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问之类的职务，但是科学家们还是经常和他联系并征求他关于科学家社会责
任的意见。
大战以后，弗兰克又回到了光合作用的研究。而且这一课题成了他一生
最后几十年中最主要的兴趣。
弗兰克一生诚朴坦直，以平等态度待人，从不摆架子，也不矫揉造作，
从而深受同辈和晚辈的尊重和爱戴，人们不仅乐于向他请教学术问题，而且
在生活和工作上遇到困难时也经常去寻求他的劝告和帮助。他离开了德国十
几年，经历了不平凡的变乱。因此，他在战后第一次返回德国时心理上是很
有负担的。他不知道德国人会怎样看待他。结果却是，不但他的老朋友们对
他很亲热，而且更多的人们也热烈欢迎了他，在那以后，他又不止一次地访
问了德国。
弗兰克一生获得了许多荣誉。除了获得过诺贝尔物理学奖和美国的伦福
德奖章以外，他还于1951 年获得了德国物理学会的普朗克奖章，于1953 年
和玻恩等人一起成为哥廷根的荣誉公民，海德堡大学和德国一些别的大学都
授予了他荣誉博士学位，他是世界上许多著名学术团体的成员，并于1964
年4 月成为英国伦敦皇家学会的外籍会员。
（金瑞）
前无古人后无来者
——两次改变了世界的伟人尼尔斯·玻尔
在寥若辰星的历史巨人中，尼尔斯·玻尔是其中极为璨灿的明星。尽管
他没有爱因斯坦那样声名显赫，但真正懂得物理学的人都深知：他完全可以
和爱因斯坦并驾齐驱。原子时代的到来，在很大程度上就有赖于他的科学研
究，以及他所发挥的影响。从对于同时代和整个世界的生活发挥指导作用这
一点说，很少有人能同他相提并论。
他的影响之大已远远超出了他所从事研究的物理学领域。在把人们引入
神秘的微观领域，科学地揭开世界本来面目的道路上，在第二次世界大战向
何处发展的进程中，以及战后如何利用原子能的问题上，他两次改变了世界
的进程，这大慨是前无古人，后无来者的。
就是靠了这些，当代一批最强有力的人物和最卓越的科学家都信赖他，
听命于他。他是卢瑟福的学生与合作者，爱因斯坦毕生不可缺少的备受尊敬
的挑战人；他是丘吉尔的对立面；他是许多卓越科学家如：海森堡、泡利、
狄拉克、奥本海默等人的良师益友，也是全世界所有物理学家的领袖，智囊
和朋友。
一、“我们家里不用自然力”
丹麦人在形容聪明而善良的人家时，用一句古老的俗语：“有天花板那
么高。”玻尔家族总是得到旁人的这种评阶。尼尔斯·玻尔是第三位玻尔教
授。他使这个姓氏得到了新的声望，然而，他门这个家族早就有“天花板那
么高”了。
玻尔的父亲是哥本哈根大学的生理学教授，玻尔的母亲是一位犹太血统
的银行家兼金融家、哥本哈根商业银行的创办人的女儿。1885 年10 月7 日
玻尔就诞生在这样一个家庭里，他是三个孩子当中的一个，排行第二。弟弟
海拉德天资很高，后来成了有名的数学家。就是在这个充满幸福的家庭里玻
尔受到了父母良好的教育和影响成长起来的。
还是在孩子们很小的时候，他父亲就非常注意培养他们独立思考和动手
的能力。他经常提出各种各样的问题，鼓励孩子们作出解答；遇到需要动手
解决的问题，也要求孩子们自己去做。
同时，老玻尔教授同丹麦最著名的科学家、哲学家、文学家的交往也给
年幼的玻尔很早就有大量接触丹麦——实际上也是整个欧洲最优秀的科学与
哲学思想的机会。当父亲与朋友们交谈时，尼尔斯总是安静地坐在那里，心
里充满了崇敬，把他们的话象空气那样吸进去。这些谈论成了他自己的观点，
也成了他毕生遵循的科学方法。
7 岁的时候，玻尔进入了小学。他的各科成绩都很好，在班里总是第一。
只是作文例外。按照学校的要求，一篇文章总是要先有一段引子，最后还要
专门有个结尾。这一点也不合年少的玻尔的口味。他的思想方法是，直接了
