中外科学家发明家丛书:玻尔-第5章
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对研究工作所需要的实验配备，玻尔主张要以同样谨慎小心的态度对
待。
即使为了一个简单的结果也要做冗长实验，这些都是在他父亲的生理学
实验室中进行的（为防止对射流稳定性可能发生干扰，他宁愿在夜里进行实
验）。论文本身是在内鲁姆盖德撰写的。克里斯琴·玻尔几乎强迫他儿子到
那儿去写完论文，并且不要继续搞新的和浪费时间的修改。
研究院的结论可概括如下：
“按照作者的方法，一次简单的测定需要持续很多小时。为此，射流必
须较长时间保持在稳定状态。由于长时间与空气接触会改变液体的性质以及
需要大量的液体。所以限制了这个方法的应用……
虽然此项研究未能像第一次那样完全解决问题，因为它只涉及一种简单
液体，即水；另一方面，由于本文的作者对其他方面的解答有所推进，理应
得到相当大的荣誉。因此我们认为这篇论文也应授予研究院的金质奖章的建
议是正确的。”
尼尔斯通过对他得奖论文所做的工作，使他对液体表面的张力问题具有
更为深刻的见解。在这以后，他在一个意想不到的方面得到了好处：当他在
30年代发现原子核的许多基本特性可以用液滴模拟作出解释时，在这个问题
上，他比同辈物理学家具有更多的基础知识，因为极大多数的物理学家从未
直接接触过这类问题。
另一个曾在他学生时代研究过的题目，后来又成为研究工作中的一个重
要课题，那就是放射现象。还存有一份于1905年前后尼尔斯·玻尔所作的题
为《论放射变化》的讲演稿。这个由克里斯琴生教授组织、在一系列讨论会
上进行的讲演，并不反映出任何一种独立的实验或理论问题，但它在这个特
殊领域里对最新的发明和理论作了一次概括 （正如这种学生讨论会应该做的
那样）。然而，它却提供了许多例子，这些例子说明尼尔斯·玻尔在当时（虽
然年纪才二十挂零）试图提出一些不同的观点和结果时是多么谨慎小心，而
且说理严谨明确。这里，把年轻的玻尔对一种特征的论述作为一个独特的例
子援引如下，这个论述后来在核物理中变得非常重要，而在当时却显得多么
奇怪：
“在谈到一个平均寿命时，不表明确定的起点时间是没有任何意义的，
因为在原子衰竭之前，它没有变得更老，以致在它们寿命期内的任何一点上，
衰竭的机会是同样大的。”
正如这里引证的哈拉德和尼尔斯·玻尔之间的通信已经提到的，尼尔
斯·玻尔花了6个星期撰写的硕士论文——2年后他的博士论文也如此——
的题目是，以电子理论为基础对金属的不同物理性质，例如导电率和导热率，
磁的性质和热电现象等作出解释。在那时，电子理论经过荷兰的洛伦兹，德
国的德特鲁和英国的约·约·汤姆逊和詹姆斯·金斯的特别研究，已经发展
起来了。
这些研究以下面的假定为基础，即金属的性质与能在金属内近似自由地
移动并不时地与金属中不移动的分子相碰撞的电子的存在有关。人们企图探
求其结果，并以此与观察到的金属性质作比较来检验这个假设。
尼尔斯·玻尔硕士学位论文的一个重要部分是，把这个领域中各种研究
工作者所使用的假定加以澄清。虽然玻尔本人——从他给哈拉德的信中可以
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看出——因未能“包括更多的内容”而感到有点烦恼。在导言一节中，人们
将因这位青年硕士学位候选人不但成功地读了大量的书籍，而且还极为详尽
地作了分析而深受感动。这是因为尼尔斯·玻尔以批判和逻辑思维的能力支
配着这项研究工作和他的意识，并抓住理论的基本特征或结果，以此与以理
论为基础的假设经验进行比较。
举一个简明的例子说明上述玻尔的批判和逻辑方法以及所建立起来的论
