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丹麥最神奇門將:踢球時思考數(shù)學(xué),37歲拿諾獎,與愛因斯坦吵吵一輩子,開創(chuàng)

來源:IT之家  時間:2022-11-30 17:32  編輯:沐瑤   閱讀量:17477   

因為一道數(shù)學(xué)題,他錯過了一次精彩的撲救。

丹麥最神奇門將:踢球時思考數(shù)學(xué),37歲拿諾獎,與愛因斯坦吵吵一輩子,開創(chuàng)

從此,世界上少了一個守門員玻爾,多了一個科學(xué)家玻爾。

他被稱為玻爾,量子力學(xué)的創(chuàng)始人因為對原子結(jié)構(gòu)和量子論的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎,在全世界聲名鵲起,被視為20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一

他創(chuàng)辦的哥本哈根學(xué)派誕生了海森堡,狄拉克,泡利等近十位諾貝爾獎獲得者。

但大多數(shù)人不知道的是,他14歲開始踢球,一度成為當(dāng)時國內(nèi)最強(qiáng)俱樂部之一AB的主力門將。

在一次比賽中,我因為在球門柱上計算數(shù)學(xué)題,忘了頂住一家德國俱樂部的球門他事后承認(rèn):做題比看門更有意思

知情人士回憶說,這是他不參加國際比賽的原因之一。

解決數(shù)學(xué)問題,錯過了保存。

其實玻爾出生在一個既有科學(xué)又有體育風(fēng)氣的家庭我的父親克里斯蒂安·波爾是哥本哈根大學(xué)的生理學(xué)教授同時,他非常熱愛運(yùn)動

那時,足球在丹麥還是一件新鮮事物我的父親不僅幫助將這項運(yùn)動引入哥本哈根,還在附近的Tagensviji街修建了一個足球場每次去踢足球,我都帶著波爾和他的兄弟

足球也是他們在學(xué)校的課程之一據(jù)他當(dāng)時的同學(xué)回憶,每次踢足球,波爾都會把球打進(jìn)溝里

正因為如此,老師發(fā)現(xiàn)了他作為守門員的天賦。

第二排左四是玻爾

14,15歲就和弟弟一起入選了Akademisk Boldklub的少年組,隨后進(jìn)入第一梯隊,一年內(nèi)成為俱樂部主力。

AB俱樂部曾經(jīng)是丹麥足壇最成功的俱樂部之一,9次獲得丹麥足球冠軍波爾的父親是這個俱樂部的主任

我以為自己在足球上一步一步越走越遠(yuǎn),但是中間有個小插曲據(jù)后來知情人士透露,這也是他后來告別足球的原因之一

在德國對陣Mittweida Tecnicum的比賽中,由于球很少落到AB的球門,波爾干脆靠在其中一個門柱上解數(shù)學(xué)題。

結(jié)果對方遠(yuǎn)射,波爾沒注意就被撞出門外。

賽后他向隊友承認(rèn),他思考的問題比比賽更有趣,于是在1905賽季退役。

相比較而言,比他小兩歲的弟弟哈拉爾德·波爾要有天賦得多,足球生涯也走得更遠(yuǎn)。

哈拉爾德·波爾16歲就出現(xiàn)在AB第一梯隊,被譽(yù)為丹麥足球第一運(yùn)球手比賽開始前,他總是拿著一塊白手帕在空中測量風(fēng)向和強(qiáng)度

后來,他成為國家隊隊長,參加了包括1908年倫敦奧運(yùn)會在內(nèi)的四次國際比賽,獲得銀牌,并在決賽中梅開二度。

1908年奧運(yùn)會上的丹麥足球隊,頂排左二是哈拉爾德·波爾。

但沒過多久,他繼續(xù)深造,專攻數(shù)學(xué),這也催生了以他名字命名的玻爾—莫勒魯普定理。

當(dāng)時很多人把這兩個人搞混了江湖上甚至有傳言,時任哥本哈根大學(xué)教授的玻爾會見丹麥國王時,國王一見面就稱他為著名足球運(yùn)動員結(jié)果玻爾很快否定了三聯(lián):你說的是我哥

