柏林 1927~1930

到达柏林时我有一段奇特的经历。没发生戏剧性事件,我也从没接近死神。当我清早离开车站时几乎还没有公共交通,我准备过马路,马上又跳回来,因为一辆出租车正对我使劲按喇叭。在奥地利汽车都是左行(直到 1930 年希特勒占领),而柏林交通是右行,所以我不得不小心。当我小心翼翼地横过马路后,却发现我必须再退回去乘一辆有轨电车到孔菲滕丹。我真笨, 这个右行交通捉弄了我。

我在电车站稍等了一会,来了一辆电车,我从前门上去。我当时是唯一的乘客,就站在司机后面,望着两边飞逝过去的树丛。我听到后面的玻璃上的叩击声,便四处张望,发现售票员从一个几英寸大的滑动窗口要我买票。他对我讲的德语很烦(我对他的也是一样),但过了一会儿他听懂了我要到哪儿去。我买好了票,然后看见左边一条很长的阶地上,高高的楼房,式样讲究,大约建于 1900 年。

电车行驶时左右摇摆,我觉得不用扶手保持平衡很有趣,便向后退了一点,但没有真正倚靠在车门上。那种电车两边都有门,有一边的门可以移动供乘客上下。电车现在摇晃得厉害,我也随之{ewc

MVIMAGE,MVIMAGE, !08200110_0027-1.bmp}摇晃,以避免触到身后的车门。我可以听见后面嘈杂的车声,商人们坐在他们的大轿车上,超过了我们的电车,开往柏林的西头。为什么左边的门没有移动?我上车的时候它一定不在那儿?或⋯⋯右行的交通是怎么回事?突然一身冷汗,我感到眩晕,紧紧抓住扶手,盯着呼啸超过我的汽车流,三辆车并排行驶。我一直就站在那里随车摇晃,背靠着其实不在那儿的门!

莱丝·梅特纳帮着我找住处。她住着一套很小的单元,我住不下,但她经常叫我去吃晚餐。通过她我认识了奥托·哈恩,她已经与他共事 20 多年, 他们的合作后来闻名于世。合作产生了著名的科学发现:铀裂变——继之而来的是原子弹和原子能。当我想起哈恩时总感到一种快乐的激情,忆起他浓重的莱茵河畔的口音和自我不满的幽默感。他喜欢以古怪的切分音节奏用口哨吹奏贝多芬的小提琴协奏曲的最后一个乐章。“我吹得对吗?”当受到鼓励时,他会佯装天真地问。

我换了几次女房东,但总是在三姨附近,舒适的柏林近郊的一个叫达赫伦的地方。她工作在(随后也住在)凯瑟·威廉学院中的化学学院,做放射性研究。那时我对放射性几乎一无所知,只是在很久以后我才意识到 1927 年左右那时正发生着激动人心的事情,那时正好是中微子第一次提出之前, 量子力学正开始征服原子物理。

每天早上我要乘很长一段路的公共汽车到 P.T.R.(物理技术研究所的简称,相当于英国的国家物理实验室或美国的标准局)。这是靠近柏林繁华中心的一幢大楼,里面进行着各种各样的工作。我在光学分部,顶头上司是卡尔·缪勒博士,一个很普通的名字。他身材高大,说话慢条斯理,性情温和, 是我遇到的最爱摆弄小玩艺的人之一。他在业余时间发明了一种制作非常薄的金属膜的方法,像鼓膜一佯只在边缘支撑,膜之薄(举例来说)可以透过 6 层重叠的膜来读报纸。它们是金子,但看上去像鬼一样的铜蜘蛛。他心脏

有点毛病,在病床上躺了一段时间,但即使在病床上——他妻子抱怨说—— 他还在继续摆弄他的烙铁。

我被受雇帮助他研究一种新的光强单位取代烛光,这是一种没有精确的科学定义的工作,其方法艾未尔·瓦尔堡提议过,随后他就从 P.T.R.领导位置上退休了。这方法非常复杂,我不打算叙述它。事实上,缪勒有一个更直接且有希望的想法,但只要他那位年老的上司活着他就不能按他自己的想法来做,这对于他是一个很大的凌辱。3 年以后,我刚离职,瓦尔堡逝世,缪勒开始按他自己的想法工作。我不知道他的想法是否成功,但我知道现在的国际光强单位“新烛光”不是基于缪勒的想法。

