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列夫·朗道(左)与乔治·伽莫夫(右),中间载着的玻尔的儿子
撰文|邸利会
1933年10月,伽莫夫携妻子趁着到布鲁塞尔开会之机,远赴欧美,再未归来。他走的如此决绝,如同一只挣脱了牢笼的金丝雀——从两年前被限制出境,他心心念念想着的似乎只是逃走。无论是他写的“自传”[1],还是接受采访[2]、相关信件[3],这都是他强调的逻辑和叙事。
然而,这可能只是部分的事实。
在滞留的两年里,平行地发生了两件事,他从未向外界提起——一是他参与并成功当选为苏联科学院通讯院士;二是他和朗道等年轻人曾积极筹划在苏联科学院建立第一个理论物理研究所。尤其是第二件事,伽莫夫非常上心,要是最后能成,他如愿就任新所首任所长,也许就不会那么“义无反顾”地离开了。
01 第一个理论物理所
在滞留的两年里,除了在国家镭研究所任职外,伽莫夫还在其它几个机构兼职[4],其中就包括当时的科学院物理数学研究所。这个所可追溯的历史很长,但那个时候实际从事的物理研究已经很少[5]。到1931年年末,物理学界似乎是突然间开始讨论其拆分重组[6]。而牵头的人,正是27岁的伽莫夫。
1931年12月23日,伽莫夫撰写了一份重组方案——
“目前,物理数学研究所由两个性质完全不同的部分组成。其一,是纯数学与应用数学部,主要研究振动现象问题,也包括一些在研究所进行的实验工作(例如对波罗的海地区振动的研究)。其二,是一组从事现代理论与实验物理问题(如原子核结构的量子理论、有关光电效应的一系列实验研究)的研究人员。由于这两个部分之间本质上没有有机联系,因此将物理数学研究所划分为两个独立的研究机构——一个数学研究所和一个物理研究所——是完全不可避免的结果。物理研究所应当成为一个全联盟范围的理论中心,而近年来这一中心的必要性已日益明显。”[7]
伽莫夫还拟议了该所应承担的主要任务——
(1)研究理论物理学及相关学科(天体物理学和地球物理学)的问题,必须在辩证唯物主义的方法论基础上进行。(2)不仅是对现有科研工作的咨询指导,还应主动参与科研活动的规划与组织,从而对科研机构与科技部门发挥指导作用;(3)为理论学科的科研与教学培养青年人才;(4)研究所必须设立一个小型的实验专门部门,用于解决理论研究中出现的问题。……
可以看出,拆分后的物理所将成为苏联第一个理论物理的研究中心,而实验则是从属地位。
“按照玻尔研究所的传统,新机构的重点将放在理论物理的研究上。然而,物理数学研究所原有的一些小规模实验研究也没有被忽略,例如分子物理、光电效应与物理电子学。”科学史研究者V. Ya.弗伦克尔评论道。[8]
同一天,物理数学研究所的时任所长克雷洛夫(Aleksei Nikolaevich Krylov)[9]将方案提交给了科学院。科学院随即成立一个由院士组成的委员会,并邀请伽莫夫一起参与工作。次日,科学院行政的实际负责人、科学院常务秘书沃尔金(V.A. Volgin)出任了该委员会主席。
几天前(12月17日),伽莫夫所在的国家镭研究所已向沃尔金递交了伽莫夫参选通讯院士的推荐信。此刻伽莫夫虽只是院士候选人,仍被邀请加入委员会,可见从科学院的层面,伽莫夫也得到了认可。
五天后的12月28日,物理数学研究所的职工大会还正式表决通过了研究所分拆的提议。一切看起来很顺利,科学院、所里群众都很支持。
02 分歧显现
然而,在来年初,在1932年2月28日召开的科学院委员会会议中,对于未来研究所的方向,两位重量级的老院士表达了不同意见。
作为苏联物理学界老一辈中举足轻重的人物(见《知识分子》文章:在废墟中重建苏联物理学的“教父”),国家物理技术研究所所长约费[10]称这一设想是“一个现实的风险”,他还表示愿意为新研究所挑选具体的研究课题[11]。
另一位“大佬”,国家光学研究所所长罗日杰斯特文斯基(Roshdestwenski)也赞同约费的意见。[12]两位“大佬”坐镇,委员会决定:研究所的工作需根据统一的计划与国家物理技术研究所以及国家光学研究所进行协调。同一天,科学院全体大会作出决议:同意将旧所拆分为一个数学所,一个物理所。
物理所着重理论工作的设想在委员会层面遇到了阻力,然而,伽莫夫并非孤立无援。
当时科学院下属刚成立一个物理-数学联合会,其管辖范围已经涵盖了物理数学研究所、地震研究所、能源研究所以及人口研究所。该联合会的主席是物理数学研究所数学部主任I.M.维诺格拉多夫(Winogradow)[13]。联合会此刻也单独发表了声明,支持伽莫夫——
“科学院的物理研究所必须首先是一个理论物理研究所,并设有一个附属的实验部门,后者应服从于研究所的主要目标任务。……应任命G.A.伽莫夫为代理副所长。”
3月14日,科学院主席团确认:任命克雷洛夫为研究所的代理所长,任命伽莫夫为临时代理副所长。由于克雷洛夫在上一年12月提交研究所重组计划时就已明确表示拒绝继续担任所长,所以接下来伽莫夫当物理所所长应该是顺理成章的事情。
此刻,伽莫夫的身份也获得了一次跃升,他在科学院全体大会后一天正式当选了通讯院士,而且是42:1的压倒性票数。
至此,在科学院数学物理所乃至科学院层面,拆分已成定局,而且基本赞同将新的物理所的工作重点放在理论物理上,未来由伽莫夫领导该所。只是,在委员会层面,还有两位资深院士没“点头”——他们不同意研究所聚焦“理论”研究。
03 选人:要谁不要谁
就在科学院主席团任命伽莫夫为新所临时代理副所长的当天,他兴致勃勃地给好友、远在哥本哈根的列昂·罗森费尔德(Leon Rosenfeld)写了一份信——
“是的!一个重大新闻——科学院将设立理论物理研究所。(目前正在与那些学阀(约费之流)进行一场大战。)等所建成之时(现在还没有足够多的软沙发),将陆续邀请一批“外国学者”来访。届时,你肯定能来待上几个月——对吧?”