当地提出科学性见解。所以，他对作文课总是怀有抵触情绪。有一次，教师
叫他写一篇题为《自然力在家庭中的应用》的文章，这个题对这位未来的科
学家来说，份量未免太重了。他在文中做了这样反抗式的结尾：“我们家里
不用自然力”。
在同学的眼里，玻尔是个杰出的人物。他从不硬啃书本，并不去争第一，
但又总是毫不费力地执全班之牛耳。
当玻尔升到高年级，开始学习数学和物理时，他的显著才能就是人人有
目共睹了。在19 世纪、20 世纪之交的年代里，高年级的物理课讲授十分简
单。而尼尔斯所学的东西则早已超出了课本的范围。没有多久，他就对教科
书中陈旧、错误的内容，根据自己从杂志里读来的物理学加以圈注了。一个
同班同学问，如果在考试中涉及不对的内容，那该怎么办？玻尔诧异地回答：
“当然告诉他们什么是对的呀！”
1903 年，尼尔斯进入了哥本哈根大学。入校之初，他被深奥的哲学问题
所深深的吸引。他选修了哲学史和逻辑学两门课。特别是父亲的好友于夫丁
的课，使玻尔佩服得五体投地。于夫丁引导学生们回顾了16—18 世纪的主要
哲学派别，然而，他并不打算劝说学生们信奉其中的任何一种。他所强调的
只是问题的提出，而非解答。他是这样解释的：“解释是死的，问题却是活
的，否则，哲学就不会有生命力。”
玻尔如饥似渴地阅读了大量的哲学著作。他曾为荷兰近代伟大哲学家斯
宾诺莎的心物平行论所吸引，更为实证主义大师穆勒的《一个丹麦学生的故
事》心灵激荡。还是这本小册子，促使玻尔去探讨认识的辩证过程，以及所
有知识的“伟大的内部联系”。
为了探讨哲学问题，尼尔斯和海德拉参加了一个以讨论哲学和科学为内
容的小组。这个不超过12 个人的小组每月数次聚集于咖啡馆，在那里，只要
面前放上一杯咖啡或一杯啤酒，他们的谈话就能持续到第二天早晨。在激烈
的争论中，常常出现玻尔和海德拉对恃的局面。这兄弟俩的思路好象是并行
的，他们不断改变自己和对方的表述，尽管激烈，却又以事实和道理维护自
己的观点。但他们从不固执己见。随着讨论的深入，观点也变得愈来愈精辟。
1905 年，丹麦科学文学院重奖征求有关液体表面张力的论文。尼尔斯自
信地加入了这场竞争。在大量的参赛论文中，只有两篇被选中，其中就有玻
尔的一篇。21 岁的玻尔，以惊人的勇气和卓越的才能，对当代最有名的物理
学家之一的泡利的基本理论作出了发展，他得出了出人意料的结论。即在确
定表面张力时，还有附加因素应该考虑进去。没有人能预见到和想象出，有
关水的表面张力的知识，竟在35 年后为研究原子结构提供了线索，而且丕有
助于发展原子弹和核能。玻尔几乎没有留下悬而未决的细节，他所涉及的每
一点，都在后来曲折而无法预料的科学发展中再现了。因此，荣获了丹麦科
学院颁发的金质奖章。随后，这篇论文在英国伦敦皇家学会《哲学学报》—
—英国最著名的科学杂志上发表。
1907 年，玻尔取得了学士学位。
以后，玻尔深入研究了汤姆逊的著作，阅读了洛伦兹与德鲁德的文章，
经过分析，他选择了金属的各种物理生质为研究题目，在电子理论的指导下
研究金属的电导率，热导率，磁电现象和热电现象作为自己的硕士论文。他
认为：金属的电子理论大有可为，他决定继续把它作为自己博士论文的研究
内容，论文完成后，答辩于1911 年初举行。当地的一家报纸这样报道了这次
答辩会：
“。。26 岁的科学巨匠尼尔斯·玻尔只用了一个半小时，就以博士身份
离开了大学。时间之短是破天荒的。。玻尔所写的东西，所提出的问题都是
太新颖，太不寻常了，以致没有人能够对他提出问题。”
二、站在巨人的肩上
1911 年秋，玻尔来到了剑桥。剑桥——科学知识的中心，达尔文、牛顿、
汤姆逊的剑桥！现在，他也来到了剑桥！他的脑子里闪现出斯宾塞的诗句：
剑桥，我的母亲！在她那顶冠冕上，缀有多少睿智，多少冥思。。”。
