以他名字命名的研究所拿了7個諾獎,他卻與諾獎擦身而過
列別捷夫(Pyotr N. Lebedev, 1866-1912)
撰文 | 邸利會
● ● ●
1912年初,46歲的列別捷夫死的時候,仿佛俄羅斯的物理學(xué)也同他一起去了。
他患心臟病好多年了,據(jù)說有十幾年了[1],但直到最近幾年才越發(fā)難受——即便是短暫散步,趕在寒冷時節(jié),幾個小時就會引起心臟病發(fā)作。平日里他幾乎已經(jīng)是足不出戶,除了往返于公寓和實驗室,基本上就呆在莫斯科大學(xué)物理研究所。
列別捷夫一直是一個開朗活潑,熱情而充滿活力的人。年輕時候,他常常光顧劇院、音樂會,可最后兩年,隨著病情加重,他連這個只需要坐著的文化享受都只能放棄了。有時談起熟悉的少數(shù)幾個朋友或熟人,他總是不無遺憾的說,自己沒辦法像他們那樣,繼續(xù)享受莫斯科這座文化中心所能提供的一切了。他之前喜歡看書,尤其沉迷于托爾斯泰,這位偉大作家筆下洋溢的蓬勃朝氣、對人類的愛、對生活的渴望都深深吸引著他。其實,他也是這樣的人,可疾病吞噬了一切。每當(dāng)他在別人身上發(fā)現(xiàn)保有的這種熱烈,內(nèi)心就禁不住泛起幾分羨慕。[2]
可是,他的過早死亡也難說是自然發(fā)展的結(jié)果。
01
早在1890年代,也就是心臟病開始侵?jǐn)_他的時候,因為學(xué)生運動和暴力事件,沙皇政權(quán)和學(xué)界的關(guān)系一直處于緊張狀態(tài)。1905年革命后,《十月宣言》賦予了俄國有限的君主立憲制,伴隨著政治和社會改革,大學(xué)也在一定程度上獲得了自治。然而,雙方的緊張仍未徹底消除,到了1910年的時候,矛盾再次爆發(fā)。
這一年,“黑百人團”領(lǐng)袖 V·M·普里什克維奇(V. M. Purishkevich)在第三屆杜馬的演講中,呼吁當(dāng)時的教育部長 L·A·卡索(L. A. Kasso)清除大學(xué)中“不受歡迎的分子”。身為極右翼,普里什克維奇以擁護君主專制、極端民族主義、反猶、反共著稱。[3]
也是在這一年,11月7日托爾斯泰的逝世引發(fā)了學(xué)生示威抗議。憂心忡忡的首相斯托雷平(Stolypin)在次年1月11日發(fā)出命令,如果大學(xué)出現(xiàn)騷亂跡象,地方總督和警察要立即進到校園驅(qū)趕學(xué)生集會。他還指示各校校長必須禁止所有非學(xué)術(shù)性質(zhì)的學(xué)生聚會。如此一來,地方院校和校長近五年來享有的校園秩序自主處置權(quán)被一筆勾銷。
各地的教授委員會隨即遵守了首相的命令,但這種“順從”卻激起了學(xué)生罷課。
“當(dāng)學(xué)生試圖中斷教授講課并要求關(guān)閉大學(xué)時,政府派出持刺刀的警察巡邏教室。警察受命記錄所有被認(rèn)為參與非法集會學(xué)生的姓名,不可避免拘捕了一些實際并不贊同罷課的學(xué)生。這些措施使管理學(xué)生紀(jì)律不再由大學(xué)說了算,使校方工作近乎癱瘓?!?《革命時期的科學(xué)與俄羅斯文化》一書的作者貝勒斯(Kendall E. Bailes)寫道。[4]
緊接著,莫斯科大學(xué)和圣彼得堡大學(xué)的校長以及助理在咨詢過首相和沙皇后辭職??ㄋ麟S即解除了莫斯科大學(xué)三位高管的教授職務(wù)。而首相斯托雷平也表態(tài),絕不允許罷課導(dǎo)致大學(xué)停課,拒絕授課的教授必須解雇。政府異常強硬的態(tài)度導(dǎo)致雙方的矛盾進一步激化。
