1936年1月1日,竺可楨在日記中記述他在火車上閱讀Schrodinger的Science and Human Temperament,并對內(nèi)容做了介紹。到1月5日(星期日)竺可楨日記中說“晨七點半起。八點三刻至所。將Schrodinger所著《科學(xué)與人性》一書讀竣”。
Schrodinger,一般譯作薛定諤,也叫Erwin Schrodinger,1887年生,1961年去世。奧地利物理學(xué)家,量子力學(xué)奠基人之一,現(xiàn)在和他相關(guān)的最有名的一個梗就是“薛定諤的貓”。因為他發(fā)展了原子理論,在1933年與狄拉克(Paul Dirac)一起獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。還在1937年獲得馬克斯·普朗克獎。
諾貝爾獎大家均知道是國際上公認的頂級科學(xué)獎,而普朗克獎同樣份量不輕。普朗克是和愛因斯坦并稱為二十世紀(jì)最重要的兩大物理學(xué)家之一。該獎于1929年由德國物理學(xué)會設(shè)立,用于獎勵在理論物理學(xué)領(lǐng)域有杰出成就的科學(xué)家。薛定諤一人獨獲兩獎,可見其在物理學(xué)上的地位與影響。
薛定諤只比竺可楨大3歲,算是同齡人。1936年的時候,薛定諤已經(jīng)獲得了諾貝爾獎,成為享譽世界的大科學(xué)家。他的這本著作Science and Human Temperament,竺可楨在日記中先后將其譯為《科學(xué)與人之本性》和《科學(xué)與人性》。經(jīng)查,該書出版于1935年,由Allen and Unwin出版社出版。竺可楨于1936年就讀到了這本書,一是說明當(dāng)時學(xué)術(shù)圖書的國際傳播渠道是非常通暢的,二是說明竺可楨對當(dāng)時國際科學(xué)前沿十分關(guān)注并保持有良好的了解渠道。
作為出版人,自然也查了一下Allen&Unwin出版社。經(jīng)查,這個出版社最早由英國的喬治艾倫和他兒子們成立于1871年,后于1914年被Unwin購買并成為Allen&Unwin出版公司。1990年該出版社被HarperCollins(哈珀柯林斯)合并,并不再以公司形式存在于英國。但在澳大利亞和新西蘭還有以該名命名的出版公司。該公司還是第一個出版《霍比特人》(The Hobbit)和《指環(huán)王》(The Lord of the Rings)的出版社。
從竺可楨日記可以看出竺可楨關(guān)注到了該書的幾個方面問題。
(1)一是科學(xué)測量的極限問題。
在1月1日日記中,竺提到,“謂量度之精密只能到一定限制為止,如量一物之地位與同物之速度不能超過一定之精密限度”。在1月4日又記,“晚閱E.Schrodinger著《科學(xué)與人之本性》中關(guān)于原子之結(jié)構(gòu),謂物之小者其量度之精密不能達一定之限度,是以用顯微鏡看物,則在一微米(Micron)下者不能明晰,其他物質(zhì)亦然”。
這上面提到的就是著名的測不準(zhǔn)原理(不確定性原理)。最早由海森堡于1927年提出,認為不可能同時精確確定一個基本粒子的位置和動量。一般的解釋是:因為測量是一種相互作用,對粒子進行測量,必然影響被測粒子的狀態(tài),導(dǎo)致無法精確得到粒子的原狀態(tài)信息。我以前曾經(jīng)將其打個比方為:如果我們要看清(測量)一個物體,就必須先要借用儀器或外力讓物體“靜止”下來(一般物體總是運動的),但在我們借助外力使該物體“靜止”下來的同時,我們實際上就已經(jīng)對物體做了改變,由此,我們測出來的結(jié)果與物體被測之前是有差異的。但現(xiàn)在好像又有了新的說法,認為:微觀粒子的狀態(tài)本身就是不確定的,這種不確定的狀態(tài)并不是因為人類沒有測量到而不確定,而是對于這個宇宙來說,粒子的狀態(tài)就是不確定的。
(2)二是微觀世界與宏世界的差異問題。