伽莫夫接着为研究所草拟了一份工作计划。这个计划延续之前提交的“方案”,拟成立的理论物理研究所将成为处理现代理论物理基本问题的核心机构。研究方向包括:1)原子核结构理论(放射性、核能);2)原子与分子结构理论(分子束、化学反应);3)固体理论(磁性、电导率、光电效应);4)理论天体物理学(恒星内部结构、宇宙学问题)。而人员聘任方面,以年轻的理论物理学家为主。
“可以看出,这些研究主题很显然是为特定人员’量身定制’的,基本上是爵士乐队(按:早在大学期间,这些人就组成一个小团体,称为“爵士乐队”Jazz Band)的成员:伽莫夫与伊万年科[14]负责第1项,朗道与布朗斯坦[15]负责第2与第3项,安巴尔祖米扬[16]则负责第4项。在该计划中还列出了几位较年轻的理论物理学家:伊·斯·丘姆巴泽[17]、卡·弗·尼科利斯基[18]和莫斯科的谢·彼·舒宾[19](他是伊·叶·塔姆的学生)。实验研究的安排则适配给阿尔齐巴舍夫[20](分子物理与分子束)和特·彼·克拉韦茨[21](光电效应)。该计划还设想由德·弗·斯科别利岑[22]领导一个原子核结构实验室(虽然未明说,但也包括宇宙射线研究)。理论与实验两个部门的初步成员总数预计为17人。伽莫夫在此基础上还附加了一个“x”,未注明其上限。”V. Ya.弗伦克尔解释道。
值得注意的是,曾经是这些年轻人老师的弗伦克尔[23]不在其中。
在伽莫夫参选院士和设立新研究所的过程中,伽莫夫、朗道和布朗斯坦,不仅对“师祖”辈的约费不满,似乎也和他发生过摩擦。生物学家妮娜(Nina Kanegisser)在给她姐姐热尼亚(Yevgenia Kanegiesser,自从大学时候起她就是伽莫夫圈子的主要成员)的信里描述了当时的情形——
“理论部门又发生了新政变。强尼任主任,道、安巴尔祖米扬和阿博特(按:布朗斯坦)是成员,还有一位对他们过度热情的格鲁吉亚年轻研究生。三人组不想要弗伦克尔或迪姆斯(按:伊万年科)。安巴尔祖米扬似乎不太严格;随后爆发了丑闻。迪姆斯对强尼很生气,强尼也因迪姆斯没投票支持他当院士而生气。必须说,只有阿博特、道和那个疯狂的格鲁吉亚人支持他。
三人组与阿布拉姆(按:约费)前线还有更多有趣进展。顺便说,雅沙(按:弗伦克尔)称他们为’哈莫夫、火腿和变色龙’。不错吧?在一次唯物辩证法研讨会上,有人指责正在展示唯物主义观点的雅沙,说他的学生不够唯物主义。可怜的雅沙反驳:你可以带走这些学生。这些毒蛇正在啄死我……”
而在大学时代曾经是“爵士乐队”三人组之一的伊万年科,此时似乎被疏离,其位置被布朗斯坦取代。多年之后,伊万年科多少有些愤愤不平的回忆道——
“回忆1930-1931年,我们简要地提醒一个与伽莫夫和朗道提出的重组苏联物理学(最初是理论物理学)计划相关的插曲,这在科学文献史上只是间接知晓。对我们列宁格勒理论小组来说,这是难得的机会,强尼(伽莫夫—A.V.T.)和道(朗道—A.V.T.)于1930年同时因公出差在英国……伽莫夫因其α衰变理论已经进入’大科学'领域,朗道的早期工作也得到了认可,他们笃定地认为所有这些足以认为自己是苏联最重要的理论家,并依赖于据称存在的世界舆论。他们返回列宁格勒后发表的相应言论(如福克根本不是理论家,他是一台数学机器;弗伦克尔的许多作品都很粗糙;塔姆和伊万年科做了一些次要工作——在国外知名的只有伽莫夫和朗道的成就;曼德尔施塔姆仅仅是个无线电物理学家,等等;请记住,那是核物理研究之前的年代)自然引起了笑声,但后续步骤必须认真对待。朗道坚持进行鼓动,声称伽莫夫很快将当选科学院院士,这有合理的依据,伽莫夫于1932年3月当选通讯院士(与V. A.福克同时,成为Ya. I.弗伦克尔的同事,早于I. E.塔姆和Yu. A.克鲁科夫进入科学院)。
另一方面,在列宁格勒建立由伽莫夫和朗道领导、不吸纳其他主要理论家参与的中央学术理论物理研究所的计划,被公正地视为’夺取权力’的实际步骤,并引发了严重的反对(尤其是因为弗伦克尔已经与我及其他同事一起撰写了旨在促进理论物理学'大跃进'的计划)。与A. F.约费进行了多次讨论,并多次与苏联科学院义务秘书沃尔金、管理机构(共产党中央委员会、最高国民经济委员会等)成员,特别是我专程前往莫斯科期间进行的讨论;试图说服V. A.福克同意担任新研究所的所长,由伽莫夫、朗道、伊万年科、安巴尔楚米扬等人担任部门负责人——所有这些努力都未能达成共识,最后Ya. I.弗伦克尔和我说服A. F.约费在科学院决定性会议上提出,在当时组织一个独立的大型理论研究所是不合适的。这一建议被科学院采纳,这段相当令人苦恼的插曲终于结束了。对于苏联物理学来说,理论家过度集中在列宁格勒当然是不正常的。无论如何,这些情况促使伽莫夫出国,尽管他当选了科学院院士。……”[24]
04 约费:外行不要插手
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图说:约费。(维基百科)
在1932年3月25日的委员会会议上,约费再次表达了强烈的反对。他批评物理-数学联合会的意见“令人愤怒且不知分寸”——物理研究所的问题,却由一名数学家和一名地震学家,这两人对物理一窍不通,再加上另外一个人来决定。他强调,不应允许科学院中某个小团体将他们的个人观点和决策强加于院士中真正的物理学家们,而联合会在拟定意见时,并未邀请任何一位物理学家参与。约费似乎忘记了,伽莫夫本人就是物理学家。
大佬的意见举足轻重,但公平的说,也不是他一个人,而是所有老一辈的资深物理学院士都不赞同新所聚焦在理论研究上。伽莫夫所在的国家镭研究所所长维尔纳茨基[25]在日记里记述道——
“伽莫夫向我描述了他为建立理论物理研究所而展开的斗争。显然,所有物理学家(约费、罗日杰斯特文斯基、曼德尔施塔姆)都反对。物理学协会以及年轻一代则支持。理论上这是正确的,但他们能否从辩证唯物主义的角度实现这一目标呢?...