2月2日,莫斯科大學(xué)教授委員會召開會議并向政府發(fā)出警告,如果三位教授同事不能復(fù)職,其他教職人員也將集體辭職。但這也許正中了政府下懷??傊?,卡索和斯托雷平堅持原有立場,不為所動。
最終,莫斯科大學(xué)約三分之一的教職工選擇了辭職,其中包括了最為知名的物理學(xué)家——列別捷夫、N. A. 烏莫夫(N. A. Umov)[5]、V. I. 維爾納茨基(V. I. Vernadskii)[6]等。
辭職者被政府禁止在國內(nèi)大學(xué)任教,他們不得不另尋出路。幾十年后,列別捷夫的親密學(xué)生和助手拉扎列夫回憶道:
“1911年卡索部長對莫斯科大學(xué)的破壞讓列別捷夫很壓抑。列別捷夫是少數(shù)沒有任何兼職的教授之一,失去了大學(xué)的教席,(相當(dāng)于)直接被扔到了街上。如果其他教授失去了很多,那么列別捷夫則失去了一切。列別捷夫早年擁有的可觀資產(chǎn)到此時已大大減少。僅靠這些生活很困難,而且由于列別捷夫也沒有了實驗室,他的科學(xué)生活從字面上看被摧毀了?!?/span>[7]
02
列別捷夫為其實驗裝置制作的各種葉片及其他部件(現(xiàn)存于莫斯科列別捷夫物理研究所)。上方文字說明:”光壓實驗,P·N·列別捷夫,1901年”。內(nèi)框尺寸:12×17厘米。(圖片來源,見注釋[8])
拉扎列夫永遠(yuǎn)不會忘記列別捷夫這位恩師。在列別捷夫生命的最后十年,不僅是在公務(wù)上,在私人關(guān)系方面,兩人也過從甚密。他稱列別捷夫是“第一個俄羅斯物理學(xué)派的創(chuàng)始人”,這并非過譽之詞。
這個學(xué)派的建立要追溯到1891年,那年25歲的列別捷夫在取得德國斯特拉斯堡大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位后,帶著滿腦子的計劃和想法回到了莫斯科。起初,他寄居于另一名教授的實驗室,盡管空間狹窄、設(shè)備簡陋,列別捷夫仍孜孜不倦地工作。
經(jīng)過幾年的不懈努力,1899年,他獲得了突破性的第一個結(jié)果。次年,在巴黎世界博覽會期間舉行的國際物理學(xué)家大會上,列別捷夫做了有關(guān)光壓測量的報告。在演講結(jié)束后,開爾文勛爵對另一位與會的俄羅斯植物學(xué)家季米里亞澤夫(K. A. Timiryazev)說:“也許你知道,我一生都在反對麥克斯韋,不承認(rèn)他的光壓,而現(xiàn)在開始,你們的列別捷夫用他的實驗讓我屈服了?!?/span>[9]
光對物質(zhì)施加的壓力極其微小,通常被更強的輻射計力和對流力所掩蓋,而列別捷夫的實驗則充滿了巧思,他成功的關(guān)鍵是改進了當(dāng)時標(biāo)準(zhǔn)的水銀泵,獲得了極高的真空。
當(dāng)然,成績的取得并不是一蹴而就的。拉扎列夫如此描述:“不可能列出所有嘗試過的實驗變體;只需說完成的裝置——用于進行測量的儀器——數(shù)量多達二十個。多次看起來實驗產(chǎn)生了完全負(fù)面的結(jié)果,所有次要的干擾力都無法排除,效應(yīng)無法觀察到,而每次列別捷夫都會產(chǎn)生一個直覺,這導(dǎo)致了一個新的實驗變體,并最終將構(gòu)思巧妙的研究帶到了令人滿意的結(jié)論?!?/span>
在取得這項舉世矚目的成績后,列別捷夫接著開始了另外一系列的實驗,以證明和測量光對氣體施加的壓力,這無疑又是一個極其困難的問題。經(jīng)過另外一個十年,他最終證明了光對氣體壓力的存在。
光壓的系列研究是列別捷夫科研生涯的頂峰。他富有創(chuàng)造力的生命在46歲噶然而止,僅僅留下22篇原創(chuàng)的著述。從他創(chuàng)作活動開始的1899年到1911年,恰好22年,也就是他平均每年才發(fā)表一篇文章,并不算多產(chǎn)。