点的严谨明确，进而与开始的假定作比较。这就要涉及到洛伦兹的一个假设：
“洛伦兹提出的想法似乎存在某种瑕疵（至少在形式上是这样的），它
是从假定金属分子和电子相互作用法则没有导致热平衡这一事实推导出来
的。人们对此可以发问，电子的速度从何而来？而在金属的不同部位，电子
的速度是随温度而改变的。实际上，它们仅与金属分子碰撞，按照计算得以
进行的那个定律，这些碰撞既不能给电子以能量，也不能从电子取得能量。”
在取得学位后。尼尔斯·玻尔立即开始写他的博士论文。这篇论文是金
属电子理论的延伸，同时对某些在原理上已碰到困难的要点加以清楚的认
识。这个理论的假设是在尽可能共通的基础上制定的，而所要求的结果又十
分详尽。对金属的许多性质所得的结果与观察相当一致，但是，尼尔斯·玻
尔曾仔细下过定义并作了描述的某些方面，似乎出现了根本性的困难，尼尔
斯·玻尔坦率地指出，关于金属的磁特性要在现有的电子理论范围内作出解
释，看来是行不通的。
那时丹麦的物理学家感到，要理解这篇论文是困难的。曾在报纸上发表
了一篇颇有兴趣的报道，特将全文转载如下：
“昨天，已故玻尔教授的另一个儿子，为了获得博士学位对他的博士论
文《金属电子理论的研究》进行了答辩。
这是26岁的理学硕士尼尔斯·玻尔，他只用了1个半小时就作为一位哲
学博士而离开了大学。希加德教授是他第一个主考人。他从语言学方面谈及
了这篇论文，除对这篇论文赞扬外没说别的；接下来克里斯琴生教授作了较
为专门的发言，但他的批评只能说是在修辞意义上才这样使用的。
“克里斯琴生教授以他通常令人愉快的方式讲了些小轶事。他对尼尔
斯·玻尔的论文赞扬备至，但对它未用外文发表深表遗憾。在丹麦几乎没有
人能了解有关金属的电子理论并能对其作出评价。
玻尔博士是一位脸色苍白、谦虚和蔼的青年，在这场答辩中他起的作用
不大，答辩时间之短是创记录的。3号小礼堂挤得满满的，连室外的走廊里
都站满了人”。
1901年，在得到硕士学位后不久，尼尔斯·玻尔认识了玛格丽特·诺兰
德，她是哈拉德·玻尔的同学尼尔斯·埃里克·诺兰德的妹妹，丹麦斯莱格
埃尔斯的诺兰德先生和夫人的女儿。 1911年他们订婚，1912年8月1日，
在尼尔斯·玻尔首次从师卢瑟福作短期学习回家后数天，他们就结婚了。蜜
月是在英国度过的，在剑桥住了一周，年轻的夫妇拜访了卢瑟福。尼尔斯带
去一篇α粒子的阻止的长文章，这篇论文是他回到丹麦前不久开始写的。
描述尼尔斯·玻尔和玛格丽特·诺兰德婚后的幸福生活，显然超出了本
文的范围。这两个人走在一起意味着什么，是难以用言语来表达的。本书后
面撰写的关于他们结婚50年生活片断的介绍，对她那种独特的品德只能给一
个肤浅的认识。不但由于她的伟大个性的力量以及她在这么多不同领域内的
知识和能力，还特别由于她的忠诚，玛格丽德终于成为他丈夫的理想的和必
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不可少的支柱。
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三、生命的顶峰
岁月无情，玻尔在人类科学史上占有非常重要的地位，但也避免不了人
生的自然规律的作用。随着他科学成就的日益辉煌，他的生命也在一步步消
失。
在40年代，人们对原子问题兴趣很浓。玻尔也多次接受邀请发表讲演。
但有关自己参加过的秘密工作他从不提及。对于一般的题目诸如物质结构、
对和平利用原子能的展望等问题，他总很乐于讲述。他把大家带进了一个乐
观的世界，尽管战争给人们带来了许多苦难，但是人类将有一个美好的未来。
1945年10月7日举行了玻尔60寿辰的庆祝活动。虽然是第2次世界大