在那個業(yè)余足球的時代,大多數(shù)球員都有日常工作,但他們很少有像波爾兄弟這樣的智慧和運(yùn)動天賦這就是當(dāng)時它們在中國如此受歡迎的原因

拋開足球不談,我年輕的時候,玻爾兄弟,我弟弟其實比我大哥還厲害,甚至還幫他補(bǔ)過物理學(xué)博士論文。

知道他們相差兩歲,但同時進(jìn)入哥本哈根大學(xué),弟弟比哥哥早拿到碩士學(xué)位,還有一年就要讀完博士了。

玻爾和他小有成就的弟弟比起來慢了一拍,在大學(xué)里也只是略有亮相。

這可能也和他的性格有關(guān)他不善言談,性格內(nèi)向,弟弟比較能言善辯,很受同學(xué)歡迎

這一切在我遇到他的伯樂盧瑟福時發(fā)生了轉(zhuǎn)機(jī)。

哥本哈根學(xué)派創(chuàng)始人

玻爾在哥本哈根大學(xué)從本科一路走到博士當(dāng)時他的博士論文《金屬的電子理論》已經(jīng)有了一些突破,但是是用丹麥語寫的,并沒有引起北歐以外的太多關(guān)注

于是他移居英國,希望得到諾貝爾獎得主約瑟夫·湯慕孫的賞識。

可是,他很坦率,什么也沒說就把兩篇論文放在了教授面前一個是我自己,想得到他的指導(dǎo),另一個是唐慕孫的,想當(dāng)面指出他的錯誤

這......第一印象對誰都不會好。

結(jié)果,唐慕孫以前的學(xué)生盧瑟福正好來劍橋講課,于是唐慕孫順勢把玻爾介紹給了盧瑟福。

核物理之父盧瑟福創(chuàng)造了盧瑟福模型,成功證明了原子中心有一個原子核。

盧瑟福

也正是因為這個機(jī)會,他們才成就了多年的親密師友關(guān)系。

玻爾在盧瑟福研究的基礎(chǔ)上,引用馬克斯·普朗克提出的量子理論,構(gòu)建了突破性的玻爾模型。

在這篇劃時代的長篇論文《論原子和分子的結(jié)構(gòu)》中,玻爾提出了量子不連續(xù)性,并成功地解釋了氫原子和類氫原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

玻爾模型首次引入量子化概念來研究電子在原子中的運(yùn)動,成功闡明了原子發(fā)光機(jī)制,可以說打開了微觀世界的大門。

這一成果也被稱為現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)或里程碑,玻爾本人也因此獲得了1922年的諾貝爾物理學(xué)獎。

此后,一戰(zhàn)成名的玻爾被維多利亞大學(xué),哥本哈根大學(xué)等機(jī)構(gòu)聘為講師和教授,并于1917年當(dāng)選為丹麥皇家科學(xué)院院士。