在1月1日日記中,竺提到薛定諤的書中提出“因果之說不足恃”,地面物體受地心引力吸引而下垂,但當(dāng)物體極小時,就不一定受此限制,并批判盧瑟福和玻爾之學(xué)說“謂原子亦如太陽系一般,則甚不足恃也”。在1月4日又說“E.Schrodinger著《科學(xué)與人之本性》中關(guān)于原子之結(jié)構(gòu),謂物之小者其量度之精密不能達一定之限度,是以用顯微鏡看物,則在一微米(Micron)下者不能明晰,其他物質(zhì)亦然。昔時玻爾原子說之不合理,即在于斯。現(xiàn)時觀之,則所謂原子者,無非其中心之波動而已”。
玻爾全名尼爾斯·玻爾(Niels Bohr),丹麥人,1885年出生,1962年去世。比竺年長5歲。1911年就獲得哥本哈根大學(xué)博士學(xué)位,1913年發(fā)表長篇文《論原子構(gòu)造和分子構(gòu)造》,提出了他自己的原子模型,該論文也成為物理學(xué)經(jīng)典。玻爾的原子理論中提出了電子躍遷等概念,解釋了電子和原子的能量吸收規(guī)律。玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域,具有很大的開創(chuàng)性,但他仍保留了經(jīng)典粒子的觀念,反而限制了人們對原子理論的理解。薛定諤批評玻爾原子理論的不合理應(yīng)該就是指此。實際上,原子中的電子坐標(biāo)是沒有確定的值的,只能說某時刻電子在某點附近出現(xiàn)的概率是多少,而不能把電子的運動看作是一個具有確定坐標(biāo)的質(zhì)點的軌道運動,當(dāng)原子處于不同狀態(tài)時,電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的,如果用點來顯示,就像云一樣。而電子的這種表現(xiàn)可以用測不準(zhǔn)原理來解釋。即不能把原子當(dāng)成太陽系一般來理解,太陽系里各個行星都有軌道,是質(zhì)點運動,而原子理論里,電子的運動其實不是軌道運動。薛定諤測不準(zhǔn)理論較好解決了玻爾原子理論中因保留經(jīng)典粒子概念而導(dǎo)致的問題。
(3)三是科學(xué)與時尚的關(guān)系問題。
日記總結(jié)了該書的三個觀點。
一是“科學(xué)隨時勢為轉(zhuǎn)易”。如,“現(xiàn)今之時尚為簡易,為適用”,因而“建筑只求平淡,屋內(nèi)裝飾務(wù)求簡易,圖畫惟求素描”。這里的科學(xué),我覺得更多指審美觀或價值觀。即,審美或價值認識是隨時代的發(fā)展而變化的,這里面包含了科學(xué)發(fā)現(xiàn)對人們審美觀或價值觀的影響。因為對建筑的功能、結(jié)構(gòu)有了更多認識,因此,現(xiàn)代人在建筑設(shè)計和裝修風(fēng)格上更認同簡潔和易用性。而這種審美觀和價值觀的變化,可以在道德領(lǐng)域集中表現(xiàn)出來,竺可楨在日記里舉了兩個例子,一個是“中國學(xué)生之不尊重師長”,一個是“歐美男女防范之解放”。他認為這是最能體現(xiàn)時代發(fā)展特點的。可惜,此處沒能讀到原文,不知道這個例子是竺可楨自己舉的,還是薛定諤書里舉的。當(dāng)時之時代,歐美普遍比中國科學(xué)發(fā)達,因此男女解放運動也更普遍,這好理解。但因何說“中國學(xué)生”不尊重師長,不清楚當(dāng)時為何有這樣的看法。
二是“各項價值是非之相對性之認識”。這個也比較好理解,就是客觀和主觀的問題,人的認識,包括價值觀是屬于主觀層面的,因此,都具有相對性。比如,在某一情境下有價值的東西或行為,可能在另一情境下變得沒有價值或相對價值變小了。
三是“mass control集群控制機械性”。“不但制造物件、管理工人、振興農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,即科學(xué)上微分方程式代表一種作用亦是此意”。這是對科學(xué)發(fā)展前景的預(yù)測,即一切皆是可控的,甚至水分子的運動也可以用微分方程來表示。通過數(shù)學(xué)方法,理論上一切皆可預(yù)測和控制。
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