“列別捷夫整天待在實驗室里,卻只有少量印刷著作,這可能令人驚訝,但這解釋了他為解決所提出問題而面臨的巨大技術(shù)困難。對光壓于固體的研究花費了他大約8年的時光;對光壓于氣體的研究則持續(xù)了更長時間——大約10年。如果查閱列別捷夫所有的實驗方案、所有的對照研究,我們必須同意維恩(Wien)寫給米赫里松(V. A. Mikhelson)[10]的信中所說,列別捷夫’掌握了我們時代無人能及的實驗藝術(shù)’。” 拉扎列夫回憶道。
事實上,早在1905年,本國物理學(xué)家赫沃爾松(Orest Khvol′son)曾提名列別捷夫與蘇格蘭物理學(xué)家杜瓦(J. Dewar )分享物理諾獎。此外,德國物理學(xué)家維恩(W. Wien)則作為1911年的諾獎得主提名過1912年的諾獎,三位獲獎?wù)?,列別捷夫是第一人選,愛因斯坦和洛倫茲可以分享。但列別捷夫沒有等到諾獎,他在這一年就去世了。
圖說:拉扎列夫(左)與列別捷夫(右)。(圖片來源見注釋[11])
03
有一些物理學(xué)家喜歡自我的孤獨探索,而另外一些則喜歡集體作戰(zhàn),列別捷夫?qū)儆诤笳?。作為個體,他在科研上的杰出毋庸置疑,但他不是單兵作戰(zhàn)的孤勇者,更像是一位帶兵打仗的將軍。
列別捷夫回國五年時只有3位合作者,差不多十年時增加到10位,二十年后的1911年臨近其生命的終點時已有28位。同時,他也在大學(xué)教書育人,影響了很多人。值得注意的一個特點是,列別捷夫的學(xué)生的研究都和他自己的工作密切相關(guān),可以說是同一實驗鏈條中的不同環(huán)節(jié),學(xué)生們在總建筑師的注視下添磚加瓦構(gòu)筑起一座宏偉的大廈。[12]
讓許多人印象深刻的是他每周的研討會。幾十年后,拉扎列夫依然對第一次參加列別捷夫研討會的情形記憶猶新——
“在老物理實驗室斯托列托夫圖書館的一個小房間里,大約晚上7點,所有當(dāng)時與列別捷夫共事的物理學(xué)家(約10人)都聚集在一張鋪著油布的大圓桌周圍?!?稍過7點,列別捷夫從他的實驗室走了出來。我已經(jīng)四年未見他了,時光在他身上造成的變化令我震驚。從一個年輕、修長、英俊、沒有一絲白發(fā)的人,列別捷夫變成了一個豐滿、面帶病容、頭發(fā)半灰的人。這一次,他的面孔,尤其是他的眼睛,給我的觸動甚至比我們初次見面時更加強烈。他的眼睛仿佛凝視著遠(yuǎn)方,越過了你,而他的面容則呈現(xiàn)出一種特殊的精神之美,這種美在他后期的肖像照中為人所熟知。
…… 讓我震驚的是,報告人在報告期間不僅會被列別捷夫本人,也會被其他課堂討論參與者多次打斷,要么要求澄清報告中不清楚的要點,要么對某些觀點提出異議。整個討論氛圍質(zhì)樸而無拘無束;人們會不自覺地忘記在場的討論者中包括早已聲名顯赫的列別捷夫——那位因短電磁波研究和光壓測量而聞名的學(xué)者。這里沒有等級尊卑,沒有倚仗資歷的壓制,甚至當(dāng)別人提出有理有據(jù)的反對意見時,列別捷夫反而顯得頗為愉悅?!?/span>
僅僅是在這第一次研討會上,列別捷夫在實驗物理學(xué)領(lǐng)域浩瀚如百科全書般的淵博學(xué)識令拉扎列夫震撼。研討會報告中涉及的每一個問題無不是列別捷夫所熟悉的,他對每個議題都能提出若干精辟的見解。
這個研討會如此的成功,以至于不僅列別捷夫?qū)嶒炇业乃泄ぷ魅藛T參加,所有在莫斯科工作的物理學(xué)家也都參加。
