玻爾的學說雖然並不完善,但卻代表著對經典物理學的一次徹底突破。他成為“與愛因斯坦齊名”的人。歐洲科學界甚至在他逝世後認為他“比任何人,甚至愛因斯坦在內都更多地改變了20世紀”。這是因為,玻爾和他創立並領導的哥本哈根理論物理研究所,為量子力學的發展作出了劃時代的貢獻。
玻爾的成功不是偶然的。
首先,他得益於得天獨厚的成長環境。玻爾的父親、哥本哈根大學生理學教授克裏斯蒂安·玻爾的嶽父艾德勒,是有名的大金融家和政治家。根據德海濱14號古老、豪華的大廈,是這個家庭“經濟實力”的象征。
第二,他得益於父親正確良好的教育。經濟富裕並不能保證子女成才,如果財富使用不當,還會使子女成為“紈絝子弟”,老玻爾深知這一點。他培養孩子們朗誦歌德的《浮士德》,教他們讀莎士比亞和狄更斯的作品;帶他們去散步、劃船、看樹葉生長、登山欣賞彩霞雲海、講授雷電知識……還讓孩子們從小自己動手動腦。下麵一個事例可以看出老玻爾的正確教育方法和良苦用心。一次,自行車的飛輪出了毛病,玻爾不顧母親的反對,堅持自己修理,但拆開後卻不知如何安裝還原。這時母親叫女仆去請修理工,但卻被父親阻止。老玻爾平靜地說:“不要管這孩子,他自己會知道怎樣幹的。”果然,玻爾經過仔細觀察研究之後,終於把車子重新組裝好了。意誌、道德、人生觀、技能的正確培養,為玻爾的成功打下了堅實的基礎。
第三,得益於玻爾自己許多良好的品質。對此,僅能掛一漏萬舉出兩例。一例是他與眾不同的犀利的眼光,對教科書上的錯誤一點也不妥協。一發現錯誤,便加上圈注,向老師提出改正意見,哪怕老師不相信他的,他也堅持按他認為正確的回答。一次,一個同學問他“要是物理考試恰好出在這些有錯的地方,是照你的還是照書上的回答?”玻爾毫不猶豫地回答說:“當然照對的回答,應該讓老師知道真正的物理是什麼。”他的這一品質使他在班級裏成為同學們聚集的“中心”。他的同學奧利後來作了如下回顧:“我清楚地記得,那時我們都因他的所作所為而印象非常深刻。他的品格和風度給整個班級定下了調子。”第二例是他從導師盧瑟福身上繼承的品格和作風。他成名後依然同青年們朝夕相處,平等待人,從不擺權威架子,處處發揚民主作風,因此深受學生擁戴和尊敬。有時他的想法受到學生們的反駁,他聞過則喜,知錯就改。他虛懷若穀,總是說自己的數學知識比有的學生還差,說自己的表達不暢。玻爾越謙虛越有自知之明,愈是得到學生的熱愛和讚揚。當有人問玻爾,他何以吸引這麼多傑出的青年物理學家聚集在他身邊時,玻爾回答說:“我隻是不怕在年輕人麵前暴露自己的愚蠢。”
是的,自從玻爾創立的哥本哈根大學理論物理研究所後,在1920年9月15日正式落成舉行典禮之時,研究所就開始聚集來自世界各地的才華橫溢的青年科學家,使玻爾為所長的這個研究所成為世界上主要的科研中心之一。這裏經常聚集五六十名外國物理學家,海森堡、狄拉克、泡利、朗道等先後都在玻爾身邊學習、工作過。許多著名理論物理學家都懷著自豪而崇敬的心情稱自己是玻爾的學生。一時“哥本哈根學派”成為專用名詞,玻爾與這群人一起和睦相處。所以,在科學史上人們發現,創立量子力學,完善玻爾理論的科學家中,多數都是年青科學家,而且都去過哥本哈根,這絕不是巧合。
為了紀念玻爾在1913年提出新原子結構模型50周年,1963年丹麥發行了一枚郵票。
10.坦克的發明
陸地上的現代戰爭中,有這樣一種“活動的鋼鐵堡壘”:它具有可以旋轉的炮塔,上麵配有機關槍和大炮,能夠隨時向四周射擊;它的厚裝甲板和防毒設備使之能夠在槍林彈雨和毒氣煙幕中勇往直前;它堅硬而具有韌性的滾動式履帶也使之能夠在崎嶇凹凸的陣地上如履平地;同時,它所擁有的驕人的長度和重量,更能毫不費力地破壞鐵網、堤壩等障礙設施,具有極強的戰鬥力。這個所向披靡的鐵家夥便是坦克。
