宇宙的精灵 #10.1

第十章 一个人的战争

一

到目前为止，我们还没有听到英国人的声音呢。这不对呀？近代以来，这个与欧洲大陆一英吉利海峡之隔的国家一直领欧洲风气之先，十七世纪的社会革命和科学革命都发生在这里，诞生了世界第一个宪政国家和第一个完整的科学体系。现在量子革命从星火到燎原已经四分之一世纪，英国科学家似乎在冷静地隔岸观火，除了实验室偶有响应，理论物理论坛几乎听不到English，好像量子精灵只会讲德语。

最终为英国挽回一点面子的偏偏是一个小时候被规定不准说英语，长大了也惜字如金的英国男孩。保罗·狄拉克（Paul Dirac）1902年出生于英格兰的布里斯托尔，父亲出生在瑞士一个说法语的州，移民英国后1899年与一个英国船长的女儿结婚，以教法语为生。狄拉克有一哥一妹。父亲专横独断，偏执粗暴，规定家人只准讲法语，孩子们无法用法语表达思想，就宁可选择不说话，因此家里是一片死寂。他厌恶一切形式的社交，不准孩子与外界有任何交往，说话的机会就基本上被剥夺了。父亲倒是偏爱自小聪颖过人的狄拉克，但这也进一步伤害了他——吃饭时只有父亲和他能在餐厅，而母亲和哥哥妹妹在厨房吃饭，家人的亲情也剥夺了。童年家庭环境养成的寡言少语，在他成名后让新闻记者很头疼。1929年狄拉克访美，一家报纸知道他的性格，特意选择一个最富幽默感的专栏作家采访他。作家说，整个采访应门时的“Please come in”（请进来）是狄拉克说的最长的一句话，后面的回答都是一个单词一个单词地往外蹦的。采访记发表在报纸上，还真是这样。

我们前面拜访过的科学大师们，都是被丰富的文化营养喂大的，音乐，戏剧，文学和体育运动。不懂音乐的只有薛定谔，因为他的父亲讨厌音乐，但他的文学和戏剧造诣很深，也很喜欢体育运动。狄拉克则是一样都不沾，父亲没有，也不提供。狄拉克聪明，还可以从读书和思考中获得乐趣，哥哥就惨了。不如弟弟聪明，加上父亲的歧视家政，因此从小就自卑。中学毕业后，本想学医，但父亲一定要他学工程，只好读了一个工程学院，以三等生的成绩毕业。毕业后供职于一个工程公司，专业能力本来就差，公司安排他去拉业务，对于完全没有社交能力的他那真是要了命了。人生对哥哥来说就是一场没有希望醒来的噩梦，他最终选择了自杀。

狄拉克12岁入父亲任教的商业学校念中学。这所学校跟他父亲一样枯燥，不重视古典文学和艺术，只重视现代科学、技术和现代语言，这倒适合狄拉克兴趣狭窄的特点。他在中学里表现不错，但并不是出类拔萃的那种。1918年，许多大学生奔赴一战战场，大学急需新生去填补空荡荡的教室，使16岁的狄拉克得以连跳几级考上大学，成为布里斯托尔大学学生，学习电机工程专业。大学里只教常规的数学和物理学，量子理论和相对论这些前沿学科因与工程技术无关而不列入教学计划。所幸1919年英国天文学家对广义相对论的伟大验证，使相对论在英国一时间竟成为公众议题，孤陋寡闻的狄拉克这时才知道有相对论这么个东西，并很快沉迷了进去。1921年他以优异的成绩从大学毕业，但找不到工作。好在待岗的时间不长，母校就给他提供了一个免费研究生的名额，专攻数学。狄拉克杰出的数学才能马上被两位剑桥毕业的数学教授发现，在老师的鼓励下，1923年夏他考取了就读剑桥的奖学金研究生，开始了人生的新篇章。

狄拉克考取的是剑桥大学圣约翰学院的数学系，而在英国不受重视的理论物理专业像弃儿一样由数学系托管。由于此前自学过英国研究相对论的领军人物爱丁顿的著作《空间、时间与引力》，所以有心投到相对论教授坎宁安的麾下。由于坎宁安不招研究生，系里就把狄拉克“分配”给了R·福勒（Ralph Fowler），这让他很失望。狄拉克哪里知道这是成功女神对他的眷顾呀！用狄拉克传记作家克劳的话说：“福勒是剑桥在现代理论物理学领域主要的代表人物，而且是紧跟量子理论最新进展的唯一一人。”福勒给狄拉克展示了一个最神奇的世界，这个世界的大门被剑桥的前辈卢瑟福打开，被大陆的波尔和索末菲描述，无限的景深透出诡异又诱人的幽光，遗憾很快被兴奋所替代。

