中外科学家发明家丛书:薛定谔 (六)
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中外科学家发明家丛书:薛定谔 (六) 发布于:2013/11/03
    六、生命是什么

薛定谔是一个典型的书斋里的学者,他只把自己关在学术的象牙塔里,但是他的人格使他在政治上有基本的准则,即保持人的平等、自由和尊严,保持探讨科学问题所必需的宽松和民主的环境,这对于人的生存和科学的发 展是不可剥夺的。而 1933 年希特勒上台后,肆意践踏民主,疯狂发展垄断资 本和军备生产,实行法西斯奴化教育,残酷迫害不愿屈服和顺从他们的知识 分子,尤其是犹太血统的知识分子,整个社会生活包括学校教育开始纳粹化。 在大学校园和科研机构里,犹太血统的科学家纷纷被勒令停止授课、工作, 遭到解雇。爱因斯坦首当其冲成为迫害的目标,他主动辞去各种职务以示抗 议纳粹暴行,并被普鲁士科学院开除。一大批著名科学家因不属于“纯雅利 安人”而被剥夺继续学术研究的权利。

面对这种赤裸裸的种族歧视、奴化教育和法西斯暴行,薛定谔无法容忍。虽然,他的雅利安人血统和作为普朗克继承人的地位使他并未遭到打击,并没人逼他放弃职位,更不必离开德国,但他自愿这样做了。他不愿效忠这样的政府,不能容忍在野蛮的法西斯制度下工作。他以他所能选择的方式来反对纳粹对他的同事的迫害和对人类良知的亵渎,否则在他看来就等于与纳粹同流合污。

薛定谔在柏林的美好年代结束了,1933 年 11 月初,他借口休假离开了 德国,来到牛津大学。在牛津,他接到了一个令人振奋的好消息,“因为发 现原子结构的新的富有成效的形式”,他与另一名科学家狄检克一道被授予 1933 年诺贝尔物理学奖。他终于摘取了这项世人仰慕的最高科学大奖,他的 工作赢得了国际科学界的普遍承认和尊敬。消息传来,不仅薛定谔本人非常 高兴,奥地利国内舆论也欢欣鼓舞,纷纷报道,这是奥地利的荣誉,薛定谔 为自己的祖国第二次赢得了诺贝尔物理学奖。

同年 12 月 12 日,在斯得哥尔摩的领奖仪式上,薛定谔发表了题为“波 动力学的基本思想”的获奖演讲,在简略地介绍了自己的传略后,他从光学 思想史入手,分析和论证了其理论的实质,他的演讲再次显示出他对思想史 的熟识喜爱和他的通俗生动的文学风格,使听众大为折服。

1936 年,薛定谔收到奥地利格拉茨大学邀请,思乡之情使他回到祖国。 但两年后,德国吞并奥地利,薛定谔立即遇到了麻烦,纳粹党徒并没有忘记 他从德国的不辞而别,1938 年 9 月,薛定谔被纳粹从格拉茨的教职上解雇, 为了逃生,他再次出走,溜过边境,转道意大利,开始了逃亡生活。他在学 术界的朋友们十分关心他的处境,纷纷向他伸出援助之手。其中原都柏林大

学数学教授、当时的爱尔兰总理瓦勒拉多次邀薛定谔赴爱尔兰就职;1939 年 9 月 1 日,法西斯德国闪击波兰,第二次世界大战爆发,薛定谔更加陷入困 境,瓦勒拉通过外交途径为薛定谔准备了一张安全通行证,使薛定谔于 10 月安全到达爱尔兰的首都都柏林,开始了在那儿长达 17 年的侨居生活,并开 始了他生命旅途中最后一段富有创造性的征程。

