受爭議的科學史
作  者╱
盧昌海著
出版社別╱
五南
書  系╱
博雅文庫
出版日期╱
2015/02/01   (1版 1刷)
  

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email:
I  S  B  N ╱
978-957-11-7950-6
書  號╱
RE31
頁  數╱
280
開  數╱
25K
定  價╱
320 (特價 253)


•當牛脾氣的朗道碰上了毒舌派的包利?
•愛因斯坦和希爾伯特究竟是誰先提出相對論的方程式?
•科學大隊接力:黎曼猜想的證明之路!

本書帶我們認識科學家們的遭遇與個性,有血有肉,有幽默也有意想不到,
讓我們從不一樣的角度出發,發現他們身上的故事!

水是由氫離子和氧離子所組成,那科學家們又是由什麼組成的呢?
假設、實驗、發現、方程式、定理,
這些早就寫在教科書裡,還有其它的嗎?

牛脾氣、毒舌派、嘮嘮叨叨、爭論不休、聯手解謎,
各式各樣科學家私底下的一面,不是只有冷冰冰的定理而已。

在理性知識世界裡的科學人,他們生活中是什麼樣子?
在科學定理問世之前,他們的研究路上又有什麼風景?

盧昌海
出生於杭州,就讀於復旦大學物理系,畢業後赴美留學,於2000年獲美國哥倫比亞大學物理學博士學位,目前旅居紐約。著有《那顆星星不在星圖上:尋找太陽系的疆界》、《太陽的故事》、《黎曼猜想漫談》和《從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講》,並曾在《中國青年報》、《數學文化》、《科幻世界》、《現代物理知識》、《中學生天地》、《科學畫報》等報紙、雜誌上發表幾十篇科普及專業科普作品。

第一部分 「科學史」
書林散筆:小樓與大師 
書林散筆:隕落的前輩 
包利效應趣談 
讓包利敬重的三個半物理學家 
紀念戈革—兼論對應原理、互補原理及EPR等 
 一、著作等身的翻譯家 
 二、經歷坎坷的獨行俠 
 三、關於玻爾的歷史地位
 四、關於對應原理
 五、關於互補原理
 六、關於EPR爭論
 七、結語
玻爾的錯誤 
 一、引言 
 二、玻爾的第一次錯誤:BKS理論
 三、BKS理論的放棄
 四、玻爾的第二次錯誤: 科學革命綜合症 
 五、結語 
希爾伯特與廣義相對論場方程
 一、引言 
 二、希爾伯特對物理學的興趣 
 三、希爾伯特的《物理學基礎》
 四、早期研究簡述
 五、校樣風波 
 六、信件辨析
 七、「借鑒」之爭
 八、尾聲
他們為什麼反相對論?
 一、先聲
 二、德國的反相對論運動
 三、蘇聯的反相對論運動
 四、中國的反相對論運動
 五、結語
從愛因斯坦妻子的「祕密貢獻」談起 
希爾伯特第十問題漫談
 一、問題
 二、演算法
 三、丟番圖集
 四、羅賓遜猜想
 五、解決
附錄:丟番圖方程
黎曼猜想淺說 

第二部分 「其他」
科學的目的
科學的方法 
科學哲學討論中的「大規模殺傷武器」
關於批評的資格
人名索引
術語索引

圖解AI:從計
算機的誕生到超
越人類智慧的A
I(彩色版)
(限中國大陸以
外地區銷售)
物理風雲─近代
篇:智慧巨光照
亮自然奧祕
物理風雲─古典
篇:智慧巨光照
亮自然奧祕
ChatGPT
與人類未來:通
往AGI的複雜
之路
50則非知不可
的心理學概念
毒家報導─揭露
新聞中與生活有
關的化學常識




