海森伯：浮士德式的物理學家

馮麗妃

在科學上，他是20世紀最耀眼的理論物理學家之一。然而，在政治上，人們對他卻充滿了截然不同的評價。

作為當時最著名的科學家之一，維爾納·海森伯（1901～1976）為何堅持留在納粹德國？為何會為那樣一個政權從事核裂變，甚至是核武器研究？這些疑問讓海森伯在生前身后充滿了爭議，甚至讓他被看作是納粹的“幫兇”。

在《維爾納·海森伯傳：超越不確定性》一書中，美國科學史學者大衛(wèi)·卡西迪試圖結合新的史料，通過對海森伯的科學生涯與人生際遇的全面回顧，為人們公正客觀地認識這位物理學家打開一扇大門。

“這本書與以往或褒或貶的兩分法不同，作者試圖走進海森伯的內心世界，向讀者展現(xiàn)一個不同的海森伯?！痹摃形陌嬷髯g、中科院自然科學史研究所研究員方在慶在接受采訪時如是說。

1.要強的天才

海森伯出生在一個典型的德國知識分子家庭。他出生前夕，在中學教古希臘語的父親剛被聘為維爾茨堡大學教授。這對海森伯的成長影響極大。在他的觀念中，德國文化掌握在少數(shù)精英手中。他想成為這樣的精英，為德國文化作貢獻。

這或許讓海森伯養(yǎng)成了在做每一件事情時都要出人頭地的強烈的終生動力。他的中學老師在他的成績報告中寫道：“該生自信心特強，并且永遠希望出人頭地。”這在他青年時期表現(xiàn)得也很明顯。海森伯沒有滑雪天分，但通過訓練他滑得很出色;他跑步也不是很好，但會在學校里自己跑圈并拿著秒表提升速度;這位進取的青年還挑戰(zhàn)過古典鋼琴曲與繪畫。

1920年后，海森伯又開始征服量子物理學之謎。他師從慕尼黑大學教授阿諾爾德·索末菲，進入理論物理學領域。當時，物理學家受困于解釋反常塞曼效應中單條譜線在磁場中的分裂。而海森伯在加入索末菲的項目一年之后，就提出一個似乎可以一舉解決所有光譜謎題的原子實模型，讓他的老師大吃一驚。相關論文發(fā)表在1921年的《物理學雜志》上。該模型展示了海森伯在他人無能為力的時候取得突破的能力。

獲得博士學位后，海森伯應邀前往丹麥哥本哈根擔任物理學家尼爾斯·玻爾的助手，他再次征服了物理學的新高地。1927年3月，海森伯投給《物理學雜志》的另一篇論文概述了他最著名和最有影響的物理學貢獻之一：建立量子力學中的不確定性原理或測不準原理。它與玻爾的互補原理、玻恩對薛定諤波函數(shù)的統(tǒng)計詮釋，形成了量子力學的哥本哈根詮釋。

一年后，剛滿26歲的海森伯被任命為萊比錫大學理論物理學教授，成為德國最年輕的正教授。1933年11月，他收到了自己獲得1932年諾貝爾物理學獎的消息，獲獎理由是“為了量子力學的創(chuàng)立，這種力學的應用，除了別的結果以外，還促進了氫的同位素異形體的發(fā)現(xiàn)”。

2.“白色猶太人”

納粹政權期間，物理學家塞繆爾·古德斯米特、恩里科·費米等先后邀請海森伯移民美國，他卻一次次回答：“我不能，因為德國需要我?！边@成為戰(zhàn)后很多物理學家批評他為納粹政權服務的原因之一。

實際上，和當時德國大多數(shù)知識分子一樣，當納粹政權的公職清洗蔓延到他周圍的同事和朋友時，海森伯曾考慮從大學中辭職。但德高望重的物理學家馬克斯·普朗克讓他相信，他們肩負了一種責任——為德國文化和科學保留一塊根據(jù)地。

1935年秋季，海森伯致信母親談到了他心目中的新任務：“我必須滿足于在科學的小領域中保護未來會變得重要的那些價值。在一片混沌中，這是我唯一清楚的任務。領域外面的世界確實丑惡，但工作是美好的?！?/p>

留在納粹德國，他的做法是“不問政治”。例如，在希特勒上臺之初，當諾獎得主施塔克、勒納德響應德國高校教師聯(lián)盟向希特勒效忠時，海森伯就抵制參與此事。當愛因斯坦等猶太科學家的理論受到批判，不得在課堂上講授時，海森伯照樣講授，只是為了不給自己惹麻煩，沒有提到愛因斯坦的名字。

海森伯的行為讓他進了納粹支持者的“黑名單”，因一度被定義為“白色猶太人”而受到打壓。“在這種背景下，留在德國，‘不問政治的一個隱含的前提是對祖國的無條件的愛?！狈皆趹c說。

3.“鈾俱樂部”領導人

然而，為了自己的地位和德國物理學的未來，海森伯不得不順應納粹當局的要求，作出一些妥協(xié)，這也成為他后來被廣為詬病的重要原因。時至今日，讓海森伯依然身陷爭議的原因之一，就是他在納粹德國核計劃中的角色。

二戰(zhàn)爆發(fā)后，只有那些對納粹戰(zhàn)爭機器運轉有利的研究才能獲得支持。作為新一代理論物理學的領袖，海森伯為自己和自己的行業(yè)感到擔憂。他看到核裂變研究正是讓德國理論物理學獲得支持的一個契機。

