走進歐洲

經過幾十天的海上航行，英國“半島一東方”公司的遠洋輪船終于抵靠法國南部的馬賽港，中國的又一批留學生踏上了歐洲大陸。他們將從這里乘火車過首都巴黎到達法國北部的加來，從加來乘渡船去英國多佛爾港，然后從那里去往倫敦、劍橋、愛丁堡。

走進歐洲，彭桓武和同船的其他中國留學生一樣心潮影湃、熱血沸騰。他滿懷一腔愛國之情和一顆報國之心，決心全力學好物理，掌握最先進的科學知識，三年后回祖國報效國家。一路上，無論是坐火車，還是乘輪渡，他都無心觀賞異國的山水風光，他的一顆心早已飛到了愛丁堡，飛到了他的導師馬克斯·玻恩的身邊。

彭桓武放棄進劍橋大學深造的機會，而到愛丁堡大學投師玻恩，這既是周培源教授的選擇，也是他人生路上的一次重要抉擇。

英國劍橋大學和世界上許多最顯耀的大學齊名，是英國最古老、最引以為自豪的最高學府，也是彭桓武殷切向往的地方。然而，周培源卻對他說：“去愛丁堡吧，那里有馬克斯·玻恩。”馬克斯·玻恩是量子力學理論的奠基人之一。

量子理論蹣跚起步于1900年德國物理學家馬克斯·普朗克(MaxPlank)發表的一篇論文。他“天方夜譚”一般的假說認為：輻射能（即光波能）并不是以連續的形式釋放，而是由一種名為“量子”的小微粒組成。這種假說與經典光學說的電磁理論相對立，因此導致物理學上的一場革命。經過許多科學大師的探索和獻身、豐富和發展，使量子理論開拓和創造了一個新時代。直到今天，量子理論常常被譽為一種前所未有的最有成效的科學理論，是“以科學上史無前例的精細程度正確地描述著世界的理論”

20世紀20年代，當量子理論的內涵開始充分顯露時，一股強烈的震驚和迷惑之感在它的同時代人當中回響。量子理論不僅與19世紀經典物理學相沖突，而且它根本性地改變了科學家們關于人與物質世界關系的觀點。按照玻爾對量子理論的解釋，“外在”世界的存在不是自身獨立的，而是無法擺脫地與我們對它的感知糾纏在一起的。

許多科學家無法接受這一理論。

愛因斯坦在量子理論發展的早期曾起重要作用，而此時卻站到了反對派一邊，成了抨擊它的急先鋒。

愛因斯坦深信：一個具有熟悉因果關系的經典世界，最終將處在量子瘋人院之底下。然而，愛因斯坦最終無力驅逐這個原子中的幽靈。

世界拉開了原子時代的帷幕。新世紀的曙光照進世界這個大舞臺。當物理學的戲劇從經典的一幕轉向量子的一幕時，許多科學巨人出現在光芒四射的舞臺跟蹤燈的光環中。

1902年5月，居里夫婦終于從8噸櫪青鈾礦殘渣中提煉出1克純氯化鐳。

1905年，20世紀最卓越的科學大師愛因斯坦提出“狹義相對論”及質量和能量在某種意義上的等同關系式E=MC2。其中E是能量的代稱，M是質量的代稱，C是光速的代稱。由于C是個很大量，等于30萬千米/小時，那C2便是一個天文數字。由此推斷：即使某個物質很小，只要發生了部分轉變，釋放出來的能量也是十分驚人的。

1911年，英國科學家盧瑟福首先發現原子核，并提出了與從前學說不同的自己的理論。他認為原子中心有個重核，周圍圍繞的是電子，其余大部分是空間。

1913年，丹麥物理學家玻爾在《哲學雜志》上發表他具有劃時代意義的論文《論原子和分子結構》，論文提出原子結構的量子化軌道理論，超越了在牛頓之后維持了兩個世紀之久的物理學法則。玻爾原子學說從幾個可以易于理解的假說出發，極其準確地解釋了氫原子輻射的所有譜線（顏色）的精確頻率。同時他還預示有更多的未觀察到的譜線的存在，這些預言在不久就被證實了。