早在第一次世界大戰爆發前,法國、俄國和奧地利就曾先後提出過一種履帶式越野裝甲車的設計方案,而真正將這些方案付諸現實則是在第一次世界大戰中。當時英國新聞記者斯文頓正在前線采訪,看到德軍在陣地上築起了許多碉堡,並在碉堡之間用帶刺的鐵絲網連接起來,配合瘋狂掃射的機關槍形成雙重屏障,使得進攻的英法聯軍屢屢受挫,無數戰士倒在血泊之中。血腥的現實使斯文頓陷入了深深的痛苦。他苦思冥想:難道就沒有一種辦法能夠突破德軍的封鎖嗎?忽然他靈機一動,想到了用於當時農業生產的“大力士”拖拉機。他想,能不能給動力十足的拖拉機再穿上一層鋼鐵製成的厚厚鎧甲呢?這樣也許就能直插德軍的陣地而又能夠避免本方士兵的傷亡。於是,斯文頓立即將他的設想報告給英國政府,建議將重型拖拉機改裝成鋼鐵戰車。他的建議馬上得到了英國政府的采納,很快這種攻防兩用的新式武器便在英國的一家製造水桶的工廠中研製成功。1915年9月,世界上第一輛坦克誕生了。英國政府意識到坦克是個神奇的秘密武器,為了保密就給它取名為“大水桶”,英文單詞拚寫為tank,譯成漢語便是“坦克”。
1916年9月15日,英法聯軍與德軍又在法國的鬆姆河畔展開激戰,雙方正打得難解難分之際,突然從英軍的陣地上鑽出一個個鋼鐵製成的“黑家夥”。隻見它們跨過戰壕,衝破鐵絲網,飛速向德軍陣營猛攻過去,直打得德軍丟盔棄甲,潰不成軍。這就是坦克第一次在戰場上發揮巨大作戰威力的情景。
然而,當時製造的坦克攻防能力並不是很強,火炮的口徑小,裝甲板也很薄,跑得又慢,充其量隻能算是一支“坐著戰車的機槍隊”。但它所擁有的勢如破竹的威力卻引起了軍事家的高度重視,認為它是一種很有發展前途的陸戰武器。於是各國紛紛投入大量經費和科研力量研製和改進坦克。20多年後,到了第二次世界大戰,坦克就已經成為陸地戰場上的主要作戰武器了,而且其攻防能力較之從前也有了很大改進,本領變得越來越大。如今,坦克更是現代戰爭中必不可少的一員猛將。
但是,坦克並不是刀槍不入,無堅不摧的神武英雄。它也和其他任何武器一樣有著自己的弱點,比如:車頂和底部的裝甲板很薄,容易被擊穿;“肚子”裏裝有許多易燃易爆品;“鐵腳板”履帶雖然適用於各種特殊地形,但若其中一個環節出現故障便會造成全身癱瘓;“眼睛”隻能望遠不能看近,是個不折不扣的“遠視眼”……這些缺點使得各種反坦克武器應運而生。於是坦克研究專家們正在加快研製能夠揚長避短的新型坦克,即采用複合裝甲材料和裙板,裝備先進的操作係統,並增大火炮的口徑,加大發動機的馬力,使坦克真正成為現代化的“全能”作戰武器。
11.“萬能”的方法
提起“攪拌”,恐怕任何一個稍有生活經驗的人都不陌生。服用某些藥物時,醫生要我們“搖勻”後服用,塗擦某些外用藥時也是如此。要急著喝燙開水,便用勺子、筷子之類物件“攪一攪”,可加快它冷卻。要把諸如白糖之類的東西溶入水中,攪拌能促使其更快溶解。用麵粉煮糨糊或用米粉煮糨糊時,必須不停地攪拌——不然這些澱粉就會結成塊,達不到預期的糊狀。甚至連早期煉鋼用反射爐時,也必須不斷地攪動鐵水,使之與空氣接觸,以達到脫碳的目的……
攪拌的確是“萬能”的:使原料混合均勻、反應充分、溫度一致、傳熱加快、顆粒分散。
下麵要講的故事,是攪拌的又一功能——趕走氣泡。要知道,這一“秘密”,俄國政府花100萬法郎還沒買到呢!
第一次世界大戰期間的1916年春,戰爭進入關鍵階段,一隻俄國小船悄悄駛進了一個英國港口。幾個俄國學者下船後直奔倫敦,他們急切地拜會了英國負責生產軍火的大臣,要他們傳授光學玻璃的生產技術——他們知道英國玻璃製造商謙斯兄弟掌握這一技術。但英國大臣婉言謝絕,叫他們去找法國人。