人類歷史上最牛的一張合影，承載全球1/3的智慧，真正的全明星夢之隊

演算法與數學之美發表於2018-10-29

640?wx_fmt=jpeg

這張圖相信大家都看到過，至於為什麼會被評為最牛的合影呢？因為這20多個男士何以為女士承載了物理史的一半。

這是第五次索爾維會議攝影者是本傑明庫普利；地點是比利時布魯塞爾國際索爾維物理研究所；時間是1927年10月。此張就是攝於國際索爾維物理研究所，也就是號稱彙集全球三分之一智慧的照片。

參加這次會議的二十九人中有十七人獲得或後來獲得諾貝爾獎。

在人類探知和認識自然世界的過程中，曾經發生過幾次忽如一夜春風來的知識大突破，或者說叫大統一。它們分別是：

十七世紀，牛頓對一般力學和天體力學的統一。

十九世紀，麥克斯韋對電學、磁和光學的統一。

二十世紀，愛因斯坦相對論對空間和時間的統一。

二十世紀，狄拉克方程對量子力學的統一

這種大統一是開天闢地式的，縱觀整個人類歷史也只有過這寥寥的四五次，而在這張照片裡我們能夠看到兩位有這樣成就的開山匠，愛因斯坦和狄拉克。

640?wx_fmt=png

        第一排：歐文·朗繆爾、馬克斯·普朗克、瑪麗·居里、亨德里克·洛倫茲、阿爾伯特·愛因斯坦、保羅·朗之萬、Ch. E. Guye、C.T.R.威爾遜、O.W.裡查森
　　第二排：彼得·德拜、馬丁·努森、威廉·勞倫斯·布拉格、Hendrik Anthony Kramers、保羅·狄拉克、亞瑟·康普頓、路易·德布羅意、馬克斯·波恩、尼爾斯·玻爾
　　第三排：奧古斯特·皮卡爾德、E. Henriot、保羅·埃倫費斯特、Ed. Herzen、Théophile de Donder、埃爾溫·薛定諤、E. Verschaffelt、沃爾夫岡·泡利、沃納·海森堡、R.H.福勒、里昂·布里淵  　　
　　

現代物理學奠基人愛因斯坦

愛因斯坦，美籍德國猶太裔，理論物理學家，相對論的創立者，現代物理學奠基人。　

1921年獲諾貝爾物理學獎，1999年被美國《時代週刊》評選為“世紀偉人”。

愛因斯坦曾經是量子力學的催生者之一，但是他不滿意量子力學的後續發展，愛因斯坦始終認為“量子力學（以波爾為首的哥本哈根詮釋：“基本上，量子系統的描述是機率的。一個事件的機率是波函式的絕對值平方。”）不完備”，但苦於沒有好的解說樣板，也就有了著名的“上帝不擲骰子”的否定式吶喊！愛因斯坦到過世前都沒有接受量子力學是一個完備的理論。愛因斯坦還有另一個名言：“月亮是否只在你看著他的時候才存在？”

1927年10月參加第五屆布魯塞爾索爾維物理討論會，開始同哥本哈根學派就量子力學的解釋問題進行激烈論戰。發表《牛頓力學及其對理論物理學發展的影響》。

　　
量子力學前輩馬克斯·普朗克

第五屆索爾維會議討論的核心是有關量子力學的，而追溯量子力學就不得不提及一個人，那便是馬克斯·普朗克（MaxPlanck1858～1947，前排左二），德國物理學家，“量子力學之父”。參加這屆索爾維會議時他已經69歲，德高望重，是當然的前輩。

19世紀末，揚棄古典物理學的觀念已提上日程。因而消除牛頓力學和麥克斯韋電磁場這兩大理論之間的不一致，就成為二十世紀物理學發展的前提。普朗克此時提出了一個大膽的假說，在科學界一鳴驚人。這一假說認為輻射能（即光波能）不是一種連續的流，而是由小微粒組成的。他把這種小微粒叫做量子。普朗克的假說與經典的光學學說和電磁學說相對立，使物理學發生了一場革命，使人們對物質性和放射性有了更為深刻的瞭解。　