1919年，英國物理學家盧瑟福在他的實驗室里，與英國化學家索第一道，提出劃時代的原子自然蛻變理論，指出放射性現象是原子自行蛻變的過程。在這個蛻變過程中，一種元素的原子，可以轉變為另一種元素的原子，同時放射出a粒子和P粒子。由于這些射線粒子都來自原子核，就進一步沖破了原子不可再分的理論，揭開了物理史上光輝燦爛的一頁。

1929年，英國物理學家考克饒夫和瓦爾頓制造成功第一臺“靜電加速器”。

1929年，美國天文學家抽賽爾報告說有跡象表明太陽能是由氫的熱核反應所形成。

1931年，美國物理學家勞倫斯設計制成第一臺“回旋加速器”通過永久磁鐵中的交變電場，把原子粒子加速到極高速和極高能量。

1932年，美國化學家尤里發現氘——重氫。

1932年，英國物理學家査德威克從a粒子轟擊鈹核的實驗中發現“中子”中子具有極強的穿透力，可以轟開一切元素的原子核；中子的發現，標志著原子物理學開始進入一個新時代。

從此，科學家們紛紛去叩響原子核的大門，試圖去釋放沉睡在核內的巨大能量。德國的海森堡，丹麥的玻爾，意大利的費米，德國的哈恩，猶太籍的邁特納女士，法國的約里奧·居里夫婦等都在經過艱苦的工作、不懈的努力之后，終于窺見原子核大門里那輝煌的鈾裂變的太陽。

1935年，美國物理學家登普斯特發現鈾中有0.7%鈾原子屬于一種較輕的同位素鈾235。

1938年，德國物理化學家哈恩和施特拉普斯曼在研究中子與鈾核的作用新形成的各種放射性元素中，發現了鈾的裂變現象。

原子科學的發現，核裂變的被認識和被駕馭，拉開了原子時代的序幕。

原子中的幽靈被喚醒、復活在歷史的舞臺上，從此便扮演它無可替代的主宰一切的角色。

中國留學生，23歲的彭桓武正是在這一歷史時期遠涉重洋，懷抱一腔強國、富國之夢，登上了歐洲西部、大西洋的不列顛群島，投在愛丁堡馬克斯·玻恩的門下。

愛丁堡大學擁有200多年的歷史，坐落在蘇格蘭首府愛丁堡老城。老城東瀕北海，以其優美的自然景色和優雅的古典建筑聞名于世。地靈人杰，愛丁堡造就了一批世界聞名的人物。僅物理學史上，這里誕生了經典電動力學的創立者麥克斯韋和發明云霧室、使微觀粒子運動軌跡得以觀察的威爾遜。

此時，歐洲現代物理學正進入繁榮勃發時期。1926年誕生的新量子論（即量子力學和量子場論）仍是物理學發展的前沿。

對量子理論和量子力學做出了劃時代貢獻的薛定諤、海森堡、狄拉克、玻恩仍在繼續探索，不懈努力。

馬克斯·玻恩，德國理論物理學家，1882年12月11日出生于普魯士的布雷斯勞。1901年進入布雷斯勞大學，1905年前后到哥廷根大學聽D.希爾伯特、H.閔可夫斯基等數學、物理大師講學，還應邀擔任D.希爾伯特的私人助手，于1907年通過博士考試。1912年受聘為哥廷根大學助理教授，同年與T.卡門合作發表了《關于空間點陣的振動》的著名論文，從此開始了他此后幾十年創立點陣理論的事業。

在先后任柏林大學教授、法蘭克福大學理論物理系主任之后，玻恩于1921年接替W.德拜成為哥廷根大學物理系主任。從1923年開始，他致力于發展量子理論事業。

小城哥廷根位于德國的中部。哥廷根大學在20世紀20年代后期則成為德國物理科學的研究中心，當時大學里云集著各國的著名學者和有志青年。大學里定期召開的討論會和晚上在玻恩家進行的私人討論會，孕育著許多天才的思想，揭示著許多自然的奧秘。量子力學，被稱為20世紀物理學革命的基石，就在這里發源。許多后來科學界的精英，相繼在這里接受玻恩的傳道授業，他們中的海森堡、費米、奧本海默等后來都成為世界矚目的大科學家。