我在 P.T.R.工作期间,那里的一把手是著名的物理学家弗里德里希·帕邢,他温和而富有绅士风度。我很少见到他,他在原光谱学方面做出了出色的工作,氢原子光谱的红外线系列就是用他的名字命名的。关于他,我只听到过一个有趣的故事,故事似乎是这样的:他手下的一个科学家要求将他的蜂箱放在 P.T.R.的屋顶平台上,帕邢考虑了一会儿后说:“不,我不能允许这样。如果开了这个先例,很快会有人在屋顶养鸡,随后还会有人要求放羊, 在我们搞清我们在哪儿之前 P.T.R.的屋顶上还可能会有牛。”这就是故事的结尾,我不知道后来蜜蜂是怎样安置的。

我通常在办公室呆到很晚,企图解决尚未成熟的问题,然后乘公共汽车回家。我的多数想法最后都不成功,但这是正常的。我们有一个餐厅,在那里我可以遇到几个在 P.T.R.工作的人,但我不记得曾见过“发烧女郎”,这是十来个女孩的绰号,她们每天的工作是校定数千只门诊温度计,这是P.T.R. 的工作之一。但我确实见过在隔壁工作的人,名叫沃尔瑟·博特(他在 1954

年获诺贝尔奖)。他在 1930 年发现一个重要的线索,这一线索导致 1932 年初发现了中子。我遇见他的原因是:他派他的一个技术员来告诉我不应在走廊上吹口哨,因为他正在对α粒子计数,口哨声干扰了他计数。那时我们还没有自动计数仪,有了计数仪,物理学家只需记下一个初始读数,几分钟或几小时以后,计数仪会告诉他多少粒子横向穿过了仪器,这期间他可以做别的事情。我常常吹奏巴赫之类的曲子,这使我偶尔有机会接触到室内音乐迷, 但总的来说我演奏的勃兰登堡协奏曲不受欢迎。

音乐对我来说从童年起就很重要。我的母亲,正如我提到的,是一个钢琴手和钢琴教师,我大约 5 岁时她就开始教我。我来柏林演奏时,更热衷于装模作样比赛演奏技巧,喜欢炫耀地演奏肖邦的谐滤曲之类的作品,这对我来说太难了。莱丝·梅特纳加入了我的音乐活动,部分内容是我与她钢琴二重奏。她不是一个好的钢琴手,事实上,我从不知道家人以外有谁知道她会弹钢琴。但她学过识谱,我们常常一起慢慢地练习诸如贝多芬的七重奏和其他富有旋律性的曲子,以及节奏慢但能给我们享受的曲子。她将乐谱说明“快板但不过分”译为“快速,但不是阿姨”(“阿姨”等于德语“过分”)。她也带我去参加音乐会,由于她,我才第一次听到勃拉姆斯的交响曲,以及许多古典室内音乐,这无疑比我在维也纳大开了眼界。我在维也纳听过母亲演奏,但很少去听音乐会。1927 年我离开维也纳时无线电收音机还未普及。孩提时代我不喜欢音乐会,很可能是因为“音乐咖啡”的环境:典型的

三人乐队演奏流行曲目,在嘈杂、充满烟雾的房间内,人们一边聊天一边喝着咖啡。后来,有一天(我可能已 15 岁)我母亲说服我到圣·斯蒂芬大教堂去听一个作曲家演奏,这个作曲家写了一些指法练习曲,叫《二部创意曲》,

我预计是一些单调的风琴演奏与歌唱。我仍记得当意识到——在听了几个小节后——J.S.巴赫的圣马太受难曲非常出色时的激动之情,这是我孩提时代所记得的几个片断之一,我被挤在一个巨大的凹形柱子里,第二小节的升 F 调撕裂了我的心。那以后我开始去听音乐会,但我从不去听歌剧。

我在 P.T.R.工作时,主要的学术活动是大学每周的学术讨论会。我们得意地坐在主要是诺贝尔奖获得者的前排座位上,这里面有马克斯·普朗克, 高个子,清瘦带着贵族的相貌,其面容后来印在德国 2 马克的钱币上,因而很快为世人所知,比其他任何科学家都出名。他从不屈服于他所创立的量子理论,理论各部分之间的不确定性及非因果性与他有序的头脑的基本原则不相符。

爱因斯坦偶尔也在那里,但他旅行了好长一段时间,又生了一场大病。他也认为量子理论不完整。我只见过他一次,在大学招待厅里,当时莱丝·梅特纳突然拦住我说:“爱因斯坦在这儿,让我介绍给你。”我急忙把一堆书从右臂转到左臂,脱掉手套,这时爱因{ewc