玻尔希望能在物理学家汤姆逊的指导下在卡文迪许实验室继续从事电子
理论的研究。但事情并没有象他想象的那样顺利。汤姆逊，此时只有55 岁，
但已在世界最著名的物理实验室——卡迪文许实验室里当了27 年的主任
了。这位处于科学颠峰的伟人很热情地接待了他，但对这位初出茅庐的年轻
人所提出的问题并没有多大兴趣，对他花费很多心血写成的论文也很久未予
处理。他所作出的其他努力，都同样徒劳无益。但玻尔并没有垂头丧气，他
坚持自己的见解，一旦认准它是正确的，就百折不挠。后来，经过自己奋发
努力地钻研，终于使电子理论研究取得了新的成就。
在剑桥工作了不久，玻尔幸会了卢瑟福。并且迅速决定：他应该和这位
能以正确无误的能力深入科学真理核心的光辉人物一道工作。并且很快得到
了卢瑟福的同意。
玻尔来到了曼彻斯特，进入了卢瑟福的实验室，开始了他的新的工作。
工作进展很顺利，他锲而不舍，才能超众，很受卢瑟福的赞赏。两人在交往
中建立了亲密无间的关系，开创了科学史上原子理论的新时代。在卢瑟福的
支持和帮助下，他从1912 年起致力于原子理论的研究，在卢瑟福提出的原子
行星模型的基础上，当年就取得了重要成果，推导出一个新论点：同位素。
当时，卢瑟福以原子理论的权威自居，不但对他的新论点没有认识，反而劝
说他不要冒险。面对劝告，玻尔没有止步。他夜以继日地工作，大胆地在前
人还没认识的科学领域里探索。他有选择地研究了大量材料，并结合自己研
究的成果，对新论点给予精确的推论和阐述，很快，同位素论点被实践所证
实，卢瑟福也为此高兴地连连点头。玻尔还对原子和一切由原子组成的物质
的稳定性提出了一种新的解释，小心翼翼地用了假设性语句，象这样的带根
本性的概念，还很少有人能在这样短的时间内，以如此谦恭的方法提出来。
玻尔只在曼彻斯特呆了4 个月，在这一次短短的期间内，他归纳出了即
将导致一场物理学革命的观念。
1913 年，玻尔的原子研究又取得了重大成果，他引入一种与经典电动力
学不同的物理量，这就是普朗克恒量，或一般所说的基本作用量子。这个作
用量子在原子结构中的引入，达到了一个决定性的阶段，并对整个理论在新
的基础上进行了改造，就是修改人们所定的规则，当玻尔修改了规则后，结
果是理论和实验很好地吻合在一起了。尽管玻尔的原子不合许多旧教育培养
出来的物理学家的脾胃，但是他们不能置之不理，因为它和事实相符。接着，
他发表了阐明原子结构的著名论文，被人们尊称为“玻尔理论。”后来，他
又提出了“对应原理”和“并协原理”，对现代物理学特别是量子论和量子
力学的建立，起了非常重要的作用。
1914 年的春天，玻尔只有29 岁，但是全丹麦的人都知道他的量子原子
理论深深地影响了物理学，玻尔自己也知道这一点，他的学识非常渊博。
同年5 月，玻尔接到卢瑟福的来信，信中说：“。。达尔文的讲师任期
已满，现正在以200 英镑的待遇征求一名继任者。。。”就这样，玻尔又一
次来到了曼彻斯特实验室，而卢瑟福也找到了有独立创见的年轻人。在曼彻
斯特，他们合作的很好，发表了许多具有创建性的文章，建立了永久的深厚
的友谊。如果说，每个人都按照另外一个人的样子形成自己的一生，毫无疑
问，玻尔也是自觉不自觉地模仿了另外一个人，这个人就是卢瑟福。
1916 年，响应祖国的召唤，玻尔回到了哥本哈根大学，并被授予以新设
置的理论物理学教授的头衔。在朋友们的积极协助下，哥本哈根大学建立了
理论物理研究所，他在此继续向科学高峰进军。
三、Prize≠Price
玻尔应普朗克的邀请，去柏林物理学会作了有关光谱理论的讲演。当玻
尔来到柏林物理大厦时，普朗克和爱因斯坦前来迎接他。普朗克在外表上完
全是一付德国教授派头，而爱因斯坦早已出了名的蓬乱的头发仍然是乱蓬蓬