战争打破了人们和平安宁的生活,除了效力于军事与战争的研究工作之外,其他科学研究工作在大部分国家都陷于停顿,科学家不是上了前线,就是缺乏基本的工作环境和条件,国际上的交流合作更成了天方夜谭。比起大部分同行来,薛定谔是幸运的,爱尔兰在政治上保持中立,没有卷入战争漩涡,这使得薛定谔寻得一块远离战祸的绿地,继续在相对安稳的环境中从事 他矢志献身的事业。1941 年,都柏林高等研究院正式开学,薛定谔担任理论 物理部主任。高等研究院内学术空气生动活跃,讲习班云集了来自各国的物 理学家,成为战时条件下探讨各种物理问题的颇负盛名的非正式会议。安定 的环境,优越的条件,使得避开战乱的薛定谔的创造性被激发出来。这一时 期,他致力于推广爱因斯坦的引力理论为统一场论,致力于时空结构和宇宙 学研究。早在 1940 年,他就试图发明可综合引力、电磁和核三种相互作用的 一种统一场论。他力图把波动力学应用于宇宙学中,这些方面的研究,集中 反映在《时空结构》和《膨胀着的宇宙》两本书中。同时他继续保持对量子 力学和统计力学的兴趣,1946 年完成的《统计热力学》,就是长期以来研究 的成果。

也正是在这一时期,薛定谔的目光更加开阔和深刻,他不再仅局限于纯粹物理学问题的研究,而是进而对物理学的基础、它与其他自然学科的关系、它的历史发展及其对认识论的影响等问题展开探索,作出了可贵的贡献,特别是他为致力于科学的统一而写成的《生命是什么——活细胞的物理学观》一书,在当时产生了极大的影响。

科学的统一是薛定谔毕生的信念和追求。他是理性主义者,坚信自然界是可以理解的,追求对自然界和谐统一的理解,从而导致了对科学统一的信念。薛定谔并非生物学专家,但他作为一个物理学家,用深邃的眼光对生命物质和遗传机制等问题发表的精湛见解,开拓了一种新的研究途径。薛定谔认为,他写作《生命是什么》的唯一动机,是揭示生命物质在服从迄今为止已确立的“物理学定律”的同时,可能涉及迄今还不了解的“物理学的其他定律”。《生命是什么》这本书的重大意义,并不止于倡导从分子水平探索遗传机制和生命本质,并且引入了“遗传密码”、“信息”、“负熵”等概念来说明一系列生命现象。它的深远意义还在于提出了下面这个重大问题:在一个生命有机体的空间范围内,在空间和时间中发生着的事件,如何用物理学和化学来解释?同时薛定谔对这一问题的初步解释和有益的尝试也正是他对生物学的主要贡献。由于薛定谔本人的声望,他提出问题的鲜明性和时机,使他的倡导和尝试给物理学与生物学的结合以极大的推动,薛定谔成为探索二者统一的先驱,同时促成了分子生物学的诞生。《生命是什么》一书,也就成为给予生物学界以革命的一个契机。

薛定谔广博的知识和充沛的创造力是惊人的。在他的专业领域内,他先 后发表了 5 本专著和不下 150 篇论文,其范围几乎覆盖了所有理论物理学前 沿;而在专业领域之外,他除了在生物学发展中的重要贡献《生命是什么》 和文学上的造诣结晶《诗集》之外,还发表了一系列哲学论著,内容涉及许 多哲学上的重大课题,他确实近乎于一位“百科全书式”的学者。
薛定谔始终对哲学抱有浓厚的兴趣,这点早在他的学生时代及在维也纳工作时期就表现出来了。与普朗克和爱因斯坦一样,薛定谔是一位关于外部世界的实在论者,并坚持人类认识的目的在于获得关于外部世界的真实知识,理解它的本质和规律。他认为问题并不仅仅在于我们能否说明观察现象,而在于“实在的物理世界”。他坚持哲学探索对科学研究的意义,认为哲学是人类普遍知识和特殊知识必不可少的基础,他的哲学思想也确实几乎始终贯穿于他的科学探索中。他说过:“科学是哲学的继续,只是手段不同”,并承认,这种“自然哲学”式的热情在自己身上延续下来,给以后的生命历程许多鼓舞。实在论思想是薛定谔全部科学哲学的前提,他提出了两条基本原理:一是自然的可理解性原理,二是客观化原理,它们反映了薛定谔科学世界观的特征,也是他的科学方法论的基础。就其毕生为探索人类的最高智慧而跋涉这点而言,薛定谔又无愧为一个伟大的哲学家、思想家。

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