迷人悬案:玻尔与海森堡之1941

选择字号:   本文共阅读 166 次 更新时间:2017-06-18 16:22:17

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江晓原 (进入专栏)  

   玻尔和海森堡1941年在哥本哈根的会晤,在物理学史的小圈子里也可以算是“众所周知”了,但对于一般公众来说,这仍是一件相当陌生的陈年往事,很少有人关注。不过由于一出被称为“科学历史剧”的《哥本哈根》在西方和中国都长演不歇,所以看来此事还能够吸引一小部分人的兴趣(要不他们就不会去看这个戏剧了)。

   前不久偶然参加了一个纪念玻尔原子结构模型问世100周年的会议,勾起了我对此事的兴趣。因为会上请来的嘉宾中有玻尔的孙子维尔海姆·玻尔,听众不免又向他问起他爷爷的这件著名往事,小玻尔提供了一个对在场听众来说比较新鲜的说法。况且,也许是中国对于玻尔最有权威性发言权的人——他以一人之力翻译了12卷玻尔文集,还为此被丹麦女王授予骑士勋章——已故的戈革教授,又是我的忘年之交,剧本《哥本哈根》也是戈革教授翻译的,于是回家将戈革教授的著作和译作翻出来,又重温了一回。

  

   玻尔与海森堡1941年的神秘会晤

   丹麦最伟大的物理学家,也是世界上最伟大的物理学家之一尼耳斯·玻尔,曾有晚辈同事及好友曰沃尔纳·海森堡,这两个人的名字永远都会和量子力学联系在一起,两人分别在1922年和1932年获诺贝尔物理学奖。1941年这两人在哥本哈根的一次会晤,因为双方事后都讳莫如深或语焉不详,遂成科学史上的著名悬案。围绕此一悬案,已经发表和出版的文章及论述,堪称汗牛充栋。这件事简单说来是这样的:

   1941年,丹麦已处在德军占领之下,但玻尔还留在哥本哈根,继续领导他的理论物理研究所。海森堡曾在这个研究所工作过,与玻尔有着介于师友之间的友谊,但此时他是与纳粹当局合作的物理学家。这年9月,海森堡应德国人在哥本哈根设立的“德国文化研究所”之邀前来演讲,玻尔因不愿与德国占领军当局合作,照例拒绝出席此种场合。但海森堡要求与玻尔见面,玻尔许之,于是海森堡访问了玻尔。谈话时间不长,双方不欢而散,他们的友谊至此遂告终结。玻尔的太太玛格丽特,对海森堡此次来访很不高兴。

   一种常见的说法是,因为海森堡当时公开表示相信德国的胜利指日可待,他此次前来是试图劝说玻尔与德国当局合作,但被玻尔拒绝了。另一种更富专业色彩的说法是,海森堡和玻尔讨论了涉及原子弹制造的某些关键问题(例如可能包括著名的“临界质量”问题)。因为纳粹当局在二战之初,就开始了对原子能军事用途的研究,而海森堡正是这方面研究的首席物理学家。

   会晤时没有第三者在场,也没有留下任何文字记录。但奇怪的是,事后双方都不愿意谈论此次会晤,对会谈内容更是不约而同地讳莫如深。这强烈提示关于此次会晤的上述说法肯定是太简单了——双方都对会谈内容讳莫如深,多半是因为其中各有难言之隐吧?

  

   会晤留下的种种悬疑

   于是这次神秘的会晤就成为一个悬案。围绕此事留下了种种疑点和传说。在这篇篇幅有限的小文里,我只能选择给我印象深刻的三点谈谈。

   首先是会谈的地点,我们至少可以见到四种不同的说法!按玻尔的说法,会谈是在他研究所的房间里进行的;但海森堡却说是在哥本哈根的“皮里大道”夜间散步中进行的;第三种说法,会谈是在哥本哈根的“人民公园”一条小径上散步时进行的;还有第四种,会谈地点是哥本哈根的游乐场所“梯沃里公园”——戈革教授认为此说最不可信。

