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他被大神碾压后,自嘲二流数学家,转专业后却拿下诺贝尔奖......

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  被大神碾压

  转专业反超?

  尤金.维格纳可能是世界上目前为止最谦卑的物理学家。

  有一次,他在讲座结束时,一位学生突然站起来提出了一个问题。维格纳听后回答道:“先生,我叫尤金.维格纳。”学生又重复了一遍问题,维格纳再次回答道:“先生,我叫尤金.维格纳。”讲座氛围一下子尴尬起来。

  后来才知道,尤金.维格纳太客气了,他不知道学生的名字,又不好意思问,所以自我介绍,希望学生也能做个自我介绍。


  1963年诺贝尔物理学奖得主尤金.保罗.维格纳

  天才与天才的相遇

  维格纳的谦卑是深入到骨子里的,从他对待冯.诺依曼的态度便可见一斑。

  1902年11月17日,尤金.保罗.维格纳出生于匈牙利布达佩斯的一个犹太家庭,家里的孩子除了他还有一个姐姐和妹妹。维格纳的父亲是一位皮革制造商,属于上层中产阶级。

  起初,财富的确带给了这个家庭优渥的生活。在小维格纳9岁以前,他可以不用去学校读书,当他表露出与生俱来的数学天赋后,父亲特意为他聘请了专业的家庭教师。

  

在维格纳早年间的人生中,主要有两件大事影响了他的人生轨迹:第一次世界大战和匈牙利共产主义库恩.贝拉政权。受他们影响,他的父亲后来带着家里人从匈牙利逃到了奥地利。


  1910年左右尤金.维格纳一家

  可是,正当维格纳沉浸在数学世界中,准备挖掘更多数学奥秘时,年仅11岁的他却被医生诊断得了肺结核。那个时期,得了肺结核几乎无计可施,富裕的家庭会把病人送去疗养院,他们期望着可以尽量延长病人的寿命。

  可换个角度说,面对一种无法治愈的疾病,病人和家属都很清楚,活着变成了煎熬,死亡随时会到来。

  然而,就像是上帝故意戏耍维格纳一般,在确诊六个星期后,疗养院的人说他其实根本没得肺结核。


  转眼就到了上中学的年纪,他的父母终于决定把他送进法索里中学读书。法索里中学是匈牙利当时最好的中学,也是在这里,维格纳遇见了冯.诺依曼,明白了什么叫天外有天,人外有人。

  维格纳遇见冯.诺依曼时13岁,扬奇(约翰.冯.诺依曼的匈牙利式昵称)12岁,但是扬奇却比他高了两个年级,并且对高等数学已经有了相当惊人的掌握。

  那时候,维格纳就每天跟在扬奇身后,扬奇讲起数学滔滔不绝,维格纳总是静静聆听,还不忘满眼崇拜地看着扬奇,他们就这样成了亲密的朋友。


  1919年尤金.维格纳毕业照

  维格纳对冯.诺依曼的崇敬是毫不掩饰的,甚至到了“自卑”的地步。后来有人采访维格纳,问他匈牙利那个时期为什么出了那么多天才,维格纳却回答说:“我只知道冯·诺伊曼这一个天才。”

  太早结识真正的强者,这让维格纳早早认识到自己虽然是出色的,但并不是杰出的。即使他在数学上也很有天赋,但是在冯诺依曼面前,他只能自嘲为“二流数学家”,并且告诉别人这就是他转行搞物理的原因。

  玩不起的数学家

  维格纳转身投向物理学的怀抱,发现物理跟数学一样超级有意思!


  但是他的父亲是一位务实主义者,一心想让他学习化学,这样维格纳就可以更容易获得博士学位。

  维格纳生活在匈牙利时,父亲让他学什么他就学什么,反正化学也挺有意思的,多学点东西总是没坏处。可到了1921年,他转学到现在的柏林工业大学的化学系,没有了父亲的监督后,他开始经常参加德国物理学会在星期三下午的学术讨论会。

  这个聚会聚集了如马克斯·普朗克、马克斯·冯·劳厄、鲁道夫·拉登堡、维尔纳·海森堡、瓦尔特·能斯特、沃尔夫冈·泡立、和阿尔伯特·爱因斯坦等许多知名学者。


  接触了这些大佬后,这次尤金.维格纳没有觉得自己会成为个“二流物理学家”,也坚定了他继续学习物理的决心。

  随后,维格纳进入威廉皇帝物理化学和电化学研究所(现在的弗里茨·哈伯研究所),并且在这里遇见了他的指导教授迈可·波拉尼。

  

迈可·波拉尼是匈牙利和英国的一位通才,他对物理化学、经济和哲学都有很重要的贡献。

  维格纳拿到学位证后,再留在德国不太说得过去。他不太情愿地回到了布达佩斯,在他父亲的制革厂工作。麦可·波拉尼听说自己的得意门生竟然待在一家制革厂,简直是浪费了聪明的大脑,于是在1926年把维格纳推荐给物理学家卡尔·魏森伯格的助手。



  他父亲一开始听到儿子要继续学物理,不是很高兴,甚至有点怪罪迈可·波拉尼多管闲事。但是,当他意识到自己儿子非常渴望成为一名专业科学家后,他最终决定支持儿子的选择。

  从此,维格纳的科研之路便越走越远

  

