玻尔所有的这些思想,转化成理论推导和数学表达,并以三篇论文的形式最终发表。这三
篇论文(或者也可以说,一篇大论文的三个部分),分别题名为《论原子和分子的构造》
(On the Constitution of Atoms and Molecules),《单原子核体系》(Systems
Containing Only a Single Nucleus)和《多原子核体系》(Systems Containing
Several Nuclei),于1913年3月到9月陆续寄给了远在曼彻斯特的卢瑟福,并由后者推荐
发表在《哲学杂志》(Philosophical Magazine)上。这就是在量子物理历史上划时代的
文献,亦即伟大的“三部曲”。
To see a world in a grain of sand. *从一粒沙看见世界
And a heaven in a wild flower *从一朵花知道天宸
Hold infinity in the palm of your hand *用一只手把握无限
And eternity in an hour *用一刹那留住永恒
当玻尔的原子还在泥潭中深陷苦于无法自拔的时候,新的革命已经在酝酿之中。这一次,
革命者并非来自穷苦的无产阶级大众,而是出自一个显赫的贵族家庭。路易斯•维
克托•皮雷•雷蒙•德•布罗意王子(Prince Louis Victor
Pierre Raymond de Broglie)将为他那荣耀的家族历史增添一份新的光辉。
“王子”(Prince,也有翻译为“公子”的)这个爵位并非我们通常所理解的,是国王的
儿子。事实上在爵位表里,它的排名并不算高,而且似乎不见于英语世界。大致说来,它
的地位要比“子爵”(Viscount)略低,而比“男爵”(Baron)略高。不过这只是因为
路易斯在家中并非老大而已,德布罗意家族的历史悠久,他的祖先中出了许许多多的将军
、元帅、部长,曾经忠诚地在路易十四、路易十五、路易十六的麾下效劳。他们参加过波
兰王位继承战争(1733-1735)、奥地利王位继承战争(1740-1748)、七年战争(1756
-1763)、美国独立战争(1775-1782)、法国大革命(1789)、二月革命(1848),接
受过弗兰西斯二世(Francis II,神圣罗马帝国皇帝,后来退位成为奥地利皇帝弗兰西斯
一世)以及路易•腓力(Louis Philippe,法国国王,史称奥尔良公爵)的册封,
家族继承着最高世袭身份的头衔:公爵(法文Duc,相当于英语的Duke)。路易斯•
德布罗意的哥哥,莫里斯•德布罗意(Maurice de Broglie)便是第六代德布罗意
公爵。1960年,当莫里斯去世以后,路易斯终于从他哥哥那里继承了这个光荣称号,成为
第七位duc de Broglie。
当然,在那之前,路易斯还是顶着王子的爵号。小路易斯对历史学表现出浓厚的兴趣,他
的祖父,Jacques Victor Albert, duc de
Broglie,不但是一位政治家,曾于1873-1874年间当过法国总理,同时也是一位出色的
历史学家,尤其精于晚罗马史,写出过著作《罗马教廷史》(Histoire de l’église et
de l’empire romain)。小路易斯在祖父的熏陶下,决定进入巴黎大学攻读历史。18岁那
年(1910),他从大学毕业,然而却没有在历史学领域进行更多的研究,因为他的兴趣已
经强烈地转向物理方面。他的哥哥,莫里斯•德布罗意(第六代德布罗意公爵)是
一位著名的射线物理学家,路易斯跟随哥哥参加了1911年的布鲁塞尔物理会议,他对科学
的热情被完全地激发出来,并立志把一生奉献给这一令人激动的事业。
1925年4月,在美国纽约的贝尔电话实验室,戴维逊(C.J.Davisson)和革末(L. H.
Germer)在做一个有关电子的实验。这个实验的目的是什么我们不得而知,但它牵涉到用
一束电子流轰击一块金属镍(nickel)。实验要求金属的表面绝对纯净,所以戴维逊和革
末把金属放在一个真空的容器中,以确保没有杂志混入其中。
1919年,海森堡参予了镇压巴伐利亚苏维埃共和国的军事行动,当然那时候他还只是个大
男孩,把这当成一件好玩的事情而已。对他来说,更严肃的是在大学里选择一条怎样的道
路。当他进入慕尼黑大学后,这种选择便很现实地摆在他面前:是跟着林德曼(Ferdinan
d von Lindemann),一位著名的数学家学习数论呢,还是跟着索末非学习物理?海森堡
终于选择了后者,从而迈出了一个科学巨人的第一步。
牛顿最为人熟知的一句名言是这样说的:“如果我看得更远的话,那是因为我站在巨人的
肩膀上”(If I have seen further it is by standing on ye shoulders of Giants)
。这句话通常被用来赞叹牛顿的谦逊,但是从历史上来看,这句话本身似乎没有任何可以
理解为谦逊的理由。
首先这句话不是原创。早在12世纪,伯纳德(Bernard of Chartres,他是中世纪的哲学
家,著名的法国沙特尔学校的校长)就说过:“Nos esse quasi nanos gigantium
humeris insidientes”。这句拉丁文的意思就是说,我们都像坐在巨人肩膀上的矮子。
这句话,如今还能在沙特尔市那著名的哥特式大教堂的窗户上找到。从伯纳德以来,至少
有二三十个人在牛顿之前说过类似的话。
是的,曙光已经出现,太阳正从海平线上冉冉升起,万道霞光染红了海面和空中的云彩,
在天地间流动着奇幻的辉光。在高高的石崖顶上,海森堡面对着壮观的日出景象,他脚下
碧海潮生,一直延伸到无穷无尽的远方。是的,他知道,this is the moment,他已经作
出生命中最重要的突破,而物理学的黎明也终于到来。