　
反叛的哥本哈根學派

該屆索爾維會議上有三大陣營。以玻爾為中心的便是哥本哈根學派，年輕、激情是他們的標籤，因而被稱為反叛的一群。其中有尼爾斯·玻爾、馬克斯·玻恩、海森堡、沃爾夫岡·泡利等。　　

尼爾斯·玻爾（NielsBohr，1885－1962，中排右一），在量子力學的發展上提出了具有突破性的“對應理論”，成為量子力學的奠基人之一，哥本哈根學派的掌門人。　　

馬克斯·玻恩（MaxBorn，1882－1970，中排右二）是德國理論物理學家，量子力學的奠基人之一。從1923年開始，他致力於發展量子理論。由於他從具體的碰撞問題的分析出發，提出了波函式的統計詮釋波函式的二次方代表粒子出現的概率，於1954年獲得了諾貝爾物理學獎。　　

同為德國人的海森堡（WernerKarlHeisenberg，1907－1976，後排右三）是量子力學第一種有效形式（矩陣力學）的建立者，他更是為後人留下了一個神祕詭譎的“海森堡之謎”。“二戰”期間，納粹德國召集眾多科學家研製原子彈，海森堡是其中核心人物，但最後德國並沒有造出原子彈，有一說法正是海森堡沒有盡全力，但海森堡本人一直拒絕披露其中的真相。　

美籍奧地利科學家沃爾夫岡·泡利（WolfgangPauli，1900－1958，後排右四）是迎著20世紀的曙光來到世界的，父親、教父堅深的物理學背景使其從小在物理學的潤“物”細無聲中成長。泡利是上世紀主要的理論物理學家之一。不相容原理、核子自旋的假設、中微子的假設，以及粒子自旋和統計之間關係的闡述，都是他對物理學的發展作出的卓越的貢獻。

　　
哥本哈根學派的質疑者

儘管哥本哈根學派所提出的量子力學有無窮的魅力，但愛因斯坦、薛定諤、德布羅意等人還是對此提出了質疑，這些質疑同樣促進了量子力學的發展。　　

阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein，1879－1955，前排正中）的名字與相對論是截然不可分的，不過這位20世紀最有智慧的頭腦還提出過光量子，他和馬克斯·普朗克、尼爾斯·玻爾一樣為量子力學最初的發展做出了巨大貢獻。在這張照片中，他居於最突出的位置，可見他當時的地位。　　

埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrodinger，1887－1961，後排右六）是奧地利理論物理學家。20世紀20年代，因為量子力學的發展，薛定諤的名字與愛因斯坦、玻爾、玻恩、海森堡等捆在了一起，而那隻半死半活的“薛定諤的貓”更是科學史上著名的怪異形象之一。1933年，薛定諤因建立描述電子和其他亞原子粒子的運動的波動方程，獲得諾貝爾物理獎。在愛因斯坦和玻爾的論戰中，他是支援愛因斯坦最有力的科學家。　

路易·德布羅意（Louls－Victorde Broglie，1892－1987，中排右三）是法國著名理論物理學家，物質波理論的創立者。1924年11月，德布羅意在博士論文中闡述了著名的物質波理論，並指出電子的波動性。這一理論為建立波動力學奠定了堅實基礎。由於這一劃時代的研究成果，使他獲得1929年的諾貝爾物理學獎，同時也使他成為第一個以學位論文獲得諾貝爾獎金的學者。　

　
實驗派：我走我的獨木橋

照片中，除以愛因斯坦和玻爾為軸心人物的兩大陣營外，還有另一派，那是隻關心實驗結果的實驗派，包括布拉格和康普敦。　　

康普頓（A.H.Compton，1892—1962，中排右四），他於1922—1923年間研究了X射線經金屬或石墨等物質散射後的光譜。在索爾維的峰會上，他傾心於他的實驗成果，報告了康普頓實驗以及其和經典電磁理論的不一致，而勞倫斯·布拉格則做了關於X射線的實驗報告。出現在照片中的威廉·亨利·布拉格（W.H.Bragg，1862－1942，中排左三）便是其父親，現代固體物理學的奠基人之一。由於在使用X射線衍射研究晶體原子和分子結構方面所作出的開創性貢獻，他與兒子分享了1915年諾貝爾物理學獎。　　