「包利效應趣談」

     包利(Wolfgang Pauli)是二十世紀一位很早熟的理論物理學家(當然,他的早熟是學術上的早熟,跟「八年級生」的早熟不是同一個概念)。記得有人說過,理論物理與實驗物理的鮮明區分是始於二十世紀的,這種說法是否恰當有待考證,不過這種區分在出生於一九○○年的包利身上倒是體現得很鮮明,且很有戲劇性。包利的理論天賦無疑是很高,但他的實驗才能則不僅不高,而且有可能是負的。這種「負才能」的集中顯現,就是所謂的「包利效應」—即包利的出現對實驗設備的破壞效應。
     是誰最早採用了「包利效應」此一名稱?我不太清楚,不過此一效應在當時的實驗物理圈中是頗有名氣的,而且那名氣並非只是搞笑意義上的名氣。包利的朋友斯特恩(Otto Stern —一九四三年的諾貝爾物理學獎得主Stern-Gerlach實驗中的那位斯特恩),就曾因為擔心包利效應而對包利下達了封殺令,禁止其進入自己位於德國漢堡的實驗室。科學史作品中有不少科學家逸聞是以訛傳訛的故事(比如伽利略的斜塔實驗、牛頓(Isaac Newton)的蘋果、瓦特的茶壺、愛因斯坦的板凳等),但這件是真的,斯特恩在一九六一年接受訪談時還親自回憶過此事。
     不過斯特恩的措施恐怕還小看了包利效應的威力。據說有一次實驗物理學家弗蘭克(James Franck)—一九二五年的諾貝爾物理學獎得主(Franck Hertz實驗中的那位弗蘭克)位於哥廷根大學(University of Gttingen)的實驗室裡,出現了一次事故。據查,包利有充分不在場證明。於是弗蘭克寫信給包利,很欣慰地告訴他說,你總算無辜了一回。真的無辜嗎?包利對這種無罪推定似乎並不領情,他很誠實地回信「自首」說,自己雖不在第一現場,但事發當時自己乘坐從蘇黎世到哥本哈根的火車,卻恰好在哥廷根的月臺上停留了一會兒!—言下之意,包利效應是可以有「超距作用」的。
     包利效應最初只是實驗圈裡的傳說,但後來名聲漸長,波及的物件也變得五花八門,不再限於實驗設備。據說有一次包利去聽一個講座,他看見兩位衣著體面的女士中間恰好有一個空位,便走過去坐了下來。誰知他剛一坐下,那兩位可憐女士所坐的椅子就雙雙垮掉。這故事是德裔美國藝術史學家潘諾夫斯基(Erwin Panofsky)講述的,是真有其事還是藝術的虛構就不得而知了。
     戈革先生也轉述過一個類似的故事,說包利在某次學術會議上聽到了一個令他不滿意的理論,便走上台去嚴厲批評。包利的不留情面在物理學界是出了名的,他說到重要之處時,忽然拿粉筆朝那已坐回台下的演講人隔空指去,嚇得那人向後一仰,結果那人所坐的椅子竟突然垮掉了。坐在那人背後的俄國物理學家伽莫夫(George Gamow)當下跳起來喊道:「包利效應!」(後來有人根據伽莫夫「此地無銀三百兩」的那聲吼叫,懷疑是他在報告者的椅子上做了手腳)
     有關包利效應的傳聞,還有一個有趣的特點,那就是包利效應絕不會損害到包利本人,不僅不會損害,甚至還能在關鍵時候「拯救」包利。包利的助手派爾斯(Rudolf
Peierls)和韋斯科夫(Victor Weisskopf)都曾在自己的自傳中講述過一個故事(細節略有出入,但本質上是同一個故事),其情節大致是這樣的:有一次包利要參加一個學術會議,與會的年輕物理學家們決定跟他開個玩笑,他們在會議廳的門上做了一個觸發式的機關,只要包利一推門就會發出類似爆炸的響聲。結果呢?在包利推門而入的一剎那,那些被年輕物理學家們反覆調試過的機關居然「卡住」了!包利效應通過破壞「實驗裝置」而成功地「拯救」了包利。