德國物理學家沃納.海森堡是現代量子力學的創始人之一，以“測不準”關系聞名于世，提出了原子核由質子和中子組成的概念。1932年榮獲諾貝爾物理學獎。

意大利物理學家恩利克·費米是世界上第一臺核反應堆的設計師，他將人類領進了和平的核時代，被譽為“原子反應堆之父”

美國物理學家羅伯特·奧本海默在量子論、宇宙射線、基本粒子、相對論、對稱函數與非對稱函數在散射問題中的應用以及中子星理論等方面都做了重要研究。他的最大貢獻是指導美國研制第一顆原子彈的工作，有美國“原子彈之父”的美譽。

19331，阿道夫·希特勒當上了德國的總理，從此，歐洲及全世界都成為這位大奸雄的掌股玩物。希特勒壓抑太久的妄想主宰自由歐洲直至稱霸全世界的野心在后來他一手策劃的戰爭中得到滿足。這個還沒有讀完市立中學、更談不上讀完大學的人，在上臺后突然向投了他選票的臣民翻了臉。希特勒上臺28天，就精心策劃了國會縱火案，并嫁禍于德國共產黨。從此，他開始實行法西斯獨裁統治。霎時間，德國的法律都化為烏有。集中營設在和平的環境中，秘密審訊室設在兵營里，無辜的人們在那里沒有任何法律和手續就被處死，活著的人惶恐不安，憂心如焚，度日如年。有人懷著僥幸心理，不相信那些難以置信的事。但是，就在那些日子里，人們已經看到了第一批逃難的人，他們在夜黑人靜時分越過薩爾茨堡山地或者萊茵河、波羅的海，或者游過邊界河逃往異國他鄉。他們面黃肌瘦、衣衫襤褸，驚慌失措地盯著別人；躲避慘絕人寰的迫害的可怕逃亡就從這里開始了，后來，這種逃亡一直蔓延到整個世界。

馬克斯·玻恩由于猶太血統關系被剝奪了教授職位和全部財產。一夜之間，他成了一個被祖國拋棄的兒子。他懷著對祖國的愛，對哥廷根的愛，被迫也踏上了流亡之路。他流亡到英國，在劍橋大學講學一段時期后，于1936年接替C.G.達爾文任愛丁堡大學教授。

彭桓武是馬克斯·玻恩的第一位中國弟子。他的同學中除了英國人，還有德、法、印度、愛爾蘭人，其中有兩名女生。玻恩的同事中常常有人不無忌妒地戲稱玻恩“專收外國人和女生”。后來參加了第一顆原子彈研制的大名鼎鼎的福克斯這時也在玻恩門下與彭桓武同窗。

彭桓武沐浴在物理大師玻恩為他和他的同學們營造的良好學習氛圍中，盡情享受自然科學的陽光給他帶來的光明和興奮。憑著他的勤奮和執著，他刻苦求索，不斷有新的發現和進步。

然而，英國的壞天氣卻要與這個從中國來的年輕人作對。彭桓武在來歐洲的輪船上，是所有留學生中最堅強的一個。幾乎所有的人都被大海的浪濤攪得翻腸倒胃，嘔吐，吃不下飯。他卻表現出超乎尋常的適應和頑強。他不但把自己那份飯吃掉，還能吃掉別人的一份，因此招來許多人的驚慕和“妒恨”。

愛丁堡山青水藍，從北海上吹過來的風帶著淡淡的大海的咸味，大學里也有一片清華園一樣的綠草地，大圖書館更是雄偉壯觀。彭桓武自走進這座古城，踏進大學校門，就非常喜歡這里，熱愛這里。可是，英國多霧的天氣，愛丁堡沒有陽光照射的日子似要和他一比高低。他越來越感覺身體不適，吃不下飯，睡不著覺，時常惡心、頭痛、心慌。