MVIMAGE,MVIMAGE, !08200110_0031-1.bmp}斯坦正伸着手耐心地等待着,典型地不拘礼节,表面上看很放松,当时我没觉察到他压力相当大。他被千百万不懂得他的理论的人崇拜为偶像,也遭到一些他的同事的恶意攻击,其原因都是相同的,并越来越带着反犹太人的味道。他一直在联系国外的邀请, 但他的朋友们,特别是马克斯·普朗克以及在 1914 年说服他来柏林的沃尔瑟·能斯脱,热情地恳求他别离开他们。还有一些充分认识到他是最伟大的物理学家的人也挽留他,最后他在 1932 年还是离开了柏林,刚好在希特勒统治之前。

他在晚年总穿一件高领套衫。事实上,他痛恨所有的礼节形式,由于这一原因——我听人说——他没呆在英国,在希特勒上台后,却取而代之去了美国。为了对他的到来表示热烈的欢迎,他的英国朋友们多次邀请他参加晚会,晚会上每个人都穿着燕尾服或晚礼服,由穿制服的服务员服务上菜。爱因斯坦感到他不可能生活在必须遵守如此多种礼节的国家,所以所有那些殷勤完全被自我击败了。

爱因斯坦特别能集中精力,我确信那是他成功的真正秘诀:他可以连续数小时以我们大多数人一次只能坚持几秒钟的程度完全集中精力。有一次在布拉格他约了一个朋友见面,那位朋友忘了约会时间,迟到了两小时。当他匆忙赶到约会地点时爱因斯坦正坐在桥的栏杆上,他的道歉被爱因斯坦的回答拦住了:“一点没关系,别着急,我在这儿可以和在任何地方一样思考问题。”

下面的故事是加布里勒·拉伯告诉我的。她是一个作家、哲学家、教师, 大约于 1964 年 80 岁时死于心甘情愿的贫困之中(像第欧根尼一样),离剑桥不远。年轻时她有足够的钱走遍全德国,在各种各样的大学里学习。据她说,她在读书时有一次钦佩地对爱因斯坦说:“你有一副多么敏捷的头脑啊, 爱因斯坦教授!当时那些生气勃勃的年轻人在学术讨论会上报告某些崭新的理论时,你怎么立刻就指出那些理论的弱点呢?”爱因斯坦回答道:“我亲爱的姑娘,我是骗人的,我对这些理论知道得一清二楚,我自己已经考虑过它们,所以我确切地知道它们的症结在哪里!”

另一个故事(我记不得谁告诉我的)讲的是有一次爱因斯坦在现在的东德的一个镇上,参加德国物理学会的一次会议时所讲的一些新概念。他讲完

以后,会议主席尊重地邀请大家提问,大厅后面的一位年轻人站起来开始以蹩脚的德文和非常奇怪的方式提问。他说了一些类似于下面的话:“爱因斯坦所告诉我们的并不是很愚蠢,但第二个问题不是严格地从第一个问题而来,这需要一个假设,没被证明的假设,而且它不应该具有恒定的形式⋯⋯” 大厅里所有的人都转过身来盯着这位莽撞的年轻人,只有爱因斯坦除外,他正面对着黑板思考,很快他转过身说道:“后面那年轻人说得完全正确,你可以忘掉我今天告诉你的每一件事!”顺便提一下,那位年轻人是列夫·达维多维奇·朗道,他后来成为苏联一流的理论物理学家。

爱因斯坦谦逊和心甘情愿承认错误的事例很多。有一次,当一位同事提醒他说,他讲了一些与三周前大不一样的话,爱因斯坦反驳道:“你认为上帝会在意我三周前说的话吗?”在他给马克斯·玻恩的一封信中他承认在他的某一个计算中犯了一个大错,并说“只有死神能帮助抵抗出错”。

能斯脱是另一位前排就坐的科学家,通常讲完以后他要揉揉他的脚—— 由于他很矮,几乎看不出来——挥舞双手,用他那粗老的声音说道:“但那只是我 40 年前所说的!”学生们认为这很可笑,但他 40 年前可能确实说过。物理学最伟大的定律之一,热力学第三定律就是他发现的。在本世纪早期他对凯瑟有很大的影响,实际上,科学研究实验里著名的链,称为凯瑟·威廉·格泽尔沙特链就是他的主意。他发明的新型电灯在被钨丝灯取代之前作为财产卖掉了。他经常表现出的朴素的天真气容易使人误解。他买了房地产,一直到死都过得很舒适,除了 1922 年无法控制的通货膨胀,在那几个月里马克值一星期减半两次。

