百年哥本哈根学派的启示

作者:张民全 来源:湛露网

  今年恰逢著名的哥本哈根学派创立100周年。1921年3月,丹麦著名的物理学家玻尔(N.Bohr,-1962)在哥本哈根大学创立了理论物理研究所,来自世界各地优秀的年轻物理学家们聚积于此,在玻尔的领导下,志同道合向物理学最前沿的研究领域——量子力学进军,研究所成为哥本哈根学派的发祥地。

  哥本哈根学派在量子力学方面的研究中做出了杰出的贡献,尤其对量子力学的物理-哲学诠释,得到最多数人的接受。其主要思想是:可观察量是建立理论的基础和依据;量子跃迁是量子物理学的最基本的概念,微观粒子的运动是不连续的;遵循测不准原理,同时精确测量两个彼此相连的变量不可能;描述微观粒子的波函数是一种几率波,在宏观领域中成立的因果定律和决定论在微观领域不成立等。物理实验大都支持了哥本哈根学派的观点,人们称他们对量子力学的诠释为哥本哈根诠释,或“正统诠释”。

  哥本哈根学派培育出了许多杰出的物理学家,有十几位获得了诺贝尔物理学奖。玻尔本人由于在原子结构和原子辐射方面的贡献获奖(1922)。获奖的还有量子力学的矩阵力学创始人、德国物理学家海森伯(1932),波动力学创始人、奥地利物理学薛定谔(1933),把相对论引入量子力学之中、并预言了正电子的存在的英国物理学家狄拉克(1933),发现不相容原理的奥地利物理学泡里(1945),提出了波函数的统计性诠释的德国物理学家玻恩(1954),建立液氦理论的苏联物理学家郎道(1962),提出原子核集体运动模型的丹麦物理学家奥格·玻尔和莫特尔森(1975)。

  哥本哈根学派不但取得了一批批科学成就,还孕育了卓越的科学精神。学派富有锐意进取的探索精神,在洞察原子世界奥秘的征途上迷雾重重,每当出现新问题和新动向时,人们都会在玻尔的倡议下聚集到哥本哈根,听取玻尔的启示,交流看法、分析形势,开展辩论,达成共识,攻克难关,形成新的理论和新的思想。学派尊重青年人的首创精神,玻尔认为,在科学研究中新出现的障碍只能用新颖的思想去克服,青年一代的成长,会使新鲜血液和新鲜思想不断注入到科学研究之中。在哥本哈根学派一代英豪中大多数是年轻人,海森怕、泡利、狄拉克等人在当时都是二十出头的青年。他们在玻尔的指引下,不迷信经典物理学权威,在建立量子力学中立下丰功伟绩。研究所既是一个严肃认真的研究场所,又是一个充满生趣和亲密无间的大家庭,养成了勇敢进取、乐观向上、亲切活泼和无拘无束的治学风气,完全自由的争论和独立的判断为特征的研究风格被人们誉为哥本哈根精神,留下了许多脍炙人口的佳话。在数十年间,哥本哈根成为全世界物理学家们心目中的“麦加圣地”。

  在科学史上还出现过不少科学学派,古希腊有毕达哥拉斯学派、亚里士多德学派。自19世纪以来,科学学派蓬勃发展,著名的有研究化学的吉森-李比希学派、研究生物遗传学的摩尔根学派、研究数学的布尔巴基学派,研究耗散结构的布鲁塞尔学派,等等。学派有力地推动基础学科的发展,独立开拓学科发展的前沿和新方向,提出新观点和新学说;学派造就了杰出的领军人物,培育了优秀的科学家队伍,为科学研究提供了高质量的人力资源;学派提高科研活动的效率,加快科学发展的速度,提升了国家或地区的社会科学能力;学派为知识创新提供理论指导,为技术创新提供不同的技术路线和获取经济效益的多种选择。

  我国也有自己的科学学派。如李四光地质力学学派、在微分几何学研究方面的陈建功-苏步青浙大学派等。他们取得的成就得到了国际学术界的关注。诚然,与欧美相比,我国的科学学派在量上和质上都存在差距。这与缺乏充裕的社会文化和物质条件、科学的社会建制化较晚、国家科研体制和学术体制存在局限性等诸多因素有关。

  当前,创立和形成中国自己的新学派有其必要性和紧迫性。我们要跻身创新型国家前列、实现科技自强自立,必须加强基础科学的研究,要在基础学科、尖端技术研究、新兴交叉学科和重大科技前沿问题的研究方面取得突破,亟待具有革命性的理论纲领和新的范式、富有开拓精神和创新才干的科学领军人物以及他们所率领的科学学派的出现;我们要建设一批具有国际一流水平的研究所和研究型大学,使其成为基础研究的和重大科技突破的生力军,实现与国家战略目标、战略任务的对接,就必须努力构建中国特色、中国风格和中国气派的学科体系、学术体系和学派。我们要建设全球人才高地、激发人才创新活力,必须充分发挥科学学派在建立有利于创新人才涌现与成长的体制机制、营造重视人才和关爱人才的环境与氛围的作用,加速培养和造就多层次、高素质的科技人才队伍。

  科学学派的创立、形成和繁荣需要各方面的共同努力。科学工作者需要挣脱长期以来对学派的负面想象和种种顾虑,树立学派意识;我们的学术体制,需要重新为学派定位;科学的管理和决策部门,要努力为“学派”正名,为扶持和培育学派的生成创造种种有利的条件,为拓展学派壮大的空间、促进学术繁荣和学科的发展,制定有效的对策和措施。科技社团在推进学科建设、创立和培育学派方面能起到积极的作用:确立科技社团会员的主体观念和科学共同体的取向,增强对科技工作者的吸引力和凝聚力,营造浓厚的科学文化氛围、加强学术建设,提高学术活动质量和水平,搭建好学术交流平台,引导学术创新和争鸣,为学科发展和造就学派的提供必要条件。