在协助魏森伯格在X射线晶体学的研究六个月后,维格纳在理查·贝克底下工作。维格纳也开始学习量子力学,接触埃尔温·薛定谔的论文,并深入研究群论。接着收到了阿诺·索末菲的邀请,维格纳前往哥廷根担任数学家大卫·希尔伯特的助手。

  哥廷根大学是当时世界上最大的数学中心之一,如果要追溯历史的话,可以从高斯时代说起。除此之外,它在理论物理学方面非常强大。


  在这里,他建立了量子力学中对称性的理论基础,在1927年写下了维格纳 D-矩阵。1930年,他写了《群论及其在原子光谱的量子力学中的应用》一书,该书被翻译成多种语言,维格纳开始在物理学界受到广泛的注意。

  其实,早在二十年代中期,冯.诺依曼就预感到欧洲可能会经历另一场大战。当时反犹太主义浪潮越来越大,他认为去往美国将会有更多机会。

  恰逢普林斯顿大学杰出的世界数学教授奥斯瓦尔德·韦布伦(Oswald Veblen)希望使普林斯顿大学在数学和数学物理学上能与哥廷根大学相提并论,约翰·冯·诺伊曼便拉着尤金.维格纳一块过去了。

  在此期间,阿道夫·希特勒担任了德国总理,对犹太人的迫害越来越严重。经过慎重考虑,维格纳加入美国籍,把自己的家人也接了过去。当他后来听到纳粹残忍杀害犹太人的消息时,每每都庆幸自己做出了正确的选择。


  二战时期沦陷区的犹太人

  尤金.维格纳决定永久留在美国后,他转向了新的核物理科学。作为新领域的先驱,他认识到了短程核力量(1933年),核力量是与电荷无关的(1937年),中子在原子能级中的共振俘获以及“幻数”揭示了核的壳结构。

  巅峰之路

  二战的炮火越来越猛烈,1939年8月2日,维格纳把利奥·西拉德介绍给爱因斯坦,促成了历史上知名的爱因斯坦—西拉德信

  

信中提到,纳粹德国可能已经开始了原子弹的研究,因而建议美国尽快开始进行原子弹的相关研究。它促使罗斯福总统采取行动,最终导致了曼哈顿计划开发出第一个原子弹。


  曼哈顿计划中,维格纳领导了一个团队,成员包括阿尔文·温伯格、凯瑟琳·威、盖尔·杨、和爱德华·库洛伊兹。他们的主要任务是设计让铀产生衰变的核子反应堆。在此之前,反应堆设计还只停留于于纸上作业,从未真正被建造出来。

  维格纳通过将化学家和物理学家自身结合起来,他计算并设计了世界上第一个原子反应堆,还设计了第一个水冷核反应堆。他也是第一个提出使用水以确保减慢中子安全性的人。世界上大多数核电站仍在研究这一概念。

  现在,他被认为是世界上第一位核反应堆工程师。


  用在第一个核链反应中使用的慢化石墨绘制的木炭图

  (左起:利奥·西拉德、阿瑟·康普顿、恩里科·费米、尤金·维格纳)

  维格纳没有后悔加入曼哈顿计划,虽然他得知很多人丧生在原子弹下后很难过,但他有时甚至希望原子弹能早一年被创造出来,因为这也就意味着战争能早一天结束。

  二战结束后,犹太人的国家以色列也成功建国,犹太人终于不再担惊受怕。1949年3月14日,也就是爱因斯坦70岁生日时,他高高兴兴拍了一张照片,尤金.维格纳也在其中。


  从左到右:霍华德·罗伯逊、尤金·维格纳、赫尔曼·外尔、

  库尔特·哥德尔、伊西多·拉比、阿尔伯特·爱因斯坦、

  魯道夫·拉登堡、罗伯特·奥本海默、杰拉尔德·克莱门斯

  1963年,维格纳凭借自己的研究获得了诺贝尔奖物理学奖。获奖理由是:

  “因为他对原子核和基本粒子理论的贡献,特别是通过发现和应用基本对称原理”。

  他说自己没有想到会获奖:“我从没料想到我会在没做坏事的情况下登上报纸。”

  

1958年,维格纳获得恩里科·费米奖;
1969年,维格纳获得美国国家科学奖章;

  在他的祖国匈牙利开始出现增加人身和政治自由的迹象后,他与那里的文化和科学领袖恢复了联系,鼓励扩大自由。在此过程中,他成为了匈牙利民族英雄。

  1995年,尤金.维格纳在新泽西州普林斯顿过世。


  回顾尤金.维也纳的一生成就,是尤金.维格纳使得量子力学有了新的“普林斯顿解释”(维格纳的附属机构是普林斯顿大学),而不是尼尔斯·玻尔和其他人在1930年左右提出的经典“哥本哈根解释”。

  是维格纳将他的对称原理应用于量子力学,为量子力学的发展奠定了基础。基于这些基础,对称性的发展已经大大超过维格纳的工作范围,在二十世纪下半叶的物理学发展中起着核心作用。

  后人将长期怀念维格纳,为他为理论物理学提供的强大新工具,以及他为核反应堆开发所做出的奠基贡献!

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