能斯脱不仅在科学领域,而且在技术领域也做出了大量而持久的贡献。现代干电池和燃料电池就是基于他及他的学校的电化学研究,尽管留传下来许多恶意的故事,我们不能忘记他是本世纪上半世纪的科学带头人之一。

加斯特·赫兹,著名的亨利·赫兹(他 1887 年发现了电磁波)的大侄子, 是一秃头。他的头像一个抛光的台球闪闪发光,据说使黑暗的教室发亮,无法使用投影仪。他有异常顽皮的幽默感,有时到哈恩和莱丝·梅特纳工作的实验室和化学家们一起喝茶。有一次他把茶推到一边说道:“我已经被那玩艺儿喂饱了,给我酒精。”并要一个学生从架子上递给他一瓶纯酒精。莱丝·梅特纳吓坏了。

{ewc MVIMAGE,MVIMAGE, !08200110_0034-1.bmp}“赫兹,你不能喝那, 那是纯毒品。”赫兹不听劝告,给他自己倒了一杯,喝下去,结果没有任何不适反应。原来他事先已要那个学生将瓶子里灌满了水。

我在 P.T.R.工作了 3 年,最后一年我还在柏林大学物理系兼职,在彼得·普林申手下干活。其由来是这样的:根据量子理论,原子通常在旋转(像一个旋转球),部分归功于电子沿着圆周轨道运动,部分归功于它们沿着自己的轴旋转。当一个原子发出一个光量子时这种旋转角动量就发生变化。我一直在考虑一种方法,像手推车轮一样通过围绕着一个垂直于它的运动的轴旋转使光量子将额外的动量带走。光量子的这种运动在理论上还没有地位, 所以我非常兴奋,想通过实验来证实,如果成功的话,将使物理学大变革。莱丝·梅特纳带我去见普林申(她与他很熟),他同意我晚上在他的实验室进行这一研究。

我需要做的第一件事是找一把万能钥匙。看起来物理系的所有钥匙很久以前就不见了,每一个学生都用一把万能钥匙进自己的房间,必要时也可以

进别的房间。我仍然记得当我在一个五金店要买一把万能钥匙时所得到的可疑的目光!但随后一位学生给我看了一把万能钥匙是怎样的,我就着手用硬钢丝锻造了一把,非常成功。我从不加入学生们看谁能以最快的速度开最困难的门的比赛,但我无疑学会了在几秒钟内开我自己的房间,除了有一次当我度假回来后花了 5 分钟开我的门——有人塞了一个小装置进去使它能够留下盗贼的证据(也许我已丢掉了我真正的手艺)。

实验结果非常肯定地否定了我的假设。后来当我与詹姆斯·弗兰克讨论此事的时候他指出了我的问题出在哪儿,我为自己没有预先发现这一点而感到有点羞愧(但事先我还没有与任何一位理论物理学家讨论过我的实验)。我的文章已经写好,最好的办法是加上弗兰克的解释作为脚注。整个事情使我与普林申经常接触,当我在 P.T.R.的研究经费用完以后,他给了我一个职位。我为他做的第一件工作是非常实际的:物理系成立多年以来用了很多水银,在使用时很多水银溢出来了,藏在楼板下的缝隙里。由于刚刚认识到水银蒸气是剧毒性的,显然需要有一种装置能很快测出房间的空气中水银蒸气的含量。普林申已经研究出这一仪器应该怎样做——它与水银蒸气对紫外线的吸收有关——我做出了他要的仪器。仪器很有效,不幸的是它对无害化学品如苯的蒸发也很敏感,所以这不是一个无条件的成功。但我学到了很多技术,后来普林申给了我一个科学性更浓的工作。由于我们密切合作进行了这一研究,后来一起发表了其成果。

我们的合作是在普林申的房间进行的。他在房间里用赤裸的铜线将电流从一端传到另一端,当我指出这很危险时,他耸耸肩说:“你只需要注意就行。”尽管如果谁粗心大意的话,事故就很容易发生,但就我所知,还没有人在那里触电而死。实际上我相信在实验室里,在人们认为安全的地方比人们知道应该小心的地方更容易发生不幸的事件,从来如此!

希特勒的种族歧视法律通过后,我的上司非常震惊地发现我是犹太人⋯⋯那艘小船带着我和几箱衣物离开了德国。