7　剛正不阿的勞厄

馬克斯·馮·勞厄（1879—1960），德國理論物理學家。

1914年因為發(fā)現(xiàn)X射線在晶體中的散射獲得諾貝爾物理學獎。

德國物理學家勞厄

“我可不愿意同他們握手呢！”

希特勒掌握政權(quán)后，科學家中的敗類斯塔克（1919年獲得諾貝爾物理學獎）和勒納（1905年獲得諾貝爾物理學獎）成了納粹黨在科學界的打手和幫兇，他們威脅勞厄，說勞厄“竟然懷疑納粹政府的某些做法”。但勞厄浩然正氣、愛憎分明，根本不理會他們的威脅。

1933年9月，在維爾茨堡召開的物理學家代表大會上，勞厄右手戴著一只白色的線手套進入了會場。女物理學家邁特納見到后，驚訝地問：

“您的手負傷了嗎？”

勞厄在邁特納耳邊輕聲說：

“您想一想，這里有各式各樣的人，我可不愿意同他們握手呢！”

在發(fā)言時，勞厄又說了一句類似伽利略被定罪時說的一句話：

“啊，科學仍然在發(fā)展！”

這顯然在暗示對法西斯暴力的不滿。愛因斯坦對勞厄不畏強暴的品格非常敬重。第二次世界大戰(zhàn)以后，有一次愛因斯坦請一位到歐洲的科學家?guī)艈柡騽诙?。那位科學家疑惑地問：

“只問候勞厄一個人嗎？”

愛因斯坦考慮了一下，回答說：

“只問候他一人?！?/p>

供我消遣的事

勞厄十分同情化學家哈伯的悲慘遭遇。哈伯是猶太人，由于他發(fā)現(xiàn)了對德國在戰(zhàn)爭中至關(guān)重要的人工合成氨的方法，1911年擔任了威廉·愷撒物理化學研究所所長。1918年，他還獲得了諾貝爾化學獎。但在希特勒上臺后，哈伯由于拒絕解雇研究所的猶太研究人員而辭職，并且憤而離開德國。出國后不到一年，由于在德國發(fā)生的慘無人道的迫害猶太人的事情，他的心靈受到嚴重創(chuàng)傷，最后積憂成疾而去世。

勞厄不懼威脅，毅然在1934年2月份的《自然雜志》上發(fā)表了悼念文章。文章結(jié)尾處是：

哈伯將不是作為流亡者，而是作為勝利者被載入史冊。

由于勞厄總是和納粹當局唱反調(diào)，他受到了教育部嚴厲的譴責。為此他在自傳中說：“看來，教育部有人感到有必要做些什么事情，以供我消遣。”

勞厄說了一句過頭話：“這完全是胡扯！”

每一位物理學家，不論他曾經(jīng)如何偉大，做過多么巨大的貢獻，都一定會犯錯誤的，無一例外。

勞厄是一位了不起的物理學家，1913年勞厄已經(jīng)完成了X射線的晶體衍射實驗，證實了X射線是一種電磁波，同時證實了晶體的結(jié)構(gòu)，因此成了世界著名的科學家，并且于1914年獲得諾貝爾物理學獎。但此后不久，他就犯了一次大錯誤，想必他一定會將自己犯過的這一次重大錯誤銘記在心，永不忘記。

1913年，玻爾率先用量子理論研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)，并且很快將他的氫原子理論“三部曲”公布于世。玻爾的理論徹底改變了原子的發(fā)光機制，與麥克斯韋的理論完全不同，所以許多人對玻爾的理論持懷疑態(tài)度。幸好盧瑟福、愛因斯坦十分重視和贊賞玻爾的理論，這對玻爾的理論取得大家的認可，起了很大的作用。

在眾多的反對者當中，除了一些老年物理學家以外，也有當時還算年輕的勞厄。在一次學術(shù)會議上，有人介紹了玻爾“三部曲”的內(nèi)容，說這個理論可以非常巧妙地說明里德堡常數(shù)，這是一個困擾物理學家好幾十年的謎。

但是，勞厄聽完介紹后立即抗議說：“這完全是胡扯！麥克斯韋方程在一切情況下都是成立的?！?/p>

當時在場的愛因斯坦聽了勞厄的話以后，立即站起來發(fā)表意見：“玻爾理論里面一定大有學問，我不相信他的理論能夠解釋里德堡常數(shù)絕對值是什么巧合?！?/p>

后來，勞厄還說過一句現(xiàn)在看來很過分的話，他說：“假如玻爾的理論碰巧是對的的話，我將退出物理學界?！?/p>

對勞厄而言很不幸的是，玻爾的理論很快就被德國物理學家詹姆斯·弗蘭克和古斯塔夫·赫茲的實驗證實。

那么，讀者也許會問：勞厄后來退出了物理界沒有呢？當然也沒有。不僅沒有，而且他后來對量子理論的發(fā)展還作出了一定的貢獻。

羈押中的勞厄

1945年4月第二次世界大戰(zhàn)即將結(jié)束時，美國專門組成一個“阿爾索斯行動小組”，追捕德國最優(yōu)秀的科學家。這次追捕行動逮捕了14位德國的主要科學家，其中有4人同意去美國，還有10個人不愿意去美國。這10個人開始被關(guān)押在德國的海德堡，后來被羈押在英國亨丁頓農(nóng)莊。