他所投身的哥本哈根理論物理研究所于1920年正式成立,很快吸引了海森堡,泡利,朗道,周培源,赫韋希等一批物理學(xué)家。

他們中的許多人是后來的量子力學(xué)領(lǐng)袖,他們一起解決了物理學(xué)中許多最深奧的問題,這就是哥本哈根學(xué)派。

直到現(xiàn)在,它仍然是很多物理學(xué)家心中的圣殿。

愛情殺死愛因斯坦。

玻爾的理論并非毫無疑問,所以有必要提一下他與愛因斯坦長達(dá)幾十年的針鋒相對。

與玻爾不同,愛因斯坦堅信上帝不會擲骰子。

他認(rèn)為一定有更高的確定性的理論,量子力學(xué)只是這個理論的一個近似,量子力學(xué)固有的隨機(jī)性只是我們對這個理論的無知造成的誤解。

因此,愛因斯坦和薛定諤提出了量子糾纏的概念,試圖用這種奇異的量子態(tài)來論證量子力學(xué)基礎(chǔ)的不完備性和量子隨機(jī)性的荒謬性。

以玻爾為首的哥本哈根學(xué)派為量子隨機(jī)性辯護(hù),認(rèn)為量子力學(xué)的基礎(chǔ)是完整的。

這兩個學(xué)校已經(jīng)爭論了30年。

在1927年的第五屆索爾維會議和1930年的第六屆索爾維會議上,有許多物理學(xué)的領(lǐng)軍人物參加,兩人都有過一次面對面的思想碰撞。

第五屆蘇威會議與會者合影,玻爾位于中間一排最右側(cè)。

據(jù)海森堡后來回憶,在索爾維會議期間,愛因斯坦經(jīng)常在早餐時給玻爾等人講他晚上想出的新思想實驗。

而波爾則開啟了守門員的防守模式,立刻開始分析在去會議室的路上,他對這個問題做了初步的解釋,并在會上進(jìn)行了詳細(xì)的討論

結(jié)果,總是在吃晚飯的時候,玻爾可以向愛因斯坦證明,他的實驗無法反駁測不準(zhǔn)關(guān)系。

愛因斯坦第二天會提出一個新的思想實驗,比前一個更復(fù)雜。

這樣,誰也不會服從誰。

波爾和愛因斯坦

從那以后,這兩個人也開始了一場紙對紙的交流,將這場辯論提升到了一個新的高度。

1935年,愛因斯坦,波多爾斯基和羅森聯(lián)合發(fā)表了一篇題為《我們可以認(rèn)為量子力學(xué)對物理實在的描述是完整的嗎報紙

在他們的論文中,他們提出了理論完備性的必要條件:物理現(xiàn)實的每一個元素在物理理論中都必須有其對應(yīng)關(guān)系也就是說,如果我們不干涉一個物理系統(tǒng),我們就一定可以預(yù)測一個物理量的值還提出了一個思想實驗,史稱EPR悖論

5個月后,作為回應(yīng),玻爾專門寫了一篇同名論文,發(fā)表在同一份雜志上進(jìn)行回復(fù)。

他以測量儀器和對象實在不可分為由,否定了EPR論證的前提——物理實在的認(rèn)識論標(biāo)準(zhǔn),從而否定了EPR實驗的悖論性質(zhì)。

可是,就像EPR的論點(diǎn)不被玻爾接受一樣,玻爾的反駁也無法說服愛因斯坦。

此后,兩人爭執(zhí)不斷。

從左至右:玻爾,詹姆斯·弗蘭克,愛因斯坦,拉比·伊西多爾。

直到1962年,就在玻爾去世的前一天,他在黑板上畫了一張愛因斯坦光盒實驗的草圖,并向采訪者解釋這張圖也成為玻爾留下的最后一筆筆跡

而這場持續(xù)了十幾年的爭論,也逐漸成為科學(xué)史上的一段佳話。

科學(xué)史家馬克斯·亞默曾評論說,這是物理學(xué)史上的一場大辯論,也許只有18世紀(jì)初的牛頓—萊布尼茨之爭才能與之相比。

還有一點(diǎn)

值得一提的是,玻爾的孩子似乎也繼承了玻爾的身體和運(yùn)動天賦。

他的第四個兒子Og繼承玻爾衣缽研究物理學(xué),并于1975年獲得諾貝爾物理學(xué)獎,成為獲得諾貝爾物理學(xué)獎的四對父子之一。

奧運(yùn)會

另一個兒子厄恩斯是一名律師,他代表丹麥參加了1948年倫敦奧運(yùn)會的草地曲棍球比賽,完成了父親未能實現(xiàn)的奧運(yùn)夢想。

參考鏈接:

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