“在我參加這些集會的10年間,所有當(dāng)代重大的物理學(xué)問題都在聽眾面前過了一遍。氣體放電理論、放射性的發(fā)展、X射線、黑體理論、能斯特?zé)岫ɡ怼羞@些都在討論的報告中被反映出來;每次列別捷夫本人做報告都是一次盛大的節(jié)日?!?拉扎列夫回憶道。
在他的記憶中,那時的列別捷夫身體尚好,研討會后,他會和大伙會去一個小餐館,就著啤酒和簡餐,聊到深夜。他不僅喜歡,而且善于交談,比如在談到瑞士偶遇某位科學(xué)家時,他會順便描繪阿爾卑斯山的雄壯、冰川的美麗、攀登雪山的艱險。是的,徒步旅行曾是列別捷夫最熱愛的運動。
那個時候的他多好,他乘坐熱氣球,熱衷登山和徒步,欣賞好書和音樂。他難以抵抗任何新事物的誘惑,那些非傳統(tǒng)的、通常不安全的實驗尤其吸引他的注意。在倫琴1895年發(fā)現(xiàn)X射線后,他立即進行了實驗,因此燒掉了胡子。他的笑,很富有感染力,就如同開頭的肖像照那樣。[13]歲月摧毀了他,有誰能想到,像他這樣世界聞名的科學(xué)家有一天也會被趕出校門?
此羅蒙諾索夫肖像由拉扎列夫為出版其1925年9月13日在科學(xué)院全體會議上的演講而繪制,該演講紀(jì)念俄羅斯科學(xué)院成立 200 周年。(圖片來源見注釋[11])
04
歷史像一面鏡子,但常常折射出今人的影子。1911年恰逢“俄羅斯科學(xué)之父”羅蒙諾索夫(M. V. Lomonosov)誕辰二百周年,列別捷夫懷著沉痛的心情寫了一篇紀(jì)念文字。[14]
“我意識到我很快就要死去,但在死亡面前保持著內(nèi)心的平靜;我只是非常遺憾,未能完成我為祖國利益、科學(xué)進步和科學(xué)院榮耀所承擔(dān)的一切,而今,在我生命終結(jié)之時,不得不看到我所有美好的事業(yè)將隨我一同消逝?!?這段羅蒙諾索夫與施特林的談話被放了文章的開頭,開啟了仿佛是列別捷夫的一系列“顧影自憐”式的獨白——
“通過他的老師沃爾夫(Wolff)的例子,羅蒙諾索夫看到,富有成果的科學(xué)活動不僅取決于科學(xué)家個人的研究,還在于建立培養(yǎng)學(xué)術(shù)工作者的學(xué)派;他在馬堡清楚地認(rèn)識到,德國大學(xué)的科學(xué)力量恰恰在于知識的連續(xù)性。”
“為獨立科學(xué)活動做好了充分準(zhǔn)備、充滿活力、健壯、渴望以最廣泛的方式運用自己能力, 30 歲羅蒙諾索夫回到了祖國。”
……
“羅蒙諾索夫被迫首先獲取工作的手段,并決定建立俄羅斯第一個科學(xué)實驗室,在那里他能夠進行研究,并為初出茅廬的年輕研究人員提供在他指導(dǎo)下工作的機會。”
“直到第一次申請六年之后,羅蒙諾索夫終于有了一個狹小、設(shè)備簡陋的化學(xué)實驗室可供使用,他可以在那里開始教學(xué)和工作。”
最后這句話描述的情形顯然有些失真,根據(jù)一些學(xué)者的研究,羅蒙諾索夫的實驗室絕不能被稱為“狹小”和“設(shè)備簡陋”。透過羅蒙諾索夫,列別捷夫顯然說的是自己一開始工作時實驗室的情況。[15]
在談到這位先賢建立大學(xué)和中學(xué)的情況時,列別捷夫贊嘆道:“可以公允地說,在彼得大帝之后,俄羅斯的文化進步歸功于米哈伊爾·瓦西里耶維奇·羅蒙諾索夫勝過其他任何人。”
然而,列別捷夫的紀(jì)念文字并不像通??吹降哪菢?,滿篇的頌歌。他也注意到,由于外部環(huán)境的限制,羅蒙諾索夫的很多著述都只是開了個頭就沒了下文,這種“虎頭蛇尾”的觀感不能不說是一種遺憾;而他一手創(chuàng)辦的大學(xué),“本應(yīng)成為俄羅斯的科研中心和學(xué)術(shù)堡壘,但在對其科學(xué)價值與需求可能存在認(rèn)知偏差的后繼者手中,它們逐漸淪為普通的教育機構(gòu)?!?/span>