(拉扎列夫)报告了关于伽莫夫和理论物理研究所的情况。所有物理学家都反对。他们认为理论物理必须始终与实验紧密结合。伽莫夫、维诺格拉多夫和尼基福罗夫[26]在科学院主席团(和物理协会)中击败了(这些物理学家-院士)组成的小集团。在(数学与自然科学)学部中,显然有人表示抗议……”
从维尔纳茨基的记述中,不难看出上述约费发言中暗指的“不懂物理”的数学家和地震学家是谁。但在程序上,这两位发表意见本无可厚非。
数学家维诺格拉多夫1929年已当选科学院院士,是数学界的领军人物,且数学和物理当时是在同一个学部;他还是当年成立的物理-数学联合会的主席,该联合会负责管理的研究所包括了科学院物理数学研究所。而且,这一年他还任命为科学院物理数学研究所数学部的主任,对于该所拆分以及今后的发展,可以发表意见。
而尼基福罗夫虽然是一位地震学家,但科学院物理数学研究所中最庞大的地震部在1928年分离出去成为独立的研究所后,他一直担任该所所长。他也将在1932年成为苏联科学院通讯院士,隶属数学与自然科学学部物理学科。
维尔纳茨基本人应该也是支持伽莫夫的,他是伽莫夫正式工作的机构镭研究所的所长,但他本人是一位地球化学家,恐怕也会被约费斥责为外行。此外,他虽然总体上赞成成立理论物理研究所,也担心在当时的语境下,成立“理论”所本身会不会沦为被攻击对象,毕竟,1930年初,反对新物理学理论(如相对论和量子力学)的保守机械论者、意识形态哲学家已经渐渐嚣张了起来。
05 大佬一起反对
事情闹到了学部,天平渐渐地发生了偏转。
1932年3月28日,数学与自然科学学部决定:物理研究所的任务是以实验为基础,研究物理学中最一般性的问题;其工作必须与列宁格勒物理技术研究所和国家光学研究所紧密协调,以实现计划的一致性。
两天后,科学院主席团责成物理学协会办公局以及院士约费、罗日杰斯特文斯基和米特克维奇[27],澄清物理研究所的目标与结构问题,并提出一位所长候选人。
在4月3日的会议上,米特克维奇代表当时因故缺席的约费和罗日杰斯特文斯基坚持认为:不应成立一个“理论”研究所,而应该是“物理”研究所。他强调:实验始终是最终的裁判者。伽莫夫据理反驳道:“十位理论物理学家就能纵览整个物理学领域,而要做到这点需要的实验学家数量则要多得多。”
这里奇怪的是,米特克维奇竟然在此事上代表约费等发言。
米特凯维奇是一位电工专家,他从法拉第、麦克斯韦、电力线和以太的视角看待一切,极其反对相对论和量子力学,把它们看作是唯心主义。他也曾经和约费等物理学家发生过激烈辩论,约费后来还称他为“科学上的反动派”。[28]这里的“代表”可能只是一种事务性的行政委托。但米特凯维奇本身就是经典物理学的卫道士,他反对建立这样一个理论研究所再自然不过了。平日里哲学上的“敌人”,此刻却“站在了一起”,也是个奇观了。
好在,尼基福罗夫站出来声援伽莫夫:“实验物理学需要相当庞大的技术基础。如果在原有物理数学研究所的基础上开展实验工作,那将沦为小手工业式的操作。理论物理应成为研究的重点,这将使新研究所名副其实。”与此同时,他也指出,伽莫夫的计划中缺乏对现有理论的批判,考虑到各种哲学思潮的存在,在计划中必须为批判留出位置[29]。这一意见当场被加入到了研究计划中。
4月14日,物理数学协会办公室将科学院物理研究所1932年度目标与研究课题计划草案提交给物理学院士们审阅。
约费和他的门徒,化学物理研究所所长谢苗诺夫[30]立即给出了完全否定的评价,坚决反对建立一个以理论物理为核心的研究所,而不是一个以实验为基础的研究所。
另一位物理学院士,光学专家罗日杰斯特文斯基表示赞同:“所提交的工作计划与科学院所有物理学家的一致意见极为矛盾。……物理研究所必须是一个实验性的研究所,而不能是理论研究所。强调这一立场的原因在于:目前存在一批物理学家(如伽莫夫等理论家),他们希望将物理研究所建立为一个理论研究机构。”。
对此,做为代理副所长的伽莫夫毫不退让地指出——
“说一个以研究物质结构一般理论问题为核心的研究所会’带来危害’,这是科学院物理学家们提出的、但丝毫没有被证实的主张。在这些人中,没有一位是真正的理论物理学家。他们的这一主张是违背其他科学院院士和研究所内部公众意见的(值得指出的是,研究所全体成员大会一致通过了该计划)。”
最后一位资深的物理学院士曼德尔施塔姆没有表态。
05 冒出来的新所长
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图说:谢尔盖·伊万诺维奇·瓦维洛夫(维基百科)
新旧两派各执一词,究竟是理论为主还是实验为主?事情陷入了胶着。
4月29日再次开会,罗日杰斯特文斯基提议,应当召开一次由所有物理学正式院士参加的会议来做决定,包括新当选的正式院士瓦维洛夫与谢苗诺夫。
这一提议的“用意”不言自明:这可不只是我们老一辈反对。此时,谢苗诺夫已经明确是反对的;而实验光学专家瓦维洛夫[31],按照朗道等人的视角,刚刚“击败”了伽莫夫当选为正式院士,此刻突然被推向了双方战斗的“前台”。
罗日杰斯特文斯基接着说,瓦维洛夫院士同样对物理研究所的问题感兴趣,因为他可能被选为该研究所所长;应该邀请瓦维洛夫院士参与进来,因为他无疑能给这件事打开局面;不宜增加理论物理学家职位,首要任务是加强实验领域。
这时,年轻的朗道发言了,他试图挽回“颓势”。他说,在即将成立的研究所里,理论物理必须发挥决定性作用,不能沦为可有可无的附属部分…这尤为重要,因为理论物理对实验物理也具有巨大意义。
为了说明这点,朗道接着举了一个例子,一个让约费听起来非常刺耳的例子——薄膜绝缘体的开发问题[32]。这个项目是约费亲自领导,但朗道指出,其在研究过程中完全忽视了理论因素,结果是投入了大量资金而一无所获。
面对朗道对约费的“挑衅”,与会者选择沉默。