     包利本人對包利效應這種「損人利己」的效果也很有信心,並將之作為判斷一個效應是否為包利效應的重要憑據。包利後期的助手及傳記作者恩茲(Charles Enz)曾經講過一個故事。那是在一九五六年,包利去世前的兩年,恩茲夫婦與包利夫婦在義大利的科摩湖畔共乘計程車時,車子在一個小山坡的山頂上拋錨。恩茲打趣說那是包利效應在作祟。但包利不同意,因為那個故障給包利自己也造成了不便,不符合包利效應損人利己的特點。
     在所有與「包利效應」這個金字招牌相聯繫的逸聞中,似乎只有一件是與包利自己所受的傷害聯繫在一起的,不過那是一個偽效應(或者確切地說,是偽效應中的偽效應—如果考慮到包利效應本身也是偽效應的話)。那件逸聞是這樣的:包利是個夜貓子,並且有一個不良嗜好,那就是喝酒(有時甚至是酗酒)。一九三二年夏季的某一天,他在美國安娜堡(Ann Arbor)參加暑期學校時喝醉了,從樓梯上摔下來,摔傷了肩膀。在接下來的一段時間裡,他的講座改由烏倫貝克(George Uhlenbeck,電子自旋概念的提出者之一)代寫黑板。據說那幾次演講由於不必親自寫黑板,反而講得特別精彩。不過包利受傷的真正原因(醉酒)是不能讓普通聽眾知道的。(誰想聽酒鬼的講座?)為了隱瞞真相,知情的物理學家們各顯神通,有人戲稱包利是在游泳時受的傷(只是那水不是「硬」水就是「重」水),而包利的老師索末菲(Arnold Sommerfeld)則編製了一個新術語:逆向包利效應(inverse Pauli effect)。至於該效應的真正原因是什麼,就任由別人去猜了(只要別往醉酒上猜就行)。
     包利效應很有趣,但它只是訛傳、巧合及附會混合而成的逸聞,它是物理學家們的幽默而非真實的物理效應,這應該是相當顯而易見的。但世界之大,卻也不乏一本正經看待這種效應的人,比較著名的,我數了數共有兩個半人,這其中包括前文提到的斯特恩算半個—雖相信包利效應,但只知防範不求甚解,故只能算半個。剩下那兩個「完整的人」一個是包利本人,另一個則是瑞士精神科醫生兼心理學家榮格(Carl Jung)。聽起來有些令人難以置信,但像包利那樣出色的科學家在學術巔峰期之後,有時也不免像聶棋聖那樣出昏招,而且那樣的科學家還並不鮮見(因為大眾太過器重,老科學家的暮年言論不見得是明智的)。包利自三十歲之後開始遇到一些心理方面的麻煩,在他父親的提議下,他向榮格進行了諮詢(他們的通信後來被整理出版)。自那個階段起,部分地受到榮格的影響,包利開始相信一些後來被人們視為偽科學的東西。他不僅對包利效應的真實性深信不疑,認為它可能與所謂的「超心理學」(parapsychology)有關,而且還寫過文章,試圖發掘物理學與精神分析學之間的「互補性」(complementarity)。包利與榮格的交往,對榮格也有一定影響,其信件被後者視為案例。榮格並且提出了諸如「非因果聯繫原理」(acausal connecting principle)、「非因果平行性」(acausal parallelism)之類的概念,試圖解釋包括包利效應在內的一些「現象」。
     儘管相信包利效應的這兩個半人都有赫赫名,不過若是讓我評論一下這幾人在此事上的觀點或做法,我願意斗膽給出以下評語:
     •斯特恩的做法:humourously wrong(錯得幽默);
     •包利的觀點:wrong(錯);
     •榮格的觀點:not even wrong(連錯誤都不如)。
   當然,榮格的粉絲也別生氣,就當都是玩笑好了。