泡利嫌弃中微子

2019-11-26 08:19 来源: 长江网
调整字体


  周劼 资深媒体人,业余从事文史、艺术研究。
  《列子·汤问》里有一则寓言,讲到宝剑,其中一把叫作“含光”,“视之不可见,运之不知有。其所触也,泯然无际,经物而物不觉。”如果要跟科学沾点儿关系的话,含光剑一定是用中微子锻造的兵器——当然,不可能捕获中微子去铸剑。
  中微子大概是最奇特的命名为粒子的“子”,它的性质就是“无”,用科学的术语说,无电荷,无强力、电磁力,无大小,无空间尺度,无半径,无质量。诺贝尔奖得主莱德曼为中微子改编了一首摇滚:
  我曾经问个不休/你何时跟我走/可你却总是笑我/没有电荷,没有质量,没有大小/一无所有(按,原文是根据一首英语儿歌改编,内容不太符合社会良俗,笔者臆改为此)。
  正因为无,所以视之不可见;还因为无,所以经物而物不觉,伽莫夫打个比喻说,中微子穿透星体就像一群蚊子钻进鸡篱笆那么容易。就算蚊子也还有碰上篱笆的概率,概率多大呢?莱德曼打了另一个比喻,中微子穿过几百万千米厚的固体铅,和铅原子发生碰撞并被测量出来的概率如同你将求婚钻戒随手扔进太平洋,然后在一个月圆之夜,你和爱人荡舟在一望无垠的大西洋上,清风徐来,水波不兴,你手指北极星,单膝下跪,说完爱的宣言,随手舀起一杯海水,里面正好有那颗钻戒。
  按照这个比喻,数学里有皇冠上的明珠,中微子可以算物理学大洋里的宝石。这颗宝石颠覆了人类的两个认知:如此几无粒子,居然理论上所必有;如此难测难知之粒子,居然真实自然界所必存。无和有的神奇转换,只能让人感叹不可思议的吧。不过,不可思议只是对常人而言,对天才来说,只是其中应有之义。这个天才就是泡利。
  那时,β衰变理论日臻完善,但总有个恼人的麻烦挥之不去,便是它能量不守恒。也就是说,要承认β衰变理论正确,就得承认能量守恒不正确,反之,要承认能量守恒正确,就得承认β衰变理论不正确。这就像两栋楼都盖好了,突然说有一栋违建,要拆掉,整个物理学大厦便有倾倒的可能。拆谁不拆谁,大家人心惶惶,吵得不可开交。这时楼上传来泡利的声音:“慌什么,加个小玩意儿不就完了。”小玩意儿将多余的能量带走,但它什么性质都没有,不参与方程两边的任何反应,不就正好吗?小玩意儿没什么性质,就叫中,能量少得可怜,就叫微,合在一起,大名唤作中微子。
  两栋大厦里的人,无论能量派还是衰变派,都长吁一口气,终于不用拆楼了,不仅不用拆楼,还发现有了这个中微子,两栋楼的基础更牢固了,大家欢欣鼓舞,觉得中微子是必然的,实验中找不找得到都是对的,这叫理论自信。只有一个人不高兴,还是泡利。
  泡利说,我只是拉中微子当个临时工,凑数的,你们还当了真,你们有没有美学感受啊,有没有终极关怀啊。
  在泡利自己看来,中微子假设只是无可奈何的补救办法,不是正经理论和真实现象,就像“双十一”淘宝凑单,为了补救β衰变中的能量守恒,不得不挖空心思加减一些项目,来核算出最优惠的方案。从这个角度说,中微子理论既不美,也不完善,虽然就意义而言是革命的,破坏了已知粒子规范,但从方法论而言,是保守的,因为它的全部逻辑就是为了维护能量守恒,向既有的定律投降。
  泡利从来就以“天才媲美爱因斯坦、革命不输海森伯”而著称,年少成名,一开始就卷入物理学革命浪潮,奔走于各种热点、争论之中,属于量子力学里的老革命。现在你说他不够革命,善于妥协,他不气得七窍生烟才怪,就算这个孩子是自己的,也嫌恶得怎么看都不顺眼。大家越喜欢中微子,他越恨不得发声明要和它脱离关系。
  当然,他不用发声明,虽然大家都知道中微子是泡利提出的,但从没人见到白纸黑字。泡利压根儿就没有发表过任何论文公开提出中微子理论,只是以私信的方式在朋友圈里传阅。有人说,泡利这样做是对中微子理论不自信,胆小怕闹笑话;也有人说,泡利厌恶中微子。按照学术规范,私信只算非正式理论,胆小也罢,厌恶也罢,都反映出泡利想和中微子划清界限,只是他如大神一般的影响力让整个物理学界对他的不正式的言论也得正式以对,大家都不敢掠美,认领中微子。
  历史证明,“老婆是别人的好,孩子是自己的好”只是前半段真理。泡利对自己的孩子中微子的态度让人相信,有妈的孩子也可能像根草。历史同样证明,革命不在于方法而在于态度。泡利因为方法上的保守而造出了“怪物”中微子,他恪于之前的范式和审美、态度上的保守而难以接受,结果,不在于造出,而在于接受,让他失去了革命的胆量。毕竟,相信一个怪物,比造出一个怪物更难,就像《怪物史莱克》里对着那匹会飞的驴子说的打脸台词:
  你可能看过一只很大的苍蝇,但肯定没见过一匹会飞的驴子。
  文/周劼
  【编辑:刘益谦】
扫二维码上移动长江网
分享到: 0

文娱社会

财经健康

旅游青春