而罗日杰斯特文斯基则不得不“教训”这位不守规矩的理论物理学家,他再次强调,在新的研究所中,理论工作应当像在其他研究所一样进行;理论物理学家如果脱离实验工作单干,其活动方向就是错误的,这是一个非常重要的问题;建立一个完全以理论为导向的研究所是不可接受的。
约费赞同罗日杰斯特文斯基的意见(他心里是否感激罗日杰斯特文斯基为他“解围”?)并进一步建议,应该提议瓦维洛夫院士迁居列宁格勒,担任物理研究所的所长,“争取他出任该职是极为重要的。”
这次会议最大的“意外”是,两位资深院士出了新招——齐声推举实验光学专家瓦维洛夫为新研究所所长。他俩是事先商量好了,还是临时起意却心有灵犀,已经难以考证。但可以肯定的是,这是瓦维洛夫第一次被公开提名当所长,可这一位置本来是为伽莫夫“预定”的。
至此,这场争斗即将平息,会议总结记录道:“应当考虑让瓦维洛夫担任所长一职,但目前尚不做出最终决定,因为瓦维洛夫院士的提名是在今天会议上首次提出的。”
伽莫夫也参加了这场会议,但至始至终一言未发。
06 尾声
一周后的5月7日,瓦维洛夫发来了其书面意见——
“我原本打算,在前往列宁格勒、了解科学院物理研究所的人员编制、预算以及以往工作之后,再对所寄来的研究所计划书作出评价。但遗憾的是,长时间以来我一直未能成行,因此只能做以下简要评论:该计划中有关原子核、原子与分子的结构问题,无论是在常态还是极端核内条件下,毫无疑问都是现代物理学和天体物理学中最重要、最有趣的问题,这些问题也同样列入了欧洲与美国许多物理研究所的研究计划之中。但与此同时,如果研究所的工作仅限于如此艰深的问题,那么这自然也会对该研究计划的可行性造成限制。我对于计划的实现存在疑虑,尤其是一年期限的计划。由于不了解研究所的人员构成和实际能力,我不敢对计划完成的可能性进行量化评估,但我认为应当减少难度较大的根本性课题,同时增加一些具体且更易完成的课题。”
一个半月后,拟任所长瓦维洛夫开始着手组织物理研究所(PhIAN),并于1932年9月21日被正式委任为该所的代理所长。
伽莫夫和朗道等人的努力彻底失败了。
闹腾完这些,夏天到了,伽莫夫借着“度假”的名义,开始了其“非法越境”的行动——基本上,他放弃了留在本国的念头。而朗道,鉴于与所长约费已经公开闹翻,或许也去意已决,8月,他离开列宁格勒,去了哈尔科夫。
参考文献:
[1] Gamow, George. My World Line: An Informal Autobiography. New York: Viking Press, 1970.[2] Oral history interview with George Gamow byCharles Weiner, 1968 April 25 and 26,http://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/4325采访者为查尔斯·维纳(Charles Weiner,1935–2017),美国著名科学史家,麻省理工学院(MIT)科学技术史荣休教授。[3] 在离开苏联一个月后,1933年11月15日,伽莫夫从巴黎的镭研究所给剑桥的同胞卡皮察写信,信中引用了托尔斯泰的话,“空气中再次弥漫着无垠的自由气息,古森林飘来玫瑰与野草莓的芬芳。”伽莫夫在信中说,”我们身处’国境线此侧’已逾一月,一切安好。我重新潜心投入研究,过去两年因专注于穿越那环绕世界六分之一土地的势垒,荒废了诸多课题。如今我愿追随您的脚步,若有可能,亦想进入’卡皮察态’——持苏联护照侨居海外。我已致函莫斯科,以坚决措辞申请将驻外期限延长一年。期望他们能明白,拒绝并非明智之举。”从这份信看,此时的伽莫夫可能还没有最后下定决心脱离苏联,但此后苏联政府没有同意他将驻外期限延长一年,这可能迫使伽莫夫留在苏联的希望最终破灭,换言之,他认为倘若回到苏联,将不再享有出国交流学术的自由。参见:Correspondence between G A Gamow and P L Kapitza, Physics -Uspekhi37(8) 803-811 (1994),Translated by A Gelbtuch.[4] 当时在多个研究所兼职的现象很普通,主要的原因是经济困难,这样可以领多份工资,保障生活。[5] 这个所的前身是1724年与科学院一起成立的物理研究室,其物质基础是1714年珍品陈列馆开馆时收藏的各种物理仪器、机器和工具,是根据彼得一世在其欧洲之行后指示寻找和购买的。在两百年来,物理研究室由一系列主任领导。拉扎列夫从1917年9月开始领导该物理实验室,直到1921年该研究室与科学院数学研究室合并为统一的物理数学研究所,斯捷克洛夫(V. A. Steklov)担任首任所长。该研究所由三个部门组成:物理部、数学部和地震部。虽然后两个部门的工作进展相当顺利,但物理部由于员工数量少且仪器严重短缺,实际上停止了实验研究。1928年,最庞大的地震部分离出去成为独立的研究所后,剩余的物理数学研究所由院士克雷洛夫(Aleksei Nikolaevich Krylov)领导直到1932年。此外,在1926年到1928年间,约费也曾领导该所。虽然科学院的这个研究室或者所,其历任主任都是著名的学者,但他们很多人是兼职,也没有为其发展投入过太多的精力。参见:G. A. Mesyats,俄罗斯科学院P. N.列别捷夫物理研究所:过去、现在和未来,《物理科学进展》(UFN), 2009年,第179卷,第11期, 1146–1160。[6] V. Ya.弗伦克尔推测,“早在1930年代初,就已有将科学院从列宁格勒迁往莫斯科的提议,而当时莫斯科几乎没有物理研究所(主要例外是莫斯科大学物理研究所),因此科学院数学物理研究所的命运几乎已经注定。或许正因如此,布龙施泰因、伽莫夫与朗道决定尝试在科学院数学物理研究所物理部门的基础上组建一个理论物理研究所。”