   其次是一张神秘的草图。有一种说法,认为海森堡在会晤中给玻尔画了一张草图,玻尔后来还将这张图带到一个会议上去。玻尔相信草图所示是一个原子弹,但其他与会者普遍认为那是一个核反应堆。玻尔的儿子奥格·玻尔(也是一位获得诺贝尔奖的物理学家)坚决否认有过这样一张图。剧本《哥本哈根》的作者迈克尔·弗雷恩——他为写此剧读过数量惊人的相关历史文献,则认为很可能是玻尔自己画了这张草图,目的是告诉与会者海森堡和德国物理学家正在干什么。但弗雷恩也承认历史真相已经难以复原。

   最后是玻尔一封奇怪的信。二战结束之后,海森堡仍在物理学界活动,世人虽对他曾与纳粹政权合作颇有微辞,但他毕竟是诺贝尔奖获得者,是量子力学的奠基人。不过当海森堡1957年发表了对16年前与玻尔会晤的回忆(不涉及具体内容)之后,玻尔十分恼火,就给海森堡写了一封信。奇怪的是,这封信始终没有寄出,而且玻尔在他生命的最后5年中,反复修改这封信!这封信现保存在玻尔文献馆,内容也已经公开,从信中我们仍然无法知道1941年玻尔与海森堡在会晤中究竟谈了什么内容。

  

   海森堡能不能、想不想帮纳粹造出原子弹?

   会谈的内容既然当事人都讳莫如深,世人就只好根据相关史料文献来猜测了。要猜测这些内容,就必然面临“海森堡能不能、想不想帮纳粹造出原子弹”这两个问题。而要解答这两个问题,只听海森堡本人的说法显然是不够的,况且他本人也不愿意直面这两个问题。所以还是要根据相关史料文献来猜测。在这些史料中,最具戏剧性的是著名的《农庄馆记录》(Hitler’s Uranium Club: the Secret Recording at Farm Hall)。

   二战末期,包括海森堡在内的十位为纳粹政权服务的科学家被突击逮捕,秘密送往英国一个称为“农庄馆”的地方(在剑桥附近),软禁了半年。此举的目的之一,据说是防止这些科学家将原子弹的秘密泄露给别的盟国(比如苏联或法国)。表面上,海森堡等人在“农庄馆”是颇受礼遇的,他们只是来此“做客”而非被拘禁,但“农庄馆”所有房间都秘密安装了窃听设备,记录了海森堡等人半年间的所有一切谈话。

   从对《农庄馆记录》的谈话内容分析来推测,海森堡和他领导的物理学家们,应该尚无在纳粹灭亡前造出原子弹的能力。一个重要证据是,当海森堡在餐桌上被告知美国原子弹在广岛爆炸的消息时,他坚决不相信;直到“他亲耳听到了9点钟的BBC新闻”才不得不信了。最早有机会阅读《农庄馆记录》的研究者之一杰里米·伯恩斯坦,根据海森堡等人在听到BBC新闻广播时的反应推论说:如果当时他们的反应是装出来的,“我就只能说这个集体是以相当惊人的及时性、速度、心计和共同目的而一起得出了他们的故事的。如果他们全部考虑得这么快,而且合作得这么密切,则他们没有在原子弹方面走得更远就是更加令人惊异的了。”

   至于海森堡想不想为纳粹政权造出原子弹,也很难有明确答案。许多人倾向于相信,海森堡并未真心实意地为纳粹政权造原子弹。持这种观点的人,包括剧本《哥本哈根》的作者弗雷恩,所以他在剧中让海森堡为自己辩解。也包括了一部分玻尔传记的作者,比如玻尔最重要传记之一的作者阿布拉罕·派斯明确表示:“我听到的和读到的一切东西使我毫不怀疑,海森堡不是一个纳粹分子,也不是一个纳粹的同情者。”

   维尔海姆·玻尔在上海的纪念会上,也发表了类似的看法。他认为海森堡1941年造访玻尔时,虽然他奶奶玛格丽特十分愤怒,但玻尔却比较平静,很可能就是因为玻尔知道海森堡未必会真心实意帮纳粹造原子弹。无论如何,1961年,即玻尔去世的前一年,玻尔仍然为纪念海森堡60岁寿辰的文集写了文章,他在文中说:“海森堡在物理学发展中所起的作用,将被当作一种超等的作用而永志不忘。”

   载《新发现》2013年第11期

   科学外史(89)

  

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