战刚结束不久，入境签证比较困难，但还是有一些外国客人到哥本哈根聚会。
一位记者在庆祝专刊上写道：“尼尔斯·玻尔满60岁了，这不仅是他个人的
节日，而且是整个物理学界的节日。”
丹麦皇家协会于10月5日举行了隆重聚会。担任大会主席的叶尔姆斯列
夫宣读了一份由皇家协会成员签名的贺词，贺词称颂了玻尔卓越的工作：“由
于这些工作他成功的识破了自然界最深奥的秘密并为研究最基本的认识规律
提供了无限的可能性。”贺词还指出：“玻尔是为获得巨大能源而开展的一
系列工作的专家和领导者。”同时，还援引了玻尔以下的主张：科学是全人
类在整个历史长河中努力所获成果的证明。我们在原子威胁面前应该联合起
来，以期找到一条真正的道路，使科学从根本上促进各国人民和睦相处”。
贺词结尾说：“我们大家都满怀信心地认为，我们一定能如愿以偿，我们将
有幸为实现这一希望而做出决定性的贡献。”
卡尔斯堡基金会主席彼得森报告说，基金会理事会决定拨款 10万克朗
“建立尼尔斯·玻尔独立基金，玻尔可以自行安排使用这一基金来鼓励各种
研究活动。”很快，其他一些机关也参加了创立玻尔基金的活动，结果基金
总额达到40万克朗。
在玻尔生日的那天晚上，哥本哈根的大学生列队举着火把来到卡尔斯
堡。当队伍到达玻尔家门口表示祝贺时，玻尔带着夫人来到门前的台阶上。
这种庆祝方式则像一种无拘无束、自由自在的游戏，他对此感到很高兴。
玻尔坚信，物理学发展的一个主要方向应该是利用原子能为人类造福而
不是消灭文明。人类应该摆脱军备竞赛带来的沉重负担。罗森塔尔指出：“很
遗憾，玻尔的思想没有得到重要政治活动家的响应，因而，忧虑像一块沉重
的石头压在他的心头。偶而，他秘密地讲述自己与政治活动家们进行的谈话，
并把向罗斯福总统提交的备忘录拿给人们看。他利用一切机会促使世界面临
的抉择能得到唯一合乎逻辑的解决。值得注意的是，他在困难面前从不退却，
而且在每一次失望之后，他都能去寻找通向自己目标的新道路。”
1946年玻尔致函政府，要求立即拨款扩建理论物理研究所。所需款项终
于筹集齐全：约一半左右经费由国家支付，其余都分别用卡尔斯堡基金会和
特里格基金会承担。
建设工程就此开始。他们把一座低矮的车间改建成一座崭新的五层建筑
物，其中有很大一部分要建在地下，在哥本哈根市政局租给的地段上建起了
宽敞的大厅。研究所的那台回旋加速器，经过几番改造之后，能够发出很强
的辐射。因此，不得不把它从原来的地方拆下，然后围成厚实的钢筋混凝土
墙。它现在就安装在大厅里。同时也为高压电源和同位素分离器找到了更为
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合适的地方。在战争年代建造起来并安装在高压大厅的另一侧的一台范得格
喇夫静电加速器旁。他们建造了将近11个大气压的压力贮水池，它是由一个
电压达4—5兆伏的新的强大发电机装备起来的。
地下建筑不仅得到扩充和改建，而且还新建了一部分。一条条的地下长
廊把实验室、车间和各类办公地点联接起来，使研究所内部的生活更为方便。
研究所的大部分实际上都在地下。
玻尔是一位优秀的组织者。他深入地研究每一个细节，什么东西也不放
过。他经常去察看地下建筑，还常常登上脚手架。建筑师和工程师们不得不
根据他的意见不断修改设计和结构。他们被这些弄得精疲力尽，并失去了耐
心。可是玻尔却感到满意，因为建设工程是按他的要求建成的。
1946年3月26日是理论物理研究所成立25周年。
各国年轻的科学家又开始在玻尔这里聚会。他们受到玻尔的爱护。他不
仅关注他们的科学成就，还关心他们的生活，有时就像父亲关心孩子一样，
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