有人问:谁是大名鼎鼎的朗道?
什么物质是“超流体”呢?在2.17K以下的低温里,液态氦的一种叫氦Ⅱ(4),它能沿着容器的器壁,以薄膜的形式爬出容器。这时的液氦Ⅱ就是超流体。
1940-1941年,朗道(Л.Д.Лaндay,1908-1968)提出氦Ⅱ超流性的量子理论。
1962年,看到L.D.朗道可能因车祸丧生,诺贝尔奖委员会匆匆将这一年度的物理学奖授予给了朗道(诺贝尔奖只能授予给活着的人),表彰他的凝聚态物质的理论研究成果,特别是对液氦超流性的研究。
朗道十诫
朗道是典型的浪漫科学家,其特点是对多种多样的科学领域都有百科全书式的知识,特别是对边缘科学表现出强烈的兴趣,思维和概念纷至沓来,但通常不深究其细节。特别是,其创见和逻辑思维的过程富有直觉性,常常由奇妙的联想引申而来,思维相当发散、自由。除了科学工作之外,在生活的许多方面,朗道也喜欢标新立异,以其独特的风格别树一帜。
1958年,为了庆贺朗道50寿辰,苏联原子能研究所送给他一块大理石平板,平板上刻着朗道一生工作中德10项最重要的科学成果。人们借用宗教上的名次,把这些成果称为“朗道十诫”。这10项成果是:
量子力学钟的密度矩阵和统计物理学(1927);
自由电子抗磁性的理论(1930);
二级相变的研究(1936-1937);
铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935);
超导体的混合态理论(1934);
原子核的几率理论(1937);
氦Ⅱ超流性的量子理论(1940-1941);
基本粒子的电荷约束理论(1954);
费米液体的量子理论(1956);
弱相互作用的CP不变性(1957)。
朗道的生活经历也展现出他多姿多彩的一面。30年代初在列宁格勒物理研究所工作时,因撰文指出前苏联物理学界权威人物阿布拉木・约飞(A・F・Joffe)关于用极薄的分子层做电气绝缘体的文章存在理论上的原则性错误,还在一次学术报告后对约飞有意挟嫌贬损和挑剔他的学术发言表示不驯服,并以“理论物理学是一门复杂的科学,不是任何人都能理解的”这种极富刺激性的语言反唇相讥,因此深深地伤害了约飞的感情而不得不离开列宁格勒。1932年,朗道来到哈尔科夫,担任了理论物理研究部门的领导,稍后又兼任了新建的哈尔科夫技术物理学院理论系主任,但为时不久又因工作问题触犯了院长的尊严而被学院违规免职。1937年初,朗道来到专为大物理学家、科学院院士卡皮察建立的莫斯科物理问题研究所工作。1938年春天,朗道因有德国间谍嫌疑而被逮捕。一年之后,在卡皮察以人格作担保,并且以辞职相要挟,朗道才于1940年获释。其实,介入营救朗道活动的远不止卡皮察一个人,量子力学的奠基人诺贝尔物理学奖得主玻尔(也是朗道的老师)曾为此给斯大林写过言辞至为恳切的求情信,要求斯大林运用自己的权力和个人影响,赦免朗道。朗道被释放的确是幸运之事,在那些年月里,许多其他的人就没有这种幸运,包括朗道的许多同事,有的失踪了,有的不得不在集中营里渡过许多不堪忍受的时光。
奥斯特瓦尔德(W.Ostwald,1853-1932)曾将自然科学家分成两类:经典派和浪漫派。他在《伟大的人们》一书中写道:“那么,浪漫派第一件关心的事是解决现有的问题,以便为新问题腾出位置,而经典派第一件关心的事是彻底地研究现有问题,以便无论是自己还是同代人中的其他任何人都不可能再去改善所得的结果。”
很多古典型科学家具有那种古老的、值得尊重的、与怪僻的个性相联系的科学天才的传统。他们一生专注于科学事业,对社会生活漠不关心。古典型科学家往往会被认为是社交中的科学呆子。其原因之一是,这些在与别人交往中缺乏天赋的科学家会把兴趣转移到那些无需与人打交道的事业之中,比如数学和物理学的研究领域中,在这些领域里不需要社交技巧,只需要科学思维的自由驰骋。还有一个原因是,进行艰苦的科学研究需要太多的时间和精力,使得科学家分身乏术,难有闲暇去参与社会交往。古典型科学家崇尚谦虚精神,不特意追求名利,甚至不爱在科学共同体的会议上抛头露面,而喜欢独自沉湎于科学问题之中。他们对发现的优先权、专利权等比较淡漠,对发表论文极其谨慎。
而浪漫型科学家则在科学上往往是全能型科学家,他们一生涉及多个科学领域或者一个领域的多项课题并都有所建树,在生活上是开放的、活泼的,对社会生活的多个方面也非常感兴趣。也就是说,浪漫型科学家有合理支配时间和精力的能力,能够做到工作生活两不误。也许他们认为,暂时从冥思苦想、殚精竭虑的研究活动中抽身出来投入到其他领域或者社交场合,是一种很好的休息和调节方法。
按照以上描述,我们可以做一个简单的举例式归类。例如,物理学家中,卡文迪什、伦琴、狄拉克等是古典型科学家;薛定谔(因提出量子力学的波动方程而获得1933年诺贝尔奖,他把物理学观点应用到生物学中出版的一本《生命是什么》影响了许多天才的年轻物理学家)、费因曼(R.P.Feynman,191
、朗道等是浪漫性科学家;化学家中,卢瑟福、阿斯顿、居里夫人是古典型科学家,门捷列夫、阿伦尼乌斯(S.A.Arrhenius,1859-1927)(因提出电离理论获得1903年诺贝尔化学奖,研究领域涉及物理化学、免疫化学和毒物学、宇宙物理学和气象学)、艾根(M.Eigen,1927-)(1967年获得诺贝尔奖,在物理化学、生物化学、生物物理学、分子生物学等多个研究领域有不少建树和成就)、鲍林(研究化学键和复杂分子结构方面的贡献获得1954年诺贝尔奖,后来转向生物学、生理病理学和医学研究)是浪漫型科学家;生理学家中,孟德尔、摩尔根、麦克林托克是古典型科学家,巴甫洛夫(I.P.Pavlov,1849-1936)(因在消化系统生理学方面取得的开拓性研究成果获得1904年诺贝尔奖,研究领域广泛涉及到药物学、实验病理学、治疗学等)是浪漫型科学家。数学家中,陈景润是古典型科学家,希尔伯特是浪漫型科学家。