麦克斯·玻恩

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导读:玻恩是在一个科学气氛很浓的有教养的家庭里成长起来的。当他还是一个小孩子的时候,就经常和姐姐一起到他父亲的实验室里去观察父亲的实验工作。当他还是一个小学生时,就经常旁听父亲和其他一些教师和朋友关于医学及其它科学研究和发展的谈话,他们之中有606的发明者和化学疗法的创立者保尔·埃尔利希,有发现了淋球菌和其他微生物的皮肤科医生阿尔贝特·奈赛儿。
目录
一、求学
二、成为物理学家
三、与爱因斯坦的友谊
四、创立量子力学
五、世界第一流的物理研究中心
六、侨居英国
七、在爱丁堡的研究工作
八、回归祖国
九、玻恩对自然科学的贡献
十、玻恩的哲学观点

一、求学

1882年12月11日,麦克斯·玻恩出生于德国普鲁士西里西亚省首府布雷斯劳的一个医学家的家庭里。他的父亲古斯塔夫·玻恩是布雷斯劳大学医学解剖学和生理学教授,对研究胚胎学和进化机制很感兴趣。他的母亲是一位工厂主的女儿。
玻恩是在一个科学气氛很浓的有教养的家庭里成长起来的。当他还是一个小孩子的时候,就经常和姐姐一起到他父亲的实验室里去观察父亲的实验工作。当他还是一个小学生时,就经常旁听父亲和其他一些教师和朋友关于医学及其它科学研究和发展的谈话,他们之中有606的发明者和化学疗法的创立者保尔·埃尔利希,有发现了淋球菌和其他微生物的皮肤科医生阿尔贝特·奈赛儿。家庭的学术气氛对玻恩的影响很大,使他有机会接触到最新科学观点和科学发展成就。但是,美好的家庭生活并没有持续很久,在玻恩还很小的时候,他的母亲就去世了,后来他的父亲也去世了。在小学和中学时期,玻恩的表现平平常常,没有显示出什么与众不同之处。他的各科成绩也是中等水平。
1901年,玻恩进入一所普通的德国大学科学校学习。在那里主要课程是拉丁文、希腊文和数学,玻恩对这几门课都不大感兴趣。在这所学校里,有一位叫马施克的数学教师对玻恩的影响很大。他不仅是一个卓越的教师,而且是一个聪明的实验家和一个很善良的人,他同时也教物理学化学。玻恩常听他的物理课,受到他教学热情的感染。玻恩和另一位男生一起,协助马施克在他的小实验室里重复地做马可尼关于无线电通讯的实验,终于成功地把一个信号从一个房间传到了另一个房间。玻恩非常兴奋,激动地将他们实验成功的消息告诉了校长埃卡德博士
古斯塔夫·玻恩去世前,曾教导他的儿子,在大学中不要立刻确定专业,而要先听各种不同学科的讲演,一年以后再作决定。在那时的德国大学中,学习气氛自由。大多数课程没有一定的教学计划,既不检查听课人数,除毕业生外也不举行考试。每个学生可自选他最感兴趣的那些课程,由他自己负责在毕业考试前获得必要的全部知识,以便有权从事某种职业或取得学位。所以在第一年中,玻恩给自己定了一个相当庞杂的计划,包括物理学化学、动物学、哲学、逻辑学、数学和天文学。
在这一时期,玻恩也阅读了许多社会科学著作,其中包括马克思和其他社会主义者的著作,并接触了康德和黑格尔的哲学,这是玻恩的哲学启蒙阶段。
在众多的学科中,玻恩尤其对天文学和数学感兴趣。著名的月球研究者、天文学家尤利乌斯·弗兰兹对天体的研究工作对玻恩产生了强烈影响。弗兰兹对月球表面的了解程度胜过了当时人们对地球地理的了解程度。尽管学校里天文台的所有设备都是陈旧的,与其说是中用的,不如说是中看的,只有几台瓦连斯坦时代的,类似开普勒曾使用过的古老望远镜。他们没有电计时器,是数着大钟的响声,估算着十分之几秒的时间。玻恩在这所具有古老的浪漫主义艺术魅力的观测学校里,向弗兰兹学会了准确地使用仪器,精确地进行观测,迅速地排除观测错误和精确地进行数字计算。他学会了一位测量科学家的全部本领。通过对天文学的学习和观测,他有了脚踏实地,基础牢靠之感。这段时间他在天文学中所学到的知识和修养对他以后在其它方面的发展也有很大意义。
不久,玻恩开始集中精力钻研数学,并且得到了相当扎实的训练。在数学课中,雅科布·罗扎奈斯教授讲授的矩阵计算课对玻恩的未来影响很大,使玻恩对高等数学代数法有了最初的概念。这种方法研究的不是单个的数,而是同时分布在由行和列组成的直角矩阵中的数和函数的集。
在当时,矩阵计算只属于纯数学领域,它尚未应用于其它自然科学中。因此,大多数物理学家并不了解它。这种情况正好像黎曼的非欧几里得几何学一样,在爱因斯坦相对性力学说之前,曾经仅仅是数学家们感兴趣的纯抽象的理论。但是,类似1915年爱因斯坦使黎曼几何学出乎意外地具有了宇宙论方面的意义一样,经过10年,玻恩使矩阵计算对微观物理学具有了重要的意义。
20世纪初叶,德国学术空气是非常自由的,教学方式也很自由德国大学生们通常以各种理由从一所大学转到另一所大学。有时候是因为著名教授或设备齐全的实验室在吸引他们;有时候却是因为城市的优美环境,博物馆、音乐会、剧院、冬季体育运动、狂欢节等愉快的生活条件在吸引他们。玻恩也是这样,他在奈加河畔可爱而快乐的小镇海德堡和阿尔卑斯山附近的苏黎世各渡过了一个夏季学期。在海德堡的学习阶段,并没有给他行进在科学的道路上带来很多东西,但是他在那里结识了詹姆斯·弗兰克,他们俩同时在听数学家里昂·克尼斯贝格的课。后来,詹姆斯·弗兰克成了玻恩最亲密的朋友,并且成为戈丁根大学物理系的同事。
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