参考:V. Ya. Frenkel’, George Gamow: World line 1904—1933 (On the ninetieth anniversary of G. A. Gamov’s birth),UFN, 1994, Volume 164, Number 8, 845–866但也有研究认为,伽莫夫和朗道构思建立理论物理研究所的想法,是由于他们在国外科学中心(主要是尼尔斯·玻尔那里)进修的结果——“根据已公布的数据,苏联科学院的搬迁问题于1934年意外出现,没有任何论证,并且是自愿执行的(类似于当今俄罗斯科学院(RAS)的’改革'),以至于连列宁格勒州党委第一书记S. M.基洛夫都是从报纸上得知此事的。V. D.叶萨科夫对苏联科学院迁往莫斯科的情况进行了最全面的调查。另一方面,科学院物理数学研究所(PMI)实际上早在1932年,即在苏联科学院搬迁之前就已划分,但这一决定被苏联中央执行委员会的官员们阻止了。根据《俄罗斯科学院编年史》,将划分为两个独立研究所——数学研究所和物理研究所——的决定是在1932年2月28日苏联科学院全体会议上做出的。同时,I. M.维诺格拉多夫被任命为数学研究所所长;在3月29日,全体会议决定以V. A.斯捷克洛夫的名字命名数学研究所。1932年3月14日,A. N.克雷洛夫被苏联科学院主席团任命为物理研究所代理所长。然而,划分PMI的决定未获中央执行委员会主席团批准,于是在1933年2月1日苏联科学院全体会议不得不通过一项决议,即物理研究所被视为PMI的物理部,数学研究所被视为PMI的数学部。一年后,即1934年,在苏联科学院迁往莫斯科的过程中,才得以实现了科学院全体会议关于划分PMI的决议。”参见:Tan'shina, A. V. (2013). Akhiezer Institute for Theoretical Physics at the National Science Center 'Kharkov Institute of Physics and Technology', National Academy of Sciences of Ukraine: origins, events, facts, comments. Physics-Uspekhi, 56(9), 932–950. DOI: 10.3367/UFNe.0183.201309g.0987[7] 参考:Gorelik,Gennadij E. (1995).„Meine antisowjetische Tätigkeit…“: russische Physiker unter Stalin.Übersetzt von Helmut Rotter. Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg.戈雷利克,G. E. (1995).《我的反苏维埃活动……:斯大林时期的俄罗斯物理学家》. H.罗特译.不伦瑞克;威斯巴登:菲韦格出版社。[8] 从伽莫夫的研究所的构思来看,他和朗道很大可能受到了玻尔研究所的影响,理论物理为主,实验为辅,不考虑应用,这在他们留学那个时段,20年代末到30年代初,尤其明显。约费尽管是实验家,但他应该熟悉玻尔研究所的组织,如何参考别的国家的大学和研究所的模式是他很注意的,但他更知道,如何在苏联让物理,理论物理存在。从约费的反应看,他应该立即就知道,在苏联按照伽莫夫的设想造一个玻尔研究所是不现实的,不为政治环境允许。[9] 阿列克谢·尼古拉耶维奇·克雷洛夫(Алексей Николаевич Крылов,1863—1945),苏联数学家、力学家和舰船工程师,科学院院士。他以应用数学和近似计算方法闻名,尤其是提出基于正交多项式的最小二乘近似法(克雷洛夫方法),并在船舶理论、磁罗经偏差、振动理论等领域做出开创性贡献。作为数学物理方法的奠基人之一,他将经典分析工具系统地应用于工程实践,对苏联应用数学学派的发展影响深远。其著作《近似计算讲义》被奉为经典,所译牛顿《自然哲学的数学原理》俄译本至今仍具权威。[10] 阿布拉姆·费奥多罗维奇·约费(Abram Fedorovich Ioffe,1880-1960)是苏联物理学派的奠基人和杰出组织者,被誉为“苏联物理学之父”。他1905年于慕尼黑大学师从首届诺贝尔物理学奖得主威廉·伦琴获得博士学位,1906年起在圣彼得堡工业大学任教并开展研究,1911年独立完成了测定电子电荷的关键实验。十月革命后,他积极投身科研体系建设,1918年参与创建国立X射线学与放射学研究所并出任首任所长,该所的物理技术部后独立为列宁格勒物理技术研究所(现名约费物理技术研究所),由他长期领导。约费的研究领域涵盖固体物理、半导体物理和核物理,但更卓越的贡献在于科学组织和人才培养。他开创了将学术研究与实践结合的教育模式,门下英才辈出,学生包括卡皮察、库尔恰托夫、谢苗诺夫、弗伦克尔等众多对苏联物理学及核计划产生深远影响的杰出科学家。他曾于1926-1929年和1942-1945年两度担任苏联科学院副院长,并获颁社会主义劳动英雄称号及列宁奖、斯大林奖等多项殊荣。[11] 我们不知道约费口中“现实的风险”的具体含义,但在1930年代,苏联科学通常面临两个常见的指控:一是研究是否是“资产阶级科学”,是否是“唯心主义”;二是科研是否脱离实际,无法服务于计划经济,服务于工业化。具体到理论物理,相对论和量子力学已经屡屡被指责为“唯心主义”,而一个理论物理研究所,很容易被指责为整体上脱离应用,在哲学批评和政治审查层面将毫无遮蔽。约费当然不认同这些批判,尤其是第一点,但他比年轻人更清楚这其中的“危险”,他的反对甚至可以理解为一种“保护”:把理论部门放在一个以实验为主的研究所,至少还能有个“实际应用”的挡箭牌。