最終,列別捷夫得出了如下的沉痛結(jié)論——
“羅蒙諾索夫傾盡心血為俄羅斯創(chuàng)造孕育本土英才的環(huán)境——然而兩百年來俄國在這方面進展甚微。當(dāng)我們研讀杰出科學(xué)家的成就時,會發(fā)現(xiàn)其重大突破往往并非得益于俄國的科研環(huán)境,而是克服環(huán)境障礙的結(jié)果:或是憑借其非凡品格,或是借助有利的機緣巧合,唯有少數(shù)勝利者得以讓姓名、思想與功績被俄國社會廣知。只需詢問那些熟知俄國科研現(xiàn)狀(與羅蒙諾索夫時代何其相似)并正與之抗?fàn)幍膶W(xué)界中人,便會驚覺有多少進行中的前沿研究被迫中斷,有多少明明璀璨的天才就此湮滅——這些數(shù)字令人觸目驚心?!?/span>
這段話又何嘗說得不是他自己。
05
列別捷夫的實驗室成員小組。該照片拍攝于列別捷夫1912年去世后不久。中間一排坐著的從右往左第四位為拉扎列夫。最后一排站立的從左到右第七位為瓦維洛夫。(圖片來源見注釋[1])
隨著列別捷夫離開莫斯科大學(xué),其一手創(chuàng)設(shè)的研究團隊也就此瓦解。物理研究所人去樓空,他曾經(jīng)工作的實驗室,用季米里亞捷夫的話來說,“荒蕪之境令人窒息”。加上烏莫夫等其他物理學(xué)家的一道離開,整個莫斯科大學(xué)的物理研究至此一落千丈。[16]
被政府“趕走”的學(xué)者,包括列別捷夫在內(nèi),只能向一些私人基金會和機構(gòu)尋求支持,如列堅佐夫?qū)嶒灴茖W(xué)及其實際應(yīng)用促進會(Ledentsov Society for the Promotion of Experimental Science and Their Practical Applications)。
列堅佐夫(Khristofor Semenovich Ledentsov)本是一名商人,1909年據(jù)其遺囑成立以他名字命名的學(xué)會,會長是烏莫夫,列別捷夫是科學(xué)指導(dǎo)。據(jù)說,該學(xué)會的資本甚至比諾貝爾基金還多,且它為俄羅斯科學(xué)發(fā)展分配的資源也多于沙皇政府。提句后話,這個學(xué)會在1917年布爾什維克革命后被解散,財產(chǎn)劃歸國有。[17]
列堅佐夫?qū)W會利用捐贈基金的利息,以類似于同行評議的方式,每年向主要的理論與應(yīng)用科學(xué)學(xué)者發(fā)放資助,總額在6萬到8萬盧布。很多著名的科學(xué)家,如生理學(xué)家巴甫洛夫(I. P. Pavlov)、生物地球物理學(xué)家維爾納茨基,列別捷夫都獲得過資助。資助金額從個人的 35 盧布到實驗室的1,500 盧布不等,涵蓋了啟動經(jīng)費、專利獎勵,以及對某些組織(如俄羅斯物理化學(xué)學(xué)會)的出版補助。[18]
除了私人的基金會,向列別捷夫伸出援手的還有沙尼亞夫斯基莫斯科市人民大學(xué)(the Shanyavskii Moscow City People's University)。
沙尼亞夫斯基是一位波蘭裔的俄羅斯將軍,后來做了金礦主,在他的資助下,這所大學(xué)得以存在和發(fā)展。沙尼亞夫斯基熱心教育和科學(xué),也許可以用1905年他寫給教育部長信里的一句話概括:“單靠手腳是辦不成事的;還需要聰明的頭腦”。這所大學(xué)的理念也遠(yuǎn)超同時代大學(xué),據(jù)說無論你的出身、教育背景、性別、年齡、民族或宗教信仰,都可以加入。
