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夏冰:走出普朗克科学定律怪圈

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发表于 2016-1-5 17:03:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
夏冰:走出普朗克科学定律怪圈
——纪念普朗克逝世70周年
夏冰
德国物理学家、量子理论的创立者普朗克,曾经说过一段关于科学真理的断言:“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,而新的一代一开始就熟悉它并不断地成长起来。”这一断言被称为普朗克科学定律,并广为流传(这一表述首次出现在普朗克晚年所写的简短的《学术自传》中)。
我们有必要回顾一下普朗克的历史。普朗克于1900年提出能量子假说。量子论的提出冲击了经典物理学长期信奉的一切自然过程,都是连续的这条原理。这个理论与经典物理理论如此格格不入,当时物理学界对它的反应极为冷淡。从1900年到1904 年的文献中,几乎找不到有关这一理论的论文。
由于经典物理学传统思想的束缚,普朗克虽然发现了能量子,但他也不能理解这一发现的意义,对自己的发现常常惴惴不安,在以后的14 年总想回到经典物理学的立场。据他的儿子爱尔温回忆,1900年的一天,他们父子俩在柏林郊区密林中散步时,普朗克曾说:“我现在所做的事,或者毫无意义,或者可能成为牛顿以后物理学上最伟大的发现。”1909年,当他重新投入量子问题的研究时,他曾告诫自己和别人,要尽可能避免采取冒险步骤。他说:“在将能量子引入理论时,应当尽可能保守从事。这就是说,除非业已表明绝对必要,否则不要改变现有的理论。”1910年他提出一个理论,认为发射过程在时间上是不连续的,但吸收则是连续的。这是一次公开的倒退。1914年他又提出一个理论,干脆撤消了量子假说,认为发射过程也应假定是连续发生的,这又是一次大倒退。
在普朗克犹豫徘徊,甚至是倒退时,量子论有了很大的发展。1905年爱因斯坦提出光量子假说,成功地解释了光电效应。1913年玻尔将量子理论引入原子结构理论中,建立了原子结构模型,取得了原子物理的新进展。量子论得到科学家的普遍认可。1922年康普顿通过实验,最终使物理学家们确认光量子图景的实在性。面对量子论的成功与发展,普朗克最终放弃了倒退的立场。一个科学新理论的价值,只有在未来科学进一步发展中得到揭示,倒退是不会有结果的。科学认识一旦获得,无论他们的发现者有什么样的态度,不管是犹豫,还是后悔,还是坚定,科学都会产生它的认识功能,促进人类进一步的探索。
1920年在诺贝尔颁奖仪式上,普朗克作了题为《量子理论的创立和当前发展状况》的演讲,他说:“当回顾20年前根据大量实验事实首次阐明物理作用量子这一概念及其大小,以及最终导致发现作用量子的这一段漫长而曲折的道路时 ,我觉得整个发展过程似乎是对歌德很久以前的名言提供了一个新的证明。这句名言是:‘人要奋斗,就要有错误。’一个勤奋的研究者,如果不是通过一些明显的事实而发现他走过的复杂道路,确实是向真理靠近了一步,那么他的全部智力劳动最终会归于徒劳。一个必不可少的假设,尽管这不是一个成功的保证,但它追寻着一个特定的目标,即使开始失败了,也不要轻易放弃设置的路标”。
普朗克告诉我们,他科学创造过程的曲折性,也告诉我们应该怎样对待错误和失败。现在整个科学界包括物理界面临着一团“乌云”,人们辨不清方向,为寻找一个突破口,众多学者提出了众多假说,出现了“百家争鸣”。谁能最后胜出,是一个人,还是一个团队,现在断言,为时过早。普朗克的一生给我们留下了宝贵的财富,不仅是学术上的,还有他的人品。人人皆有过错,关键在于如何认识。正如子贡曰:君子之过也,如日月之食焉:过也,人皆见之;更也,人皆仰之。这就是伟人和俗人的区别。
如果jian标真的得到象“量子论”一样的宝贝,我们如何进行?如何不再出现普朗克的 “悲剧”, 罗巴切夫斯基的“悲剧”, 张颖清的“悲剧”,值得我们反思。难道先行者注定要面对“孤独”吗?一名科学工作者,特别是声望较高的学术专家,正确识别出那些已经成熟的或具有明显现实意义的科学成果并不难,难的是及时识别出那些尚未成熟,或现实意义尚未显露出来的科学成果,常使世人感叹“千里马常有,而伯乐不常有”!
我们要有恒久的忍耐!我们要执“易”(易有三:不易、简易、变易。)之道,有一颗“公允”的心、一个“空杯心态”。不仅自己要率先吃透新生事物,用最通俗的言语去描述它,争取尽可能多的支持。现在是网络时代,要充分利用好;还要象中医师带徒一样,把自己的学说传递下去。新生代相对无条条框框的约束,更易接受,我们要播撒“希望”的种子。只有二者有机地结合,才有可能逃出普朗克科学定律的怪圈,才能尽可能早一些时间使世人接受新的学说。
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