而物理研究所以实验为主,理论工作放在单独的部门,这种架构已经在约费研究所较为成熟,同时也适应苏维埃的政治要求。另外,担心抢夺资源;代际冲突;不喜欢伽莫夫、朗道的做事方式,对他们的能力认识之后;身为实验家对理论认知不够等因素也有,但笔者认为不是主要的。[12] 至于罗日杰斯特文斯基这位实验光学专家,他对理论本身的认知和评价或许比约费更低,他在后来还批判约费的研究所没有搞物理学的实际应用,埋头于抽象问题,是一种倒退。这是在1936年3月为期一周的科学院会议上,物理学家、党政要员和官僚们聚集在一起,评估约费研究所的表现、其研究计划及其主任约费的工作,约费在这次会上遭到了严厉批判。参考Josephson, P. R. (1991). Physics and politics in revolutionary Russia. University of California Press.[13] 伊万·马特维耶维奇·维诺格拉多夫(俄语:Ива́н Матве́евич Виногра́дов,1891年9月14日-1983年3月20日)是苏联数学家,现代解析数论奠基人之一,也是苏联数学界的领军人物。他出生于普斯科夫州大卢基区,毕业于圣彼得堡大学,并于1920年成为该校教授。自1934年起,他担任斯捷克洛夫数学研究所所长,除1941年至1946年该所由院士谢尔盖·索博列夫领导外,终身任职于此。1941年,他获得斯大林奖。1942年,他当选为美国哲学学会会士。1951年,他成为克拉科夫波兰科学院外籍院士。参见:维基百科。[14] 伊万年科与伽莫夫、朗道在大学时候就组成了一个小团体,乔尼、迪姆和道(Jonny Dymus Dau),戏称“三个火枪手”。伊万年科在某个时候脱离了这个团体。[15] 布朗斯坦(Matvei Petrovich Bronstein,1906—1938)是苏联理论物理学家、量子引力研究先驱,其学术成果涉及天体物理学、半导体、量子电动力学和宇宙学领域,并著有多种儿童科普读物。其传记以及物理成就的解读,见G. E. Gorelik, V. Y. Frenkel, Matvei Petrovich Bronstein and Soviet Theoretical Physics in the Thirties, Birkhauser Verlag, 1994.维克多·阿马扎斯波维奇·安巴尔祖米扬(Viktor AamazaspovichAmbartsumian,1908年9月18日—1996年8月12日)是苏联和亚美尼亚的天体物理学家及科学管理者。他是20世纪最杰出的天文学家之一,被广泛认为是苏联理论天体物理学的奠基人。[16] 维克托·阿马扎斯波维奇·安巴尔楚米扬(Ви́ктор Амаза́спович Амбарцумя́н,1908—1996)苏联及亚美尼亚天体物理学家,被公认为苏联理论天体物理学的奠基人。1928年毕业于列宁格勒大学,后在普尔科沃天文台深造。1934年在列宁格勒大学创建苏联首个天体物理学教研室。1946年在亚美尼亚创立布拉堪天文台并任台长至1988年。1947年发现并提出星协概念,证明恒星在当代仍在成群形成,颠覆了传统恒星演化理论。主要贡献还包括提出行星状星云辐射平衡理论、创立弥漫介质中光散射的不变性原理(获1946年斯大林奖)、研究非稳恒星及星系活动现象。长期担任亚美尼亚科学院院长(1947—1993),曾任国际天文学联合会主席(1961—1964)和国际科学理事会主席(1966—1972)。两次获社会主义劳动英雄称号(1968、1978),获斯大林奖(1946、1950)、俄罗斯联邦国家奖(1995)及多国科学院外籍院士称号。[17] И.С.Джамбадзе(I.S.琼巴泽):苏联格鲁吉亚籍物理学家,具体生卒年不详。作为1930年代苏联理论物理学界年轻一代的成员,他曾在阿尔齐贝舍夫指导下从事分子物理学和分子束相关的实验工作。尽管在公开的科学史料中关于他的记载较为稀缺,但他在伽莫夫等人筹建理论物理研究所的计划中被列为拟邀请的实验物理学家之一,可见在当时已获得一定的学术认可。[18] К.В.Никольский(Konstantin Vyacheslavovich Nikolsky, K.V.尼科尔斯基,1905-1978):苏联理论物理学家,物理数学博士,教授。他的科研生涯始于在弗拉基米尔·福克指导下进行研究。自1920年代末起在列宁格勒国立光学研究所工作,1934年调入苏联科学院物理研究所理论部任高级专家。他的研究领域涵盖量子力学、相对论性量子力学和相对论,是苏联最早提出量子力学系综解释的学者之一。著有《分子量子力学》(1934)、《量子过程》(1940)和《光子》(1934)等多部学术著作和教材,并积极参与苏联物理学界关于量子力学解释的讨论。他的最后一篇科学论文于1964年发表在《数学科学进展》杂志。[19] С.П.Шубин(Semyon Petrovich Shubin, S.P.舒宾,1908-1938):苏联理论物理学家,物理数学博士(1938)。1927年毕业于莫斯科大学,是伊戈尔·塔姆的学生。1931年与塔姆共同构建了金属光电效应的量子理论;1933年发展了液态金属的能带理论;1934-1936年提出极性模型和s-d(f)交换模型;1935年将密度矩阵方法应用于金属理论,并建立了微正则分布与广义吉布斯正则分布之间的联系。1932年起在斯维尔德洛夫斯克工作,任乌拉尔物理技术研究所理论物理部主任和乌拉尔物理力学学院物理系主任,创建了乌拉尔理论物理学派。1938年4月9日因”反革命托洛茨基活动”被苏联内务人民委员会特别会议判处八年监禁,同年11月20日死于伐木劳动中,1956年平反恢复名誉。塔姆曾评价他是“最杰出的苏联理论物理学家之一”。[20] С.А.