海森伯首先通過這一誘人的前景讓軍需部支持他的研究，同時又指出這中間的巨大困難，從而降低對他的研究結果的期望。用他后來的話說：“官方口號是‘我們必須為了戰(zhàn)爭而利用物理學。我們的口號則是‘我們必須為了物理學而利用戰(zhàn)爭?！?/p>

然而，由于計算錯誤以及所需材料的短缺，海森伯主持的鈾計劃并沒有真正進行下去。戰(zhàn)后，為了解釋德國未能造出原子彈的原因以及維護自己的學術形象和政治形象，他的學生和同事魏茨澤克提出了“拖延說”和“道德考慮”，從而引發(fā)了一系列爭論。

或許，愛國主義并非海森伯從事核裂變的唯一誘因，和盟方一樣，科學的好奇心和一種更加實用性的動機也表現(xiàn)得很明顯。正如卡西迪所寫的那樣，“愛國主義、職業(yè)實用性、科學好奇心和對德國戰(zhàn)爭事業(yè)的支持結合在一起”，導致海森伯在戰(zhàn)爭初期的幾個月把精力投向核裂變研究。

4.備受煎熬的友人

另一件讓海森伯陷入非議，并讓他在戰(zhàn)后備受煎熬的事，便是1941年秋天他對玻爾的造訪。

當時，海森伯和一些德國科學家前往被占領的哥本哈根，其正式目的是到那里的德意志文化宣傳研究所去參加系列演講，而非正式的意向則是會見前導師玻爾。

彼時，德意志帝國已經(jīng)擴張到頂點?？紤]到會見的地點是德國占領下的丹麥，海森伯的目的是作宣傳演講，話題為核裂變是否可控。海森伯的訪問讓他的前導師感到不安，這絲毫也不奇怪。

戰(zhàn)后，海森伯在回憶中表示，他是想通過玻爾讓盟方知道，德國距離建造一個炸彈還很遙遠，以求避免盟國采取緊急方案研制核彈，并最終對德國發(fā)動核打擊。

但玻爾在一封未發(fā)出的信件草稿中卻表示，海森伯當時的語氣給他留下深刻印象，那就是德國正在他的領導下，全力以赴研制核武器。

海森伯對玻爾的訪問至今仍籠罩在爭論和疑問中。玻爾的夫人瑪格麗特從未動搖對這一事件的看法：“甭管別人怎么說，那都是一次敵對的訪問。”從那之后，盡管玻爾和海森伯仍然有過聚會，但他們再也沒有像戰(zhàn)前那樣親密過。

5.進退維谷的物理學家

海森伯也考慮過戰(zhàn)爭和個人——他自己——在戰(zhàn)爭中的具體現(xiàn)實。他認為：“人道地對待別人比完成任何種類的職業(yè)的、民族的或政治的義務更重要?！边@表明，至少他似乎知道什么是對的，盡管他并不總能做到。

1941年之后，海森伯還多次參加過納粹政權的出國演講邀請，有的事先征求過他的同意，有的則沒有。他似乎覺得，個人在國家和國際斗爭的力量面前無能為力。當他在德國戰(zhàn)爭行動等級體系中的一個研究計劃中扮演重要角色時，在作為前往被占領和壓迫地區(qū)的文化代表時，甚至當滿足納粹官員的要求時，他都使自己相信，自己的行動事實上并不會改變宏偉規(guī)模的存在。

德國大文豪歌德筆下的浮士德為了超越封閉的一己世界投入到廣闊的現(xiàn)實生活，不惜將靈魂出賣給魔鬼，完成了充滿苦難的精神探索，明白了“人的幸福只存在于為他人盡力”的道理?！案∈康潞芟嗨?，海森伯集消極與積極的特征于一身，他不惜與狂熱的民族主義和殘暴的極權統(tǒng)治周旋，動用一切可以動用的力量，包括作出必要的妥協(xié)，來達成自己的目的?！痹谠摃笥浿?，方在慶寫道，“這里面有多少委曲求全，有多少逢場作戲，只有海森伯自己知道。”

二戰(zhàn)結束后，海森伯和其他德國物理學家被美國軍隊送往英國囚禁。在被軟禁幾個月后，他于1946年重返德國。在德國科學的戰(zhàn)后重建過程中，海森伯憑借自己的聲譽和影響力，在擔任洪堡基金會主席期間，為增進國際間的科學合作不遺余力，直至1976年2月1日逝世。

海森伯事件中的例外之處是，許多他最嚴厲的美國批評者卻仍然對他抱有同情和超出禮貌的熱誠，即使在發(fā)表最嚴厲的責備時也是如此?！昂Ｉ且晃缓軅ゴ蟮奈锢韺W家，一位深刻的思想家、一位很有教養(yǎng)的人，同時也是一個很有勇氣的人?！惫盘厮姑椎略跒樗绱顺绨荻秩绱素焸涞哪莻€人寫的訃文中說，“他是我們這個時代最偉大的物理學家之一，但是他在一些狂熱的同事沒根據(jù)的攻擊下經(jīng)受了嚴重的痛苦。按照我的意見，他在某些方面應該被看成是納粹政權的受害者?！?/p>