群星闪耀:量子物理史话
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4.2 索尔维会议,法国学者众多

实际上,路易·德布罗意在主修历史的学生时代,就对科学产生了浓厚的兴趣,主要得益于阅读亨利·庞加莱(Henri Poincaré,1854—1912)的著作《科学的生涯》和《科学与假设》等。

路易·德布罗意出生于以卓越的思想文化著称,且崇尚科学艺术的法国。从17世纪开始,法国的物理及数学界,就是人才济济,群星璀璨:笛卡儿、帕斯卡、费马、惠更斯……还有当年梅森创办的“梅森学院”,是科学家们的聚会场所和信息交流中心,也是后来被开明君王路易十四给予丰富赞助成立的“巴黎皇家科学院”的前身。

之前我们介绍过量子物理的首次“华山论剑”,即第一次索尔维会议,其中出席的24位学者中,有6位法国科学家,影响德布罗意(文中德布罗意即指路易·德布罗意)的庞加莱便在其中,是照片里坐在中间与居里夫人交谈的那位。居里夫人右边,正在阅读文献的那位让·佩兰,是研究X射线、阴极射线和布朗运动的专家,他后来获得了1926年的诺贝尔物理学奖,见图4-2。

图4-2 第一次索尔维会议中的法国学者(1)

让·佩兰(左)、玛丽·居里(中)和亨利·庞加莱(右)

这第一次的量子大会,对德布罗意的影响极大,主要是因为他的哥哥出席了这次会议并担任会议的科学秘书[图4-3(b),莫里斯也是第二次、第三次索尔维会议的科学秘书]。因为这个原因,德布罗意有机会接触到会议的许多相关文件,如爱因斯坦和普朗克有关量子化概念的文章等。

图4-3 第一次索尔维会议中的法国学者(2)

(a)马塞尔·布里渊;(b)莫里斯·德布罗意;(c)保罗·朗之万

读了庞加莱的著作,德布罗意对物理学和科学哲学产生了浓厚的兴趣;他哥哥实验室中对X射线的研究启发了他对波和粒子的思考;第一次至第三次索尔维会议的文件中,有使用量子化概念对黑体辐射和光电效应的计算,有劳厄和布拉格分别做的X射线晶体衍射和反射强度的专题报告;有卢瑟福做的有关《原子结构》的报告等,这些珍贵的文件,使德布罗意对物理学产生了极大的兴趣,决心转学自然科学。在第一次世界大战期间,德布罗意在埃菲尔铁塔上的军用无线电报站服役。后来退伍后,他便跟随朗之万[图4-3(c)]攻读物理学博士学位。

第一次索尔维会议中,还有一位法国物理学家,马塞尔·布里渊[Marcel Brillouin,图4-3(a)],是后来研究晶体结构,以“布里渊区”知名的莱昂·布里渊(Léon Brillouin,1889—1969)的父亲。马塞尔·布里渊曾经是朗之万和让·佩兰的老师,因此德布罗意算是他的“徒孙”了。

马塞尔·布里渊在1919—1922年,曾连续发表3篇论文,有关1913年玻尔提出的原子模型定态轨道的理论。这几篇文章对德布罗意形成物质波思想有很大帮助。