Арцыбашев(Sergey Alexandrovich Artsybyshev,谢尔盖·亚历山德罗维奇·阿尔齐贝舍夫,1887-1957):苏联物理学家。1911年毕业于喀山大学物理数学系,留校任教。1919年起任伊尔库茨克大学物理学教授并长期主持物理系工作至1930年,期间对西伯利亚地区水源、矿泉和医疗泥的放射性进行了开拓性考察。1934年迁至莫斯科后任第一莫斯科医学院物理系主任直至逝世。1936年以《金属离子渗入透明碱卤晶体的研究》论文获博士学位,该研究成果对半导体理论和潜像本质的研究具有重要价值。著有《医学生物理学》(作为苏联医科生标准教材再版六次并被多国翻译)、《工科院校物理教程》(三卷本)、《师范院校物理教程》(三卷本)等教材。1947年获颁劳动红旗勋章。[21] Т.П.Кравец(Torichan Pavlovich Kravets,特·彼·克拉韦茨,1876-1955):苏联物理学家,苏联科学院通讯院士(1943)。1898年毕业于莫斯科大学,后在彼得堡大学通过硕士考试并答辩学位论文(1911-1913)。先后在哈尔科夫大学(1914-1919)、库班大学(1920-1923)和伊尔库茨克大学(1923-1926)任教,1926年起在列宁格勒国立光学研究所工作,同时自1934年起任列宁格勒大学教授。他的科研工作集中于有色化合物溶液的波谱学、地球物理学、照相过程物理学和物理学史,在照相感光学领域做出贡献,对卤化银光解着色和潜像中心本质进行了系列研究。因研制新的乳胶感光度测定系统和仪器,于1946年获苏联国家奖。[22] Д.В.Скобельцын(Dmitry Vladimirovich Skobeltsyn,德米特里·弗拉基米罗维奇·斯科别利琴,1892-1990):苏联著名物理学家,苏联科学院院士(1946),社会主义劳动英雄(1969)。1915年毕业于彼得格勒大学,先后在工学院(1916-1937)和物理技术研究所(1925-1939)工作,1929-1931年在巴黎居里实验室进修。他是宇宙射线物理学的奠基人之一,1923年起率先运用威尔逊云室研究康普顿效应,1925年首次将磁场引入云室;1927-1929年发现宇宙射线主要由带电粒子组成,并形成有遗传联系的簇射,奠定了高能粒子物理学基础。自1937年起在苏联科学院物理研究所工作(1951-1972任所长),1946年创建并首任莫斯科大学核物理研究所(现斯科别利琴核物理研究所)所长。曾获苏联国家奖(1951)、列宁奖(1982)及六枚列宁勋章。[23] 弗伦克尔(1894-1952)是列宁格勒理论物理学家中最活跃的一个,一生发表了一百多篇论文和二十部专著,他的主要研究领域在凝聚态物理。1926年深秋,弗伦克尔从德国学术休假归来后,就开设了他在苏联的第一门量子力学课程。他指导过很多学生,包括朗道和布朗斯坦。他也长期与量子力学和相对论的反对者做斗争,他坚决反对辩证唯物主义思想渗透自然科学,认为其无法为物理学贡献任何东西。参见Josephson, Paul R. Physics and Politics in Revolutionary Russia. Berkeley: University of California Press, 1991.[24] Tan'shina, A. V. (2013). Akhiezer Institute for Theoretical Physics at the National Science Center 'Kharkov Institute of Physics and Technology', National Academy of Sciences of Ukraine: origins, events, facts, comments. Physics-Uspekhi, 56(9), 932–950. DOI: 10.3367/UFNe.0183.201309g.0987[25] 维尔纳茨基(Владимир Иванович Вернадский,1863—1945)俄国及苏联矿物学家、地球化学家,地球化学、生物地球化学和放射地质学的奠基人之一。1885年毕业于圣彼得堡大学物理数学系自然科,1897年获博士学位,后任莫斯科大学教授及矿物学系主任(1898—1911)。1912年当选彼得堡科学院院士。1918年参与创建乌克兰科学院并任首任院长。1922年参与创立苏联国立镭研究所并任所长。其学术贡献包括提出硅酸盐结构理论、开创生物地球化学领域、系统研究元素地球化学行为并将元素分为六类。1926年出版《生物圈》,系统发展了生物圈概念并提出“智慧圈”(noosphere)理论,认为生命是塑造地球的地质力。主要著作有《地壳矿物史》(1923—1936)、《地球化学概论》(1924)、《生物地球化学概论》(1940)等。1943年获斯大林奖。[26] 尼基福罗夫(Павел Михайлович Никифоров,1884—1944)苏联地球物理学家、地震学家,苏联科学院通讯院士(1932)。1908年毕业于圣彼得堡大学,后师从戈利岑从事地震学研究。1924年起主管苏联科学院地震部门及地震台网,1928年组建苏联科学院地震研究所并任所长直至逝世。他还是列宁格勒大学(1926—1934)和矿业学院(1933—1934)教授。曾研制出新型地震仪和重力变位仪,组织建立克里米亚、高加索和中亚地区区域地震台站网络,主持编制苏联首张地震区划图(1935),并领导制定了苏联首批抗震建筑规范。1932年加入联共(布)。[27] 米特克维奇(Владимир Фёдорович Миткевич,1872—1951)苏联电工学家、物理学家,苏联科学院院士(1929)。1895年毕业于彼得堡大学物理数学系,1902年起在彼得堡(列宁格勒)工业大学任教,1906年任教授。