1922年12月22日,柏林达勒姆区,德国第一物理研究所
爱因斯坦的对面坐着两个年轻人:二十二岁的沃纳·海森堡和三十五岁的埃尔温·薛定谔。
两人面前摊开的,是关于量子力学矩阵表述与波动力学表述初步构想的草稿。
“沃纳,你的矩阵很精巧,但缺少直观的展示。”
薛定谔说,
“我的波动方程虽然还在完善,但它至少给出了一个我们可以想象的画面。”
“图像?”
“埃尔温,我们讨论的是原子尺度。我们需要的是一套自洽的数学工具,能计算,能预测。
实用,才是关键。”
“实用”这个词,在最近一年里,成了柏林物理学界常听到的词汇。
他如今是德意志科学院物理数学部的名誉主席,也是研究所与国家科学委员会之间的重要联络人。
他身后跟着一位穿灰色西服、胸口别着国家科学与技术委员会徽章的年轻官员。
“先生们,早上好。”
普朗克的声音一如既往地温和,
“打扰了。这位是施罗德同志,国家科学与技术委员会基础物理项目协调员。”
施罗德微微颔首:
“爱因斯坦教授,诸位同志。很抱歉打扰你们的研究进程。
我来更新几个重点项目的资源分配情况,并听取简短进展汇报。”
自从红色德国成立,尤其是国家科学与技术委员会改组后,韦格纳政府对科研的支持力度空前,导向也异常明确。
研究所的经费、设备、甚至研究生的名额,都与“国家建设重点领域”挂钩。
爱因斯坦示意施罗德坐下,自己则靠在椅背上,
“那么,委员会对我们又有什么新的要求呢?”
施罗德打开公文包,取出一份清单:
“第一,固体物理小组关于半导体材料电导特性的研究,委员会非常满意。
你们提出的‘能带理论’雏形,与国营电子管厂正在攻关的检波器性能提升直接相关。明年对此项目的预算会增加百分之三十,但委员会要求提交一份关于‘信号放大新器件’的可行性评估。”
“第二,核物理组的放射性同位素分离实验。
委员会批准了用于大型电磁分离装置的特别钢材和铜材配额。
但现阶段的研究目标,应明确集中于医学诊断和工业无损探伤等方面。相关的生物学和材料学合作单位已经指定。”
“第三,关于您爱因斯坦教授和玻恩教授主持的‘量子力学基础与物质结构’的综合研究。
委员会确定了此项目的长远价值。但希望您们能在年度报告中,加强关于该理论对理解新材料宏观性质的可能贡献的论述。另外,”
施罗德顿了顿,
“如果可能,在培养研究生时,可以适当引导一部分最优秀的人才,向实验物理的这几个方向分流。
他递上另一份文件,列出了具体方向:高压物理、低温物理和高真空技术。
薛定谔微微皱眉:
“这么做是否会干扰到理论上的自由探索?”
施罗德的表情变得严肃了些:
“薛定谔教授,国家尊重科学的自主性。但目前国家的资源是有限的。
每一个劳动马克的投入,都需要对人民有所交代。
纯粹出于好奇的探索在一个被强敌环伺的社会主义国家是行不通的,我们需要更集中的力量来应对。”
阅览室里安静了片刻。
爱因斯坦开口:
“我理解,施罗德同志。
科学的最终目的,是增进人类的福祉。
即使在最抽象的理论中,也蕴含着改变世界的力量。
我们会提交符合要求的报告。”
爱因斯坦的话锋一转,
“不过,请转告委员会的同志们,过分强调‘立竿见影’,有时会错过最伟大的发现。
当年我对光电效应的研究,起初也只是为了理解一个‘小问题’。”
施罗德笑了笑,
“您的意见,我会如实转达。委员会也明白这个道理。
所以,你们的基础研究仍然得到了远超其他领域的支持。
这本身就是一个信号:国家相信你们,但也需要你们帮助国家。”
施罗德离开后,四个物理学家沉默了一会儿。
“他说的没错。”
海森堡突然说,他的手在一张草稿纸上快速写下几个矩阵元,
“如果我们能把量子规律用在设计更好的合金,或者更高效的电子阀门上,为什么不这样做呢?
理论只有在应用中才能真正绽放光彩。”
薛定谔叹了口气:
“我有些怀念在维也纳咖啡厅里辩论的日子了。”
普朗克走到窗前,望着研究所庭院里光秃秃的树木:
“时代变了,埃尔温。我们很幸运,新政权没有敌视科学,相反,韦格纳主席重视我们,给了我们继续工作的空间和资源。
代价是,我们的工作必须纳入一个更大的、被设定好的蓝图。
这或许不是最理想的学术自由,但比起战后的混乱和贫困,这已是难得的稳定。”
爱因斯坦重新拿起烟斗点燃,深深吸了一口,吐出烟雾。
“马克斯说得对。
也许这种‘有目的的探索’,反而会加速我们理解这个宇宙的奥秘。
压力,有时能产生最璀璨的钻石。只是”
爱因斯坦望向窗外柏林的方向,
“希望委员会的同志们能给我们足够的时间,科学和革命一样,都不能拔苗助长。”
此时,在研究所地下室的实验区,另一个实验性项目正在紧张进行。
他们的研究被归类为“核物理基础与应用探索”,经费来自“国家医疗与工业检测技术发展基金”。
墙上贴着标语:“科学服务于社会主义健康事业与工业生产安全”。
在隔壁的低温实验室,研究人员正小心翼翼地操作着液氢冷却装置,记录着各种金属在极低温下的电阻变化。
他们的目标是寻找可能存在的“零电阻状态”,并评估其“在高效电力传输与强电磁铁制造方面的潜在价值”。
实验室日志的扉页上,印着国家科学与技术委员会基础物理项目的指导原则:
“从自然规律中,发掘建设新世界的钥匙。”
楼上,海森堡和薛定谔重新埋首于他们的公式,争论仍在继续,但两人的探讨里都下意识地将一部分注意力转向了那些可能通向“实用”的数学分支。
爱因斯坦则踱步到黑板前,写下了一个关于光与物质相互作用的新想法——这个想法,或许将来在某天会与“半导体”和“放大器件”产生意想不到的联系。
在这个红色的德国,物理学没有失去它的深邃与优美,它被赋予了一层新的光谱——
一层与国家的生存、发展、崛起紧密相连的实用主义光谱。
天才们依然在追逐宇宙的真理,但他们的脚步,如今踏在一条被仔细规划过的、通往“人民福祉”与“国家实力”的道路上。
这是一场前所未有的实验,不仅关于物理,更关于科学在一个全新社会制度下的命运与可能性。