著的九大卷理論物理學教程。這部成書于20世紀四五十年代的巨著,不僅培育了整整一個富有成果的蘇聯物理學派,也教導了全世界一代又一代的物理學生,以至今天哈佛大學圖書館里以朗道為作者的書目,依然四倍于美國人引以為傲的物理學大師費曼的著作。有人評價稱“這套教程夠我們物理學界用很長一個歷史時期了”。

在朗道50歲壽辰時,蘇聯原子能研究所送給他一塊大理石板,上面刻著朗道平生工作中的10項最重要的科學成果,并借用“摩西十誡”之名,命名為“朗道十誡”:

最后的傳奇

很少有物理學家能入朗道的“法眼”,但費米是他認可的一位。朗道評價費米為“一位不可多得的全能物理學家”,在他逝世后,朗道非常惋惜地慨嘆道:“現在我就是最后一位全能物理學家了。”

曾有史學家慨嘆朗道的生不逢時,認為如果他早生個一二十年,趕上20世紀初物理學革命時代的話,以他的才情學識,對人類知識的貢獻,應當可以躋身于愛因斯坦、玻爾這樣的世紀級大師之列。而他自己也酸溜溜地說過:“漂亮姑娘都和別人結婚了,現在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。”這里的漂亮姑娘指的是讓海森堡、薛定諤等人名聲大噪的量子力學。

不過,讓人們感嘆唏噓的,不僅是他的生不逢時,還有他一生中的種種遭遇。而他的遭遇,也多多少少與他的性格有些關系。朗道在24歲時就已經成為了哈爾科夫的烏克蘭技術物理研究所的理論部主任,后來又加入卡皮查領導的物理問題研究所,擔任該所的理論部主任。這段時間是朗道成果豐厚的時期,他甚至曾經有過每6個星期發表一篇論文的驚人速度,他也成功帶出了一批年輕人,成為世界物理學研究前沿的一支突起的異軍。他本可以在物理學領域繼續乘風破浪,但情況卻在朗道30歲時發生了轉變。1938年4月28日,朗道被蘇聯安全部門逮捕,以“德國間諜”的罪名被判處10年徒刑。而逮捕他的原因,是因為他與同事一起在五一勞動節公開散發反動傳單。在傳單中,他公然指責和反對以斯大林為首的蘇維埃政府:

“全世界勞動者,聯合起來!同志們!十月革命的偉大事業已經遭到可恥的背叛,全國淹沒在血流和污穢之中。幾百萬無辜的人被投入監獄,人們不知道哪一天會輪到自己。同志們,你們難道沒有看出來,斯大林集團已經完成了一次法西斯政變!社會主義成了空洞的詞句,報紙充斥了謊言。斯大林對于真正社會主義的刻骨仇恨,同希特勒和墨索里尼沒有兩樣。為了保住手中的權力,他摧毀我們的祖國,使她淪為德國法西斯野獸的獵物。我國工人階級和全體勞動人民的唯一出路就是,為了社會主義,同斯大林和希特勒法西斯作斗爭。同志們,組織起來,不要害怕內務部的屠夫們!他們只會殺害手無寸鐵的囚犯、抓捕無辜的民眾、掠奪國家財產以及憑空制造冤案……”

在當時正處于大清洗運動后期的蘇聯,這份傳單中的任何一個詞句,都是可以將作者置于死地的鐵證。朗道入獄后,玻爾和卡皮查開始為營救他而積極奔走。玻爾專門給斯大林寫信懇求赦免,但這位諾貝爾物理學獎得主在科學界的威望在領袖面前并不奏效。一年后,當事情稍有緩和之時,卡皮查又繼續上書,他押上自己的全部身家性命,保證朗道不再從事任何反革命活動,同時還聲稱自己正在研究的低溫領域亟需朗道的幫助,最后,在朗道以為自己時日不多之際,卡皮查將他救出了鐵窗。而這之后,朗道的身邊總是有密探的監視和跟隨,在談到敏感的政治話題之時,他總是用馬戲團小丑的強調:“我是膽小鬼!我是個懦夫!”雖然朗道依然改不了自己一向尖銳潑辣的做事風格,對自己置身其中的社會制度也一直沒有停止過思考,但他在政治問題上還是變得比之前慎重許多。

出獄后的朗道在科研領域取得了更為豐碩的成果,而就在他的事業和聲望如日中天的時候,1962年的一場車禍卻讓他的學術生涯不得不提早結束。在這場車禍中,除了朗道外,其他人都只是輕傷。而朗道卻撞裂了頭蓋骨,頭腦和內臟嚴重受傷,醫生甚至幾度宣布他臨床死亡。已經成為蘇聯物理界宗師的朗道重傷的消息震動了全球,全世界最好的藥物和醫生都被緊急調到莫斯科,搶救了兩個月后,朗道終于脫離了生命危險,但智力和健康卻再也無法恢復。

這場車禍讓諾貝爾獎委員會緊急為朗道頒發了物理學獎,以表彰他在二十多年前提出的液態氦超流動性理論以及成為物理學經典著作的理論物理學教程。由于朗道的健康不允許他遠行,頒獎儀式專門為他破例在莫斯科舉行,由瑞典駐蘇聯大使代表國王授獎。

在勉強維持了6年生命之后,朗道與世長辭,終年60歲。至此,這位貢獻巨大卻爭議頗多的“最后一位全能物理學家”結束了他傳奇的一生。

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