第一篇 首义
第一章 擦枪走火，普朗克打响第一枪
一
我们现在看到的德国，是个边界明晰的国家，它位于欧洲中北部，面积35万平方公里，人口八百余万。但要说到历史的德国，那就像我们将要见到的“波函数”，边界模糊，飘乎不定，似有似无，忽大忽小。直到十九世纪初，1806年，德国诗人阿恩特还提出了一个很诗意的问题：“德意志的祖国在哪里？”这一年，法国皇帝拿破仑的铁蹄踏进了德意志第一帝国最大的一个邦——普鲁士，国王威廉三世被迫割地赔款，德意志名存实亡。
可是三年之后（1809年），就在这个已经亡国的普鲁士却发生了一桩很怪诞的事儿——柏林大学建立。之所以称之为“怪诞”，这是威廉国王和普鲁士教育改革者洪堡的一单最不公平的生意。穷于应付战争赔款的国王拼尽最后一点家底，捐出了豪华的王子宫作校舍，用拿破仑吃剩的那点钱作出资，举办了这所大学。这还不算怪诞，因为威廉有言在先：“这个国家必须以精神的力量来弥补躯体的损失。正是由于穷困，所以要办教育。我从未听过一个国家办教育办穷了，办亡国了。”洪堡算是点中了威廉的死穴，利用他急于办教育的心理榨干国王的最后一点油水。怪诞的是，这人不说知恩图报，至少也得厚道点吧？按说国王都拼了老命，洪堡至少也得以忠诚回报，发誓绝对服从国王领导吧？可是他非但没有效忠，还提出了一个很非分的要求：国王对大学只有出钱的义务，没有指手画脚的权利——国家不得干涉大学的教育和学术活动！这好比一份买卖合同，规定甲方必须按期付款，而乙方怎么用这个钱，供不供货，供什么货，甲方无权过问。这样一份显失公平的合同，威廉国王居然一点都不屈辱地签了下来。
常言道傻人有傻福。这个傻乎乎的国王做的这笔买卖是赚大发啦。事实证明，作为乙方的柏林大学，不仅对得住威廉国王，对得住德国，乃至地球人都沾了她的光。洪堡在创建柏林大学时提出的“学术自由”、“大学自治”、“教授治校”等办学思想成了现代大学制度思想的滥觞，柏林大学因此被誉为“现代大学之母”。 1871年，在普鲁士被法国攻陷的65年之后，俾斯麦金戈铁马横扫法国，在巴黎南郊的凡尔赛宫宣布德意志第二帝国建立。这是德国历史上第一次真正意义的统一。与其说这是俾斯麦武力征讨的胜利，不如说这是德国的教育制度，特别是大学教育制度的成功。而德意志第二帝国的第一任首相俾斯麦本人，就是柏林大学的学生。
柏林大学为德国乃至全人类供过什么“货”？随便说几个都吓你一跟头——
诗人海涅，哲学家费希特、谢林、黑格尔、费尔巴哈、叔本华，政治家俾斯麦、马克思、恩格斯、李卜克内西……
数学和自然科学领域的更是数不胜数，物理学的：亥姆霍兹、赫兹、基尔霍夫、迈克尔逊、维恩、普朗克、爱因斯坦、薛定谔、玻恩……
光诺贝尔奖得主就有29位。不过我还是遏住列名单的冲动吧，否则就有为柏林大学做广告之嫌啦。
注意到了吧，上面的名单里出现了一个名字——普朗克，他就是本章的主人公。(图1.1)不过接下来的介绍恐怕会让大家失望——太没有首义革命领袖的风范啦。
图1.1 马克斯·普朗克（Max Planck, 1858.―1947）。看得出，年轻时一定很帅。
1858年春天，德国北部城市基尔的普朗克教授家诞下了一个漂亮的男婴，起名马克斯·普朗克（Max Planck）。（图1.1）曾祖父和祖父是神学教授，父亲是法学教授，算是个知识分子家庭。九岁时举家迁往慕尼黑。中学的普朗克可是又红又专的好学生。他性情温和，为人谦逊，遵守纪律，尊重老师，团结同学。这做人到这个份上还聪明就有点令人嫉妒啦。小普的才能在数学、物理和音乐方面都很突出。有时数学老师病了，竟胆敢让这个学生去代课。在小普的一个报告单上写着这样的评语：“为老师和同学们所喜爱。他在班级里年龄最小，虽然有些稚气，但头脑非常清醒，逻辑性也强。他很有出息。”
到中学毕业，小普为专业的选择就烦恼甚至是痛苦上了——音乐还是物理和数学，这是个问题！按说小普进演艺圈条件不错。6岁就开始练琴，直到中学，每逢节假日他都会去教堂演奏管风琴，钢琴和大提琴也很杰出；加之一表人才，金发碧眼，面容俊朗，无论走实力派路线，还是走偶像派路线，都可以顺理成章。
还好，小普在中学就尝试作曲，但他自己沮丧地发现，模仿痕迹太重而创意不足。如果这个阶段他就像日后那样撞了个大运，写出首好曲子，那世界就会多个不大可能改变音乐史的音乐家，而物理学史则一定要改写。
总之小普最后一咬牙一跺脚就考进了慕尼黑大学攻读物理，这年（1874）他才16岁。物理学教授祖利(Philipp von Jolly)挺喜欢这个聪明乖巧的孩子，因此为他误入歧途而惋惜。他跟普朗克说：物理学“这门科学中的一切都已经被研究了，只有一些不重要的空白需要填补”。言下之意，别让我把你给毁喽，改学数学得啦。但这孩子看来也不是个有志青年，他说：“我并不期望发现新大陆，只希望理解已经存在的物理学基础，或许能将其加深。”
德国的大学，入学后可以选专业，选老师，甚至是跨校选老师。贪玩的学生，可以利用这种政策在大学期间游历各个城市。不过小普可不是那种人。到大四，他就选了柏林大学（就是那个拼老命的国王创立的大学）的亥姆霍兹（H.von.Helmholtz）教授和基尔霍夫 (C.Kirchhoff)教授的课。这二位是当时科学最前沿的电磁学和热力学的泰斗（比如亥姆赫兹，是热力学第一定律的提出者）。到了这儿小普才感觉到自己原先不过是井底之蛙，慕尼黑大学教授给他的只是地方性的学问，而柏林大学是世界性的。不过很可惜，小普选的二位物理界大佬尽管思想很深遂，但讲课却烂得可以。用小普的话说，讲课的和听课的同样的无聊。不过理论的先进性摆在那儿，师傅引进门，修行在自身嘛。普朗克认真自学了热力学的著作特别是克劳修斯的《力学的热理论》，并立志去寻找象热力学定律那样具有普遍性的规律。1879年他拿出的博士论文就是《论热力学第二定律》，提出了后来被命名为“开尔文—普朗克表述”的热力学第二定律的第二种表述方式（第一种是“克劳修斯表述”）。
普朗克在慕尼黑大学得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。1888年基尔霍夫逝世后，柏林大学任命30岁的小普为他的继任人（先任副教授，1892年后任教授）和理论物理学研究所主任。1894年，普朗克被接受为普鲁士科学院院士。
在提出热力学定律的普朗克表述时，非但不被接受相反是反对声一片。郁闷的小普说了句话日后成了名言：“一个新的科学真理取得胜利并不是通过让它的反对者们信服并看到真理的光明，而是通过这些反对者们最终死去，熟悉它的新一代成长起来。”这就是著名的关于科学发展的“普朗克定律”。
现在，前辈乘鹤归西了，该轮到小普们建功立业啦。
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