關(guān)押勞厄、海森伯和哈恩等十名科學家的英國亨丁頓農(nóng)莊

這10人當中有兩人是諾貝爾獎獲得者勞厄、海森伯，還有一個是即將獲獎的哈恩。有趣的是當哈恩于1945年獲得1944年的諾貝爾化學獎時，他正被秘密地羈押在英國，外面的人到處尋找這位獲獎者，根本沒想到他會被秘密羈押在盟軍手里。

看守他們的英國的軍官也不知這幾個“囚犯”是什么重要人物，有一位看管人員甚至對勞厄說：

“想必您是貝當元帥？”

當他得知是物理學家勞厄的時候，居然歡呼道：

“??？您就是大名鼎鼎的勞厄教授呀！幸會，幸會！”

勞厄當時已經(jīng)有66歲，為了保持身體健康，他每天堅持散步5公里，在農(nóng)莊的圍墻里，他需要走50圈。為了記住走了多少圈，每走一圈他就在一個固定的地方畫上一條線。

1945年8月6日，他們從英國電臺的廣播聽到美國空軍在日本投下了一顆原子彈。這群“囚徒”極為震驚，并立即展開了熱烈的討論。有人懷疑聽錯了，認為美國人不可能制出原子彈，他們不相信美國科學家會超過他們德國科學家。

因為鈾核裂變是哈恩最先發(fā)現(xiàn)的，他沒有想到用這種裂變制成的原子彈會帶來如此可怕的后果，這使他連續(xù)幾夜都無法入睡，他甚至想結(jié)束自己的生命。

有一天晚上，勞厄背著哈恩對另外八位科學家說：“我想我們得有所準備，我很擔心哈恩。這消息對他是可怕的打擊，我擔心會發(fā)生最糟糕的事情?！?/p>

有好幾天，大家都等哈恩確實睡著了以后，才上床睡覺。

哈恩沒有自殺，幸虧沒有！因為1945年年底，勞厄從一張報紙上得知，哈恩被授予了1944年的諾貝爾化學獎。這使得哈恩心情大為好轉(zhuǎn)，也使得這群“高貴的囚徒”歡呼起來。他們還專門弄來一些酒，為德國的未來干杯。

1946年初，這群“高貴的囚徒”才被釋放，各自回到他們在德國的家。

勞厄的墓地

在柏林的一個公墓里，可以找到德國物理學家勞厄的墓地。墓碑后面有一片樹林，前面是一片草地，墓碑旁邊有幾支開得很歡的花。墓碑上端有一個大的“十”字，下面是勞厄的名字和生卒年月，再下面是他的妻子的名字和生卒年月。

看到勞厄的墓地，不由想到勞厄的一生還是很幸運的。他是普朗克的學生，卻在1914年先于他的老師普朗克得到諾貝爾物理學獎。為什么說他有一些幸運呢？看了下面的故事，你也許就明白了。

慕尼黑大學有一位非常著名的物理學家索末菲，他正帶著一幫研究生和助手們研究X射線的波動性，索末菲很早就贊成倫琴的看法，認為X射線應該是一種電磁波，而不是英國科學家認為的是一種粒子流。但是他們都沒有好的辦法證明這一點。

與此同時，慕尼黑大學還有一群堅決捍衛(wèi)晶體空間結(jié)構(gòu)的物理學家，他們在物理實驗室里的柜子頂上，擺滿了晶體結(jié)構(gòu)的模型。但是，晶體模型也并沒有得到最終的實驗證實。

德國物理學家勞厄和他的妻子合葬的墓地

由此可以看出，在慕尼黑大學，關(guān)于晶體理論和X射線性質(zhì)的討論，當時都走在世界的前沿，但遺憾的是做這兩種研究的人彼此“雞犬之聲相聞，老死不相往來”。結(jié)果，他們都無法最終證實自己想捍衛(wèi)的理論。

正是在這種情況下，1909年，勞厄來到了慕尼黑大學。

有一天，勞厄忽然問一位研究晶體的博士生艾瓦爾德：“如果讓波長更短的波穿過晶體，會發(fā)生什么情況呢？”艾瓦爾德給他談了晶體的一些知識，這使得勞厄如醍醐灌頂，一下子知道如何證明X射線是一種波動了！

勞厄立即在實驗室里，讓X射線穿過晶體，結(jié)果他得到了X射線衍射斑點的照片！這一來，他既證明了X射線是一種電磁波，又證明了晶體結(jié)構(gòu)的模型是非常正確的模型。這才真是“一箭雙雕”！

這段往事，充分說明科學家之間進行科學交流是多么重要！正是在相互交談的過程中，未成形的潛在科學思想在相互撞擊的時候，靈感的火花往往會突然閃現(xiàn)，偉大的思想由是而生。勞厄后來在演講時回憶了這段富有傳奇色彩的經(jīng)過，他說：

在交談中，我突然想到波長比晶體中原子間距離更短的波的性質(zhì)問題。在這個問題上，我的直覺立刻給出了回答：這種波一定會產(chǎn)生干涉中出現(xiàn)的條紋。事實上，根據(jù)固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)的原子問題，完全可以知道晶體中原子之間的間隔是10^－11米，這在當時是很容易精確確定的。另一方面，物理學家維恩和索末菲估計X射線的波長是10^－11米。這樣，波長和晶體的原子間距二者的比例非常有利于X射線通過晶體。我立刻對艾瓦爾德說，我預料會出現(xiàn)X射線的干涉現(xiàn)象。