的，而衣着无论如何也弄不整齐。
四个决定了这个世纪，并至少决定了大半个世纪的人们当中的三个——
只有卢瑟福不在场——热烈地交谈着，表达着他们对这第一次会面是何等的
愉快。
1922 年，由玻尔领导的研究所，经过大量的研究，大量的实验，终于发
现了元素周期表上的第72 号元素——铪。
同年，由于他对原子结构以及原子放射性的研究工作作出了贡献而被授
予1922 年度的诺贝尔物理奖，这是继爱因斯坦1921 获奖之后，成为1922
年的优胜者，在玻尔知道这一消息的同时，他的名字已传遍了世界。
祝贺电报和信函，象雪片似地从世界各地飞来。其中最使玻尔激动的是
他的良师益友卢瑟福从英国发来的贺电和贺信。在饱含深情的复信中玻尔写
道：
“不用说，诺贝尔奖金对我未来的生活和工作条件有着巨大的意义。而
且，单就1921 年的获奖者是爱国斯坦这一，点来说，就使我感到登峰造极的
快乐了。”
在当时的紧张的情况下，玻尔的英文写得一团糟。“奖金”（Prize）写
成了“价格”（Price）。
四、世纪之战
到了30 年代初，物理学的理论已达到了一个非常完善、完美的地步，物
理学家普遍产生了一种满足和自得之感。科学已经跨进了一个新领域——原
子领域，这在很大程度上是由于玻尔的指引。在这个领域中，一切都是另一
种样子，旧有的规则都不再适用，它的基本性质已被归纳成为一个具有新概
念的结构，这个成就使得一些成功者们有些飘飘然。
而玻尔并不这样认为，他总是善于思考，善于钻研，不断研究新的问题，
他认为量子理论还有极多的工作要作。一直到1936 年，玻尔把大部分精力用
于巩固和加深量子力学，物理学在实际上已经向两个方面发展了。一个方面
是继续深入地研究量子，这正是玻尔所做的工作，另一个方面是探索原子的
更深一层——原子核。
在本世纪20 年代，量子力学迅猛发展起来，并逐渐形成了以玻尔为首
的，获得大多数物理学家支持的哥本哈根派，和以爱因斯坦为核心的少数派。
在哥本哈根学派看来，牛顿力学只运用于宏观领域。而在微观领域，微
观粒子的位置和速度不能同时确定，这就叫测不准关系。因此，量子力学只
服从统计性规律，而不是因果规律。这种说法在爱因斯坦看来，就好象是“上
帝”在掷骰子，碰运气。他相信，自然界中存在普遍的因果关系。一切事物
都有前因后果。因此，微观粒子也同样应服从因果规律。量子力学说它只服
从统计规律，是因为量子力学还没有发展完备。1930 年，玻尔参加了索尔维
会议，挑战开始了。在与会者全体的注视下，爱国斯坦力图彻底摧毁玻尔的
“测不准偏见”。他想出了一个“假想实验”，这次他提出用相对论的方法，
来实现对单个电子进行时间和能量的准确测量。原理是不会有例外情况的。
如果这个方法可得，那么，“并协理论”以及玻尔的全部工作就会统统宣告
失败。
爱因斯坦在黑板上画出了他的实验装置图，并且宣称，上述实验的各种
测量都能作到，不存在什么相互作用。这一回玻尔碰上了严重的麻烦，玻尔
和同事们检查了爱因斯坦实验的每一个细节，玻尔找出了这一似乎是无懈可
击的实验的错误之处。
第二天上午，玻尔见到了爱国斯坦，指出爱因斯坦犯了一个不该由爱因
斯坦犯的错误，原来爱因斯坦忘记了在他的相对论中，如果一只钟沿重力的
方向发生位移，它的快慢会发生变化。这样又该出测不准关系了。接着玻尔
用数学来叙述自己的论点。爱因斯坦不得不表示同意，玻尔的论证和计算都
是无可指摘的，爱因斯坦的工作反而驳倒了他自己的意图。
在巨人的这场较量中，玻尔和量子力学又一次取得了胜利。
爱因斯坦和玻尔的论战持续了30 年之久，直到爱因斯坦去逝。这是近代
物理学史上持续时间最长、最富有科学意义的一场论争。
继关于测不准关系争论后，接着，玻尔又花了十年时间，精心研究了测
不准关