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绝大多数物理学家将主要精力专注于理论物理或实验物理的某个领域潜心研究，最终在理论创新，或科学发现，或技术发明方面，获得突破性的进展、业绩卓著，甚至摘取诺贝尔奖的桂冠，他们是纯粹的物理学大师。 这里介绍的是几位集物理学家与物理学史家于一身的大师，他们在为物理学的发展作贡献的同时，也为物理学史的发展而呕心沥血、奋斗不止；在进行物理学研究的同时也进行物理学史的研究，在撰写物理学论文、专著的同时也撰写出物理学史的论文与专著，庞加莱、劳厄和派斯就是他们之中杰出的代表。 亨利·庞加莱（Jules Henri Poincare,1854～1912）是法国著名的数学家、天文学家、物理学家和科学哲学家。他虽然仅活了58岁，但凡在他所涉猎的诸多领域中，都是硕果累累有着重要的建树，他一生共发表了将近五百篇论文和三十多本专著。这一切使他成为世界上最有智慧、最具影响的科学家之一，也使他赢得了法国政府所给予的一切荣誉，以及其他国家的奖赏。20世纪凡是熟悉他工作的人，都称赞他为“理性科学的活跃智囊”、“起统帅作用的天才”、“本世纪初唯一留下的全才”。 在天文学方面，庞加莱以三体问题、旋转流体质量的平衡形状、宇宙演化假设等问题的研究而遐迩闻名。在物理学方面，其中最突出的贡献是他于1906年发表的《论电子的动力学》一文，已经为新力学的创立作出了极有远见的论断。 在这篇杰作中，庞加莱用一个关于引起电子形变的外压力的假设，补充了运动电子的纵向收缩假说。但在问题的数学分析部分，他走得非常远，在某些方面比爱因斯坦的工作做得还要深入透彻。他引用了洛伦兹变换，把它同伽利略变换进行了对比，并提出了物理方程相对于洛伦兹变换的协变性问题。庞加莱指出，洛伦兹变换形成四维流形中的一个群。他把时间乘上一个虚数单位，于是得到一个四维的时空连续系统，在这个连续系统中，时间坐标和空间坐标起着同样的作用，它们以一种对称的方式进入四维的几何关系中。庞加莱将洛伦兹变换看成四维时空中的转动，他写出了这种变换下的不变量——四维时空间隔。 由此可见，庞加莱已经在多么高的水平上建造了相对论的脚手架。诚如后来爱因斯坦在一封信中所说：“毫无疑问，要是我们从回顾中去看狭义相对论的发展的话，那么它在1905年已到了发现的成熟阶段。洛伦兹已经注意到，为了分析麦克斯韦方程，那些后来以他的名字而闻名的变换是重要的；庞加莱在有关方面甚至更深入钻研了一步。”令人遗憾的是，由于深受绝对时空观念的束缚，庞加莱未能将已经出现的新思想更提高一步，作出根本性的理论突破。 庞加莱之所以能为狭义相对论的创立搭建如此高水平的脚手架，乃是由于他不仅深谙物理学的历史和现状，而且对它的未来也具有惊人的预见能力。他在于1905年出版发行的《科学价值》一书中，以“数学物理学的历史”和“数学物理学的将来”两个章节的篇幅，回顾了数学物理学所走过的历程。列举和分析了19～20世纪之交诸多新的实验事实与经典物理学之间的尖锐矛盾；并将物理学的发展划分为三个阶段，即中心力物理学阶段和原理物理学阶段，以及原理物理学所面临的严重危机即将进入的新力学阶段。庞加莱形象地比喻说，物理学的这种进化“正如甲虫脱壳一样，撑破了它狭小的外壳，换上了新的表皮，在新的表皮之下，人们能够认出甲虫保留下来的机体的本质特性。” 与此同时，庞加莱还归纳出了关于物理学危机的五个基本观点。旗帜鲜明地批判了“绝对的怀疑论”、“科学破产”之类的错误观点；预示了新力学的大致图景；对科学的前途深表乐观。不久，庞加莱又在为他的著作的英译本所撰写的“序言”中，更进一步指出：物理学危机标志着物理学处于“革命的前夜”，处于“一个更为重要的时刻”。