物理學界的明星主持人

荷蘭物理學家亨德里克·安東·洛倫茲（HendrikAntoonLorentz，1853—1928，前排左四），在萊頓大學任教期間創立了電子論，並與塞曼因研究磁場對輻射現象的影響，發現塞曼效應，分享了1902年度諾貝爾物理學獎。1904年他提出著名的洛侖茲變換公式，並指出光速是物體相對於以太運動速度的極限。　　

洛侖茲不僅是物理學界的明星人物，由於其通曉人文地理，且掌握多門外語，是國際物理學界的各種集會很受歡迎的主持人，此次物理學家的峰會便是由其主持。　

　
中國物理學會的“催化劑”

這些物理界的明星人物中，有一人還對中國物理學會的成立起過積極的作用，那便是保羅·朗之萬（PaulLangevin，1872—1946，前排右四）。朗之萬生於巴黎，1905年他看到愛因斯坦的論文後，對相對論表示了濃烈的興趣，並和愛因斯坦結下了深摯的友誼。他形象地闡述相對論並作了大量宣傳工作，因而有“朗之萬炮彈”的美稱。　　

1931年，正值“九一八事變”發生，朗之萬受國際聯盟委託來中國考察教育，對中國人民的抗日活動表示聲援。他甚至呼籲中國物理學界聯絡起來，催化了當時醞釀已久的中國物理學會成立。朗之萬本人也成為中國物理學會第一位名譽會員。

　　
埃倫費斯特、狄拉克和德拜

三人中埃倫費斯特對量子力學的發展也起過積極的作用。埃倫費斯特（P.Ehrenfest，1880－1933，後排左三），荷蘭物理學家。如果說，玻爾的對應原理是在經典物理學和量子力學之間架起的一座橋樑，那麼，埃倫費斯特的浸漸原理則是兩者之間的又一座橋樑。　　

1906年，埃倫費斯特開始研究普朗克輻射定律的統計力學基礎。愛因斯坦對他的思想評價頗高，1914年稱埃倫費斯特的原理為“浸漸假說”。玻爾也充分肯定埃倫費斯特的貢獻，承認在自己後來的工作中浸漸原理起了很重要的作用。　　

保羅·A·M·狄拉克（PaulAdrienMauriceDirac，1902－1984，中排左五）是一位英國物理學家。他長期從事科學研究，創立量子電動力學；1928年建立“狄拉克方程”，即相對論形式的薛定諤方程；這個貌似簡單的方程式從理論上預言了正電子的存在，具有劃時代的意義；它對原子結構及分子結構都給予了新的詮釋。　　

1935年他曾來中國，在清華大學講學，並曾被選為中國物理學會名譽會員。　　

彼得·德拜（PeterDebye，1884－1966，中排左一），是出生於荷蘭的美國物理化學家。因通過偶極矩研究及X射線衍射研究對分子結構學科所作貢獻而於1936年獲諾貝爾化學獎金。

　　
居里夫人

物理學，在通常的認識中是被男性佔據的領地。夢之隊差一點又將佐證這一常識，但偏偏就有那麼個“出格”的人打破了這一“神話”，那便是居里夫人。

1867年出生的居里夫人（MarieCurie，1867－1934，前排左三）儘管受教育較晚，卻一點都沒阻攔她在物理學、化學等領域的研究和所作的貢獻。居里夫人憑著堅韌的精神前進在嚴肅的學術領地中，她選擇“放射性”作為其一生要攻克的領地，研究了許多物質，發現釷及其化合物的特性與鈾相同。研究瀝青鈾礦時，她發現了鐳和釙。1910年她成功地分離了純鐳。因居里夫人的突出貢獻，她曾兩次獲諾貝爾獎，1903年的物理獎，1911年的化學獎。　

∑編輯 | Gemini

來源 | 算數學苑

更多精彩：

☞ 深度神經網路中的數學，對你來說會不會太難？

☞ 程式設計需要知道多少數學知識？

☞ 陳省身——什麼是幾何學

☞ 模式識別研究的回顧與展望