早年研究电孤放电现象,1901年提出将交流电变为直流电的整流电路方案,1903—1905年研究电孤氧化空气中的氮,与化学家戈尔博夫共同研制出俄罗斯第一台制取硝酸的电孤炉。参与制定全俄电气化计划,1921—1937年任国防特种技术局科学负责人。主要学术贡献涉及电磁现象、交变电流理论、高压输电等领域,1910年首次提出采用分裂导线以提高电晕临界电压的方法。著有《交变电流理论》(1910)、《磁学与电学》(1912)、《电工学物理基础》(1933)等教材。在哲学倾向上坚持电磁场近距作用的唯物主义观点,1930年代曾参与物理学中“近距作用与远距作用”的论战。[28] 在1934年6月共产主义学院召开的一次会议上(这次会议是为了纪念《唯物主义和经验批判主义》出版25周年,其目的是要强调唯心主义的危险),参会的哲学家纷纷以斯大林主义的口吻指责当代理论物理学。会后,物理学家约费写了一篇引人注目的文章《苏联物理学哲学战线的局势》,首先对机械论者进行了批驳——“季米里亚泽夫、马克西莫夫、米特凯维奇自认为是唯物主义者,实际上却是科学上的反动派,因为他们要么根本不了解、要么根本不想了解现实世界的本来面貌,而是试图把世界变成他们希望看到的样子。相反,塔姆、弗伦克尔、福克等人是从超越感官的现实世界现象出发的,是真正的唯物主义者,尽管他们中的一些人离对物理学的辩证理解还很远,也未能正确评估辩证方法论在物理哲学解释中的意义。”[29] 当时正处于哲学“大批判”的高压期:20世纪20年代末到30年代初,苏联开展了针对“资产阶级科学”的思想斗争。以物理为例,当时批判的矛头指向了“物理唯心主义”,例如相对论和量子力学就常因其哲学基础被攻击。尼基福罗夫所说的“各种哲学思潮”和需要“批判”,正是在呼应这一主流话语。在一份官方计划中,如果只谈理论物理而不提对“资产阶级思潮”的批判,一旦被审查,就可能被视为政治疏忽。此外,理论物理学也是“高危”的。当时,纯理论物理因其抽象性,处境很微妙。强调实验是相对安全的,因为列宁在《唯物主义和经验批判主义》中曾肯定实践。但理论物理,尤其是新生的量子力学,常被怀疑是“唯心主义”。因此,尼基福罗夫提出要在计划中为“批判”留出位置,也许是为了给新建的理论物理研究所披上一件“思想正确”的外衣,把它包装成不仅研究理论,还肩负着从哲学上肃清错误思潮。尼基福罗夫作为地震学家,可能比深陷派系斗争的物理学家们更敏锐地嗅到了政治气候的变化。他建议加上“批判”这一条,像是在为这个备受争议的理论物理计划提供一种政治保护。30年代中后期,许多物理学家正是因为缺乏这种“警觉”而遭受了冲击。[30] 谢苗诺夫(Николай Николаевич Семёнов,1896—1986)苏联物理化学家,1956年诺贝尔化学奖得主,苏联建国后首位获此奖项的科学家。1917年毕业于彼得格勒大学数理系,师从约费,1928年起任列宁格勒工学院教授。1931年创建苏联科学院化学物理研究所并任所长直至逝世(1944年该所迁至莫斯科)。1932年当选苏联科学院院士。主要贡献在于化学反应动力学和链式反应机理的研究,1926年通过磷蒸气氧化实验证明热化学反应亦属链反应,并提出分支链式反应理论,揭示燃烧与爆炸的机制差异。其理论被广泛应用于化学工艺改进和聚合反应研究。著有《链反应》(1934)、《化学动力学与反应能力的若干问题》(1954)等。曾获九枚列宁勋章、两次社会主义劳动英雄称号(1966、1976)及列宁奖(1976)。[31] 谢尔盖·伊万诺维奇·瓦维洛夫(Сергей Иванович Вавилов,1891—1951)苏联物理学家、物理光学学派创始人,1945年起担任苏联科学院院长。1891年生于莫斯科商人家庭,1909年入莫斯科大学数学物理系,师从物理学家列别杰夫和拉扎列夫,大学期间即开始独立研究,1914年以一等文凭毕业,因抗议当局打压学术自由而放弃留校,同年应征入伍参加第一次世界大战,在工兵和无线电部队服役期间仍坚持科研,研究天线振荡频率并提出无线电台定位新方法。1918年复员后返回莫斯科,在拉扎列夫创建的物理与生物物理研究所工作,从此将光学现象作为毕生研究方向。1922年起系统研究荧光现象,奠定微光学基础。1926年赴德国柏林大学物理研究所从事科研工作。1929年任莫斯科大学教授。1931年当选苏联科学院通讯院士,次年3月当选正式院士,随即奉命赴列宁格勒担任国家光学研究所业务领导,并兼任苏联科学院物理研究所所长。其1932年前的早期经历奠定了他在光学领域的学术地位,为日后发现瓦维洛夫-契连科夫效应(1958年诺贝尔物理学奖)及领导苏联物理学研究奠定了基础。[32] 在1928年约费美国之行中,他在纽约和波士顿与万尼瓦尔·布什、L·马歇尔达成协议:在T·J·柯立芝和J·P·摩根最高5000万美元的潜在支持下,开发生产薄层绝缘材料。这是新成立的雷神公司众多项目之一,约费将获得1.2万美元年薪、特定专利权及版税作为回报。此外,他还与西门子公司为首的德国电工企业联盟签订绝缘材料生产实验室合作协议,该协议确保约费获得1000万德国马克及7%专利分成。1928年夏,他将所得资金用于”派遣25名研究所同仁赴欧进修”。但由于约费与库尔恰托夫(Игорь Васильевич Курчатов,1903—1960,后被称为“苏联原子弹之父”)等人对物理参数的误算,他们未能研发出介电强度更高的薄层绝缘材料。这一失败将在1930年代引发政治风波,而朗道也从未在此事上吝惜其火力。参考:Josephson, P. R. (1991). Physics and politics in revolutionary Russia. University of California Press.





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