他还认为：“力学必须让位于一个较为广泛的概念，这个概念将能解释力学，而力学却不能解释这种概念。” 德国著名物理学家马克斯·劳厄（MaX von Laue, 1879～1960）不仅因发现X射线在晶体中的衍射而成了1914年度的诺贝尔奖得主，而且这项举世瞩目的伟大成果，对后来物理学的发展产生了极其深远的影响，劳厄因此被人们尊称为一代伟大的宗师。 这项成果所产生的“链式反应”主要体现在：一是它证实了X射线本质上就是一种波长很短的电磁波，即“X光”；二是它再次论证了晶体中空间点阵的存在，确定了原子在晶体空间点阵中的位置，并获得了许多宝贵的有关资料；三是从狭义上讲，因它而诞生出了两门崭新的科学——X射线晶体学（这和布拉格父子的贡献也息息相关）和X射线波谱学（这是与亨利·布拉格、德布罗意等人以来一脉相承的工作）；四是从广义上说，它足足影响了整个有关固体的一切学科领域，如固体物理学、矿物学、冶金学、分子生物学，等等。甚至还波及了1953年DNA双螺旋结构模型的诞生。 与此同时，劳厄一生还发表了200多篇学术论文，先后出版了《伦琴射线的干涉现象》（与他人合作）、《伦琴射线干涉》、《关于X射线干涉的发现》等几本科学著作。 劳厄于1947年出版的不朽之作《物理学史》，同样也如实地再现了他通过对物理学数个重要分支研究活动的亲身实践所逐步拥有的渊博的理论与实验知识；同时也充分反映了劳厄的唯物主义世界观，因为在该书中，他总是一再用物理学史的事实，来论证物理学知识的客观真理性。 在这本书中，劳厄以20世纪初到40年代这段历史为期限，着重“写那些对今天的物理学来说是比较重要的一些观念和知识的起源与变化。”即“用现代的观点来编写物理学史”。全书共分14章，按其编排序列包括：时间的量度，力学，引力和超距作用，光学，电和磁，物理学的参照系，热学的基础，能量守恒定律，热力学，原子论，原子核物理学，晶体物理学，热辐射，量子物理学。另外，该书还涉及了物理学分别与生产技术、与哲学、与社会政治、与其他学科的关系，物理学中理论与实验的关系和物理学中各个分支之间的关系等问题。 特别值得一提的是，该书不仅以客观真实、新颖丰富的素材和生动通俗的语言，而且还以所描写的人物为中心并以这些人物的伟大发现为主线，公平、公正地展示了当时整个物理学的发展脉络。这样的典型案例书中比比皆是，在此不再赘述。 劳厄的《物理学史》一经出版，立即在整个科学界引起了巨大的反响，很快就被翻译成多国文字，成了全球范围内的一本畅销书。我们姑且不论普通相关的专业人员读了它，都为之深入浅出、朴实无华的论述，以及所蕴涵的哲学意味而深感获益匪浅。就连那些大师级的科学精英，也为之震撼和拍案叫绝。例如爱因斯坦在读了劳厄寄给他的这本书后，立即回信告诉劳厄说：“我怀着极其喜悦的心情阅读你的《物理学史》，它巧妙地从大量次要的东西中突出了最重要的东西。书中的某些历史细节对我来说是新鲜的”，“从历史上对思想的发展进行的研究，依我看，具有永恒的价值”，“应该祝贺，有一位如此透彻地考察发展史的人，他从文学家和文学商人的笔下拯救了人类思维史的写实，并把人类思维史作为一部除垢删繁的伟大戏剧揭示了出来”。 美籍荷兰人阿布拉罕·派斯（Abraham Pais, 1918～2000）是一位杰出的理论物理学家和科学史家。首先，是因为他在基本粒子物理学领域作出了不少第一流的研究工作。如果将其作一简要的归纳，可分为：其一，他所确立的新粒子“协同产生”的经验规则，后来导致了一个新的量子数——奇异数的产生；其二，他所参与提出的两种中性K介子的混合和再生，实质上是从一个全新的角度，体现了量子力学中的态叠加原理，在派斯等人卓有成效地处理了中性K介子系统之后，仅过了数年，就相继出现了分别用卡比玻（Nicola Cabibbo）角和温伯格（Steven Weinberg）角所描写的粒子混合。