剑桥的狄拉克沉默寡言形单影只依旧。导师福勒是物理学领域的活跃分子，大量的学术活动使他在剑桥的时间有限，狄拉克害羞内向，接触到导师的机会更少。没有同学间的交流，又见不到老师，换上波尔，恐怕得郁闷死，而单兵作战恰恰是狄拉克的强项。他闷头闷脑地恶补进入新学科所缺失的功课——原子物理、统计力学、各种期刊上发表的量子理论论文和相关的数学。老师和同学的印象，狄拉克从不讨论问题，也不知道他想什么，只在内心里较着劲。

狄拉克的能量简直令人匪夷所思，一个量子力学的门外汉，入道仅仅半年，1924年3月，他就在专业期刊上发表了第一篇论文，涉及物理学前沿——量子力学、相对论和统计力学。论文虽没有什么特别的意义，但看得出功力不浅，决非初入道的新手所能为。由此狄拉克就引起了剑桥乃至外校的物理大师们的注意，卢瑟福、爱丁顿、福勒、C．G．达尔文（生物进化论鼻祖C．R．达尔文之孙）都纷纷拿出困扰自己的难题让这位二十啷铛的年轻人破解。而狄拉克就像一部无坚不摧的“问题粉碎机”，无论什么样的难题扔进去，它都能嚼碎喽再吐出来给你看。以这样的方式，到1925年夏，也就是他进入剑桥仅两年的时间内，他就总共发表了7篇论文。

生活中的狄拉克还是“默默”，学术上的狄拉克已不再“无闻”。剑桥大有名气，英国小有名气，当然，国际上还是没有名气。但是这样的名气也已经足以把他逼出封闭的城堡。在剑桥他参加了两个学术俱乐部，尤其在由俄国学者卡皮查主持的“卡皮查俱乐部”，狄拉克有幸聆听国外一流访问学者的报告，比如弗兰克和波尔。但狄拉克的社会活动也就仅限于此，政治活动、联谊会、舞会、酒会、体育、还有泡妞，通通现他无缘。狄拉克从小跟男孩子玩都被禁止，跟女孩子更是严禁，所以到现在还是清教徒式的禁欲主义者。他成名后，被媒体称为“害怕所有女人的天才”。他唯一的运动，就是每星期天自己孤独地远足郊区。

现在大陆“金三角”已经进入大战发动前的一级战备状态，“独立战争”一触即发，英国还像一头迟钝的长颈鹿，周一湿了脚，周六才感冒，对即将到来的疾风暴雨还浑然不觉。无主见的狄拉克更像一个空怀绝技的老农，不知道明天该去哪里种植。不过机会来了。

1925年7月，从赫尔戈兰岛回来的海森堡把“一人论文”扔给玻恩就赶到了剑桥。7月28日，他在卡皮查俱乐部做了一个旧量子力学框架内的光谱学的报告，新量子力学在报告中没有提及，因为海森堡自己还没有把握。但在会后与福勒的会谈中，他介绍了这个新发现的理论构架，并在回国后把论文的校样寄给了他。抽象晦涩的表述方式福勒也未必能真正看懂，于是想起了狄拉克这台“问题粉碎机”，也许他能嚼出些什么味道？现在是八月底，狄拉克已经回布里斯托尔度暑假去了。福勒可等不到开学，匆匆看过后就把论文寄往布里斯托尔，要求狄拉克仔细研究。

以前听过一个故事，一个有洁癖的盗贼，入室偷盗完了以后总要把主人家的床单被套赃衣服放进洗衣机后才逃离现场，最终的失手就是在不亦乐乎的洗衣过程中。有点不恭的比喻，狄拉克的全部伟大，好像就开始于一次因“洁癖”而造成的“失手”。狄拉克最初看到论文并无大兴趣，只是隐隐约约地感觉着有些牵挂。一个星期再重读论文才明白自己在牵挂着什么——海森堡这活儿干得太糙啦！表述太复杂，概念也不够清晰，明显的漏洞也有存在。其实这也难免，“一人论文”是海森堡在赫尔戈兰岛的突发灵感，未经精雕细刻，也未必深思熟虑。而狄拉克的写作风格，一个观点一定在脑子里反复酝酿，一旦下笔就是概念清晰，逻辑严谨，言简意赅，还优美流畅。连书写都那么一丝不苟，整洁优雅，没有涂涂画画，一篇文章写下来几乎不用修改。波尔就说过：“读他的文章简直就是一种美学享受。”我们“身怀绝技的老农”狄拉克，收成如何还是其次，首先眼见到的要爽——地要平，土要细，垄要直，苗要齐。海森堡这东西得修整修整。好，来活了！

从现在开始，狄拉克就跟大陆的科学家们剽上劲了，迟到的英国方面军终于投入量子革命的主战场。 不过，这是“一个人的战争”。

狄拉克的工作照。板书是不是比泡利的漂亮多了？