十四、天边有信来鸿雁第2/2段
尊敬的卢瑟福先生:
非常高兴收到你的来信。
能将那篇不太成熟的论文付印,那是我的荣幸。在此,感谢你在此中付出的辛勤劳动。
你的来信中附送的杂志和报纸,我大致阅读了一遍。对于学者们对我的批评,我虚心接受。但是这些批评,并不会改变我在以往论文中对事物的看法,因为那是我在物理学面临的困境中所作出的一种尝试和努力。
是的,现在物理学正面临着重大的困境,经典物理学理论在一系列实验中所受到的冲击必须给予足够的重视。相信有远见的科学家们都已经意识到,在物理学晴朗的天空中,出现了大片的阴霾。这不是危言耸听。在这里,仅就热和光动力理论而言,就有两朵硕大的乌云。
第一朵乌云是随着光的波动论而出现的,菲涅耳和托马斯杨研究过这个理论。它包括这样一个问题:地球如何通过本质上是光以太这样的弹性固体而运动呢?迈克尔孙—莫雷的实验,无论在实验的设想方面还是在实验的实施方面,都无法看出任何缺陷,该实验的结果也可以保证是可靠的。那么,究竟应该如何解释“以太漂移”呢?
第二朵乌云是麦克斯韦—玻尔兹曼关于能量均分的学说。能量均分原理,不仅会导致我在《辐射强度与光波长之间的函数关系》论文中所指出的“紫外灾难”,而且在气体比热问题上也会遇到困难。根据能量均分原理,可以推算出物体的比热是一个与分子运动自由度有关的量。在常温下,对于固体和单原子气体,实验值和理论值符合得较好;对于双原子和多原子气体,实测值显著大于理论值……
动力学理论断言热和光都是运动的方式,可是这种理论的优美性和明晰性被两朵乌云遮蔽得黯然失色。关于这两朵乌云,对第二朵,我已经发表了一篇论文,提出了一种解决方法;对第一朵,用同样的方法,也大致得出了一个可信的结论,我想在今年底、明年初的时候,你应该就能够读到他。
但事实上,物理学的天空远不止有“两朵乌云”,物理学已经陷入严重的危机之中,物理学变革的急风暴雨即将来临。物理学所面临的困境必须被解决,也必然被解决。这项伟大而艰巨的任务,必然由年轻一辈的物理学家所承担。尝试、实验、猜想,都是前进的工具,我们要敢于假设和空想,不能被外界的批评所吓倒。中世纪的但丁就曾说过:“走自己的路,让别人说去吧!”这应该是新生代物理学家的人生格言。
希望你的学术取得更好的成绩!
你的york
1899.6.28
孙元起的这封信,来源于1900年4月27日英国科学界泰斗开尔文勋爵的长篇演说,后被整理成文,刊登在1901年7月出版的《哲学杂志》和《科学杂志》的合刊上,题为《悬浮在热和光动力理论上空的19世纪的乌云》。一向以保守著称的开尔文,在感到困惑的同时,也乐观地预言道:“在19世纪最后四分之一时期内遮蔽了热和光分子论亮光的乌云,人们在二十世纪初就可以使其消失。”
是的,在进入二十世纪后不久,光的“波粒二象性“学说被提出来,从而解决了那片恼人的乌云。可经典物理学也遭受了最严峻的挑战。在二十世纪最初的三四十年间,物理学取得了全面的突破,先后出现相对论、量子力学、粒子物理学等分支,使得人类的生活发生了翻天覆地的变化。
孙元起并没有太在意这封信,因为这封信只是日常的私人通讯,旨在策励远在加拿大的卢瑟福勇攀物理学巅峰。在8月初,卢瑟福收到这封信之后,认为指导意义非凡,进行适当的补充和注释后,寄给了《哲学杂志》,并发表在9月份的杂志上。
于是,大家都在翘首以待yorkjohnson的另一篇论文,想看看他是如何解决困扰学者已久的“以太漂移”问题。
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