乃至不久科学家还找到了“中性K介子混合在原子物理学中的翻版——量子拍，这是粒子物理学对原子物理学反哺的一个非常典型的例证。”其三，G宇称的提出和关于SU（6）对称性破缺的研究，等等。 其次，是自20世纪70年代开始，派斯又将其探索的目标转向物理学史的研究。他的主要著作有：两部《爱因斯坦传记》、一部《玻尔传记》和一部科学史巨著《基本粒子的物理学史》。 在史学研究中，派斯以一个理论物理学家所富有的高深造诣、敏锐而深邃的洞察力，对其间所发生的许多历史事件，发表了他独特的见解，并用他那直白、朴实、简明和生动的语言加以描述。在派斯的著作中，并没有将物理学的日趋完善描写成一个一帆风顺的过程，而是实事求是地反映了其间所存在的迷惘和过失、所受到的挫折与所走过的弯路。 即使是对爱因斯坦和玻尔这样他所敬仰和爱戴的物理学家，派斯也会毫不留情地指出他们的不足和失误之处。例如，在玻尔的传记里，他既客观如实地写出了玻尔的几次颇为影响的重大过失（其中两次是试图否定能量守恒定律），又列举出了哥本哈根阵营中的一些权威人物对玻尔的不满之词。其中有：狄拉克否认在创立自己的自由粒子方程中受到过玻尔的直接影响；泡利对玻尔在β衰变中能量不守恒假设提出过尖锐的批评，等等。甚至派斯还评论说，费米幸好“没有在玻尔的轨道上运行”，否则他不可能作出划时代的伟大贡献，即用量子场论成功地处理了β衰变理论。 派斯于1986年出版的那本《基本粒子物理学史》，更是一本最有价值的脍炙人口的绝妙之作。正如杨振宁所指出的：“它无愧于被称为关于20世纪微观物理学的一本‘不朽的著作’。”全书共分两个部分：第一部分介绍的是粒子物理学诞生史，论述了19世纪末X射线和放射性现象的发现；第二部分讲述了人们对物质微观结构的认识不断深入、充实和完善的历史行程，具体介绍了从第二次世界大战之后到20世纪80年代中期弱玻色子W和Z的发现。 派斯独具慧眼、别开生面，他在这部书中强调的某些观点之新颖、精湛，是在其他史学出版物中难以寻觅的。例如，《基本粒子物理学史》对于放射性衰变指数定律发现史的描述，派斯另觅途径，一改传统的做法，即不是就事论事地单独叙述这一定律的创立过程，而是将它与其他历史事件并放在一起，通过比较分析，突出了该定律的发现是对于当时传统观念的强有力冲击。从而使卢瑟福的这一伟大创举的历史意义，得到了应有的足够完整的评价。 此外，在全书的字里行间，还不时地渗透出丰富而耐人寻味的哲学意蕴。例如，派斯在该书“简单性的陷阱”一章中提到，物理学理论的简单性既是必不可少的灾难，又是不必要的祸害的见解，这一深奥的洞见的确发人深省，让人回味无穷。 三位大师的科研风范，给了我们两点极为宝贵的启示： 一则鉴于“物理学史所固有的科学属性与人文属性"，决定了在他们三人各自出版的关于科学史方面的杰作中，无一不充分展示出其作者所拥有的渊博的物理学知识，以及厚实而高超的人文素养； 二则物理学史所具备的科学与人文双层属性，又表明了它潜藏着科学创新的意蕴及其在科学教育中有着重大的价值。 法国著名的科学家兼科学史家皮埃尔·迪昂（P. Duhem）指出：“科学史不仅在物理学理论的建构和完善……中发挥其功能，而且物理学方法本身也离不开科学史的指导。……它有助于评价真理，避免重蹈谬误的覆辙，在新时期重用旧方法或复兴旧理论。" 钱三强先生说：“物理学史里面有大量智慧的结晶，这不但是知识的宝库，而且是智慧的宝库，里面有着很多丰富的养分，很值得我们去开发和利用。"
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