正是在這些私人機構(gòu)的支持下,列別捷夫開始重新建立其實驗室。他對科學(xué)的熱愛也不允許他放棄,即便承受著如此重的打擊。
他已經(jīng)離不開科學(xué),正如他在信里寫的,“我從未想過一個人會對科學(xué)如此依戀……日復(fù)一日,我越來越熱愛物理……我再也無法理解沒有物理如何生活”。他也曾讖語般的說過這樣的話,“把我流放到堪察加半島吧,但把我的學(xué)生留給我,我會建立一個新的實驗室。”[19]
這時,列別捷夫的心臟病越來越嚴(yán)重,他不得不前往海德堡治病。8月5日,在談到下一步如何安排實驗室的計劃時,列別捷夫?qū)懶沤o拉扎列夫:“今天收到了(諾貝爾研究所所長)阿倫尼烏斯(S. Arrhenius)一封非常友好的信,他顯然堅持要我去斯德哥爾摩。我仍然認(rèn)為應(yīng)該選定(俄國)度量衡總局:在那里我們將在一起,而且也許一切都會順利安排好的?!?/span>
在他逗留國外的最后幾個月,位于列別捷夫公寓所在地、梅爾特維巷(字面意思是“死巷”)20號的實驗室組織工作已接近完成。8月16日,得知消息的列別捷夫回信給拉扎列夫:“幾天后我將抵達莫斯科,并將由衷地高興親眼確信,我們將在’死巷’與您一起做’活生生’的事業(yè)?!?nbsp;[20] 這真是句不吉利的玩笑話。
9月,列別捷夫回到了莫斯科,但他已時日無多。莫斯科大學(xué)杰出教授出走,騰出的空間被很多平庸者占據(jù)。教育部長卡索以輕蔑的態(tài)度對待留下的自由派教員,設(shè)法將他們從莫斯科或圣彼得堡大學(xué)調(diào)往更為保守的地方大學(xué),同時從外省調(diào)入保守派教授填補空缺。[21]
列別捷夫眼看著自己艱難開創(chuàng)的事業(yè)遭到重創(chuàng),同時,他也看不到有任何的力量可以阻止這種破壞。1912年3月1日,他因心力衰竭,溘然長逝。旗幟倒下,俄羅斯的物理學(xué)如同陷入了漫漫長夜。[22]
06
列別捷夫死后,拉扎列夫成了他的衣缽傳人。過了幾年,在十月革命的前夕,拉扎列夫當(dāng)選為正式院士。他得到了很多老院士的推薦提名,承載了延續(xù)列別捷夫?qū)W派的希望。與此同時,在拉扎列夫的監(jiān)督下,師徒生前構(gòu)想的莫斯科科學(xué)研究所物理研究所(PI MSI)也落成開放。
兩年后的1919年,這個研究所劃歸了人民衛(wèi)生委員部,并轉(zhuǎn)變?yōu)樯镂锢硌芯克?,拉扎列夫任所長直至他1931年3月被捕。拉扎列夫被捕后,之前的研究員均遭解雇,科學(xué)設(shè)備被盜,生物物理研究所被移交給最高國民經(jīng)濟委員會(the Supreme Council of the National Economy ),變成了一個研究課題可疑的特殊任務(wù)化學(xué)研究機構(gòu)。
1934年夏,蘇聯(lián)科學(xué)院從列寧格勒搬遷到莫斯科,原生物物理研究所大樓被新成立的科學(xué)院物理研究所占據(jù),并命名為列別捷夫研究所。第一任所長是拉扎列夫的學(xué)生瓦維洛夫。
列別捷夫研究所此后獲得了政府大量資源,日后成為了蘇聯(lián)最為成功的物理學(xué)研究中心,一共誕生了7位諾獎得主:切倫科夫(Cherenkov)、弗蘭克(Frank)、塔姆(Tamm)共同獲得1958年諾貝爾物理學(xué)獎,巴索夫(Basov)和普羅霍羅夫(Prokhorov)獲得1964年諾貝爾物理學(xué)獎,薩哈羅夫(Sakharov)獲1975年諾貝爾和平獎,金茲堡(Ginzburg)獲2003年諾貝爾物理學(xué)獎。
列別捷夫如果泉下有知,當(dāng)十分欣慰。
參考文獻: