第二部分——物理
6 泡利的错误(1)
6.1 引言
又到“六一”附近了,本站的资深网友也许大都知道,在这个日子附近,我曾两度撰写过有关奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli)的文章(2)。如今,我又想起了泡利,就再写一篇有关他的文章吧。
奥地利物理学家泡利
其实早在三年前撰写玻尔的错误时,我就萌生过一个念头,那就是继《爱因斯坦的错误》(译作)和《玻尔的错误》之后(3),若还有哪位现代物理学家的错误值得一写的话,就得说是泡利了。这也正是本文的主题——泡利的错误——之缘起。
在《玻尔的错误》中我曾写道:
玻尔的错误虽然远不如爱因斯坦的错误那样出名,甚至可以说是冷僻话题,但他在犯错时却是比爱因斯坦更具“那个时代的精神与背景”的领袖科学家,他的错误也因此要比爱因斯坦的错误更能让人洞察“那个时代的精神与背景”。
现在要写泡利的错误,自然就想到了一个有趣的问题:如果说爱因斯坦的错误最出名,玻尔的错误最有代表性,那么泡利的错误有什么特点呢,或者说“最”在哪里呢?我认为是最有戏剧性。
这戏剧性来自泡利本人的一个鲜明特点,那便是我在《让泡利敬重的三个半物理学家》一文中介绍过的,泡利是一位以批评尖刻和不留情面著称的物理学家。而且泡利的批评尖刻和不留情面绝不是“信口开河”型的,而是以缜密思维和敏锐目光为后盾的,唯其如此,他的批评有着很重的分量,受到同行们的普遍重视,或者用玻尔的话说:“每个人都急切地想要知道泡利对新发现和新思想的总是表达得强烈而有幽默感的反应。”玻尔不仅这么说了,而且还“身体力行”地为他所说的“每个人”做了最好的注脚。在玻尔给泡利的信中,常常出现诸如“我当然也很迫切地想听到您对论文内容的意见”(1924年2月16日信),“请给予严厉的批评”(1926年2月20日信),“我将很乐意听取您有关所有这些的看法,无论您觉得适宜用多么温和或多么严厉的语气来表达”(1929年7月1日信)那样的话。这种批评尖刻和不留情面的鲜明特点,可作后盾的缜密思维和敏锐目光,以及所受同行们的普遍重视,都使得泡利的错误具有了别人的错误难以企及的戏剧性。
与玻尔的情形相似,关于泡利究竟犯过多少错误,似乎也没有人罗列过,不过也可以肯定,他犯错的数量与类型都远不如爱因斯坦那样“丰富多彩”。原因呢,也跟玻尔的相似,即“与其说是他在避免犯错方面比爱因斯坦更高明,不如说是因为他的研究领域远不如爱因斯坦的宽广,从而犯错的土壤远不如爱因斯坦的肥沃”(《玻尔的错误》)——当然,这都是跟爱因斯坦相比才有的结果,若改为是跟一位普通的物理学家相比,则无论玻尔还是泡利的研究领域都是极为宽广的。
那么,在泡利所犯的错误之中,有哪些最值得介绍呢?我觉得有两个:一个关于电子自旋(electron spin),一个关于宇称守恒(parity conservation)。