有一次在圖書館借書，他一頭栽倒在書架下。沒有人看見他。很久，他才勉強支撐起身體，靠在書架上。

在馬克斯玻恩身邊

馬克斯·玻恩是世界著名理論物理學家。他謙遜隨和，待人誠懇，治學嚴謹。雖博學多才，并在量子力學等方面取得了令世人矚目的成就，但他從不居功自傲，在學生面前并不以一個“專家”的身份自詡。他常說：“我從不愿當一個專家。”

彭桓武在玻恩身邊，深刻體會到導師這一大科學家的品格，并深受導師影響。優秀的品格是沒有國界的。彭桓武在玻恩身邊，不但向導師學習自然科學知識，還從導師那里繼承并發揚光大這種優秀品質。這一點在后來他參加我國核潛艇動力、原子彈和氫彈等工作受到黨和人民的高度嘉獎時得以充分的體現。

馬克斯·玻恩于1936年，在盧瑟福推薦下到愛丁堡大學應用數學系當教授。他的權利只有在他管理的圖書標簽上填寫書籍歸屬時注明：理論物理系。后來，這個系也就被別人默認。而在當時，遵循英國保守的規矩，并沒有人承認它。

馬克斯·玻恩有教無類、廣育英才的特點，從他國際化的弟子結構中可見一斑。其他教授當學生到后只見一面，給學生出題做論文，然后就等畢業再見一面。玻恩的教學與眾不同，這也許正是他桃李滿天下，且成就卓著者眾的奧秘吧。

玻恩每星期定期與他的學生們見面，了解他們的學習和思想，幫助他們解決疑難問題。這使得彭桓武時常可以聆聽這位大師的教誨。每個星期舉行的討論會，師生在一起用對話的形式，各抒己見，尤其玻恩親切隨和，把十分深奧的道理講解得明晰透徹，讓彭桓武眼界開闊，受益匪淺。

玻恩的對面辦公桌前，常坐著一位年輕人，作為博士后幫助玻恩兼做一些助教工作。他就是后來參加美國第一顆原子彈研制的福克斯。

不久，玻恩與福克斯商量為彭桓武擬好論文方向。這個方向是關于固體量子理論方面的，玻恩并不會做。他每帶一個研究生總希望他們超過自已。經過彭桓武研究探索，最終定題目為《電子的量子理論對金屬的力學及熱學性質之應用》。

彭桓武思維活躍，興趣廣泛，時常向玻恩主動提問求教。

一天，彭桓武問玻恩：“愛因斯坦為什么要搞‘廣義相對論？”

玻恩回答說：“‘狹義相對論建立起來以后，許多人試圖推廣牛頓的引力理論，使之滿足狹義相對論。但是，都失敗了。所以，愛因斯坦創造了廣義相對論。”

愛因斯坦的名字是與“廣義相對論”寫在一起的。1916年，他發表的論著《廣義相對論原理》，被人們稱為20世紀理論物理研究的咼峰。

玻恩還告訴彭桓武：愛因斯坦是一位勇于創新的科學家、革新家。在“狹義相對論”提出之前，牛頓創立的經典力學理論體系已有200年的歷史，其間，自然科學界很少有人敢打破這個框子。到19世紀中葉，牛頓的理論體系同新的事實之間發生了尖銳的矛盾，并出現許多難以自圓其說的現象，如宇宙結構、光電效應等。這時，許多科學家雖然都感到困惑，但他們仍然受舊理論束縛，認為牛頓的經典力學不僅是自然科學的基石，而且已登峰造極，因此是不容置疑和改變的。而愛因斯坦卻敏銳地感到這正是物理學新理論產生的先兆，他勇敢地迎接了這挑戰。

彭桓武深知，玻恩導師抓住時機正給他上求實創新、不畏權威這一課。關于“理論與實驗”一課，也是玻恩在回答他提問時給他上的。