物理学家亲自操刀的物理学史

    当我在2014年11月13日收到亚马逊网站寄来的《20世纪物理学》（第1卷）后，我立即打开封皮急不可待地开始阅读目录、序言，看完以后我立即感到非常兴奋，觉得这本书实在写得太好了，花这么多钱（打折后108.50元）买下来“太值了！”

    这本书是由英国物理学会、美国物理学会组织发起，由物理学各个领域的知名学者、或者是相关领域的奠基者、诺贝尔奖获得者执笔撰写。例如英国剑桥大学卡文迪什实验室前卡文迪什教授皮帕德爵士（BrianPippard）撰写第1章“1900年的物理学”，正是这位皮帕德爵士在1947年建立了金属中的反常趋肤效应的理论，后来还在超导理论上做出了杰出的贡献。第2章“引进原子和原子核”，则由美国纽约洛克菲勒大学和丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所教授、著名科学史和科学家传记撰写者阿伯拉罕·派斯（Abraham Pais）撰写。派斯本人早年在哥本哈根大学尼尔斯·玻尔的麾下学习过原子和原子核理论，而且后来又与爱因斯坦在美国成为莫逆之交，撰写过一本被广泛认为最有学术价值的爱因斯坦传记《上帝是微妙的——爱因斯坦传》。他本人还撰写过一本基本粒子物理学发展史的皇皇巨著《内部世界》（Inward Bound，这本书由我和我的同事译成中文，由武汉出版社2009年2月出版）。还有，撰写第4章“相对论的历史”的作者约翰·斯塔赫尔（John Stachel）是波士顿大学物理系教授，而且他还是40卷《爱因斯坦全集》的主编，写“相对论历史”可以说非他莫属。再如，撰写者中还有1980年获得诺贝尔物理学奖的普林斯顿大学约瑟夫·亨利物理实验室教授菲奇（ValL.Fitch），以及2003年获得诺贝尔物理学奖的伊利诺伊大学物理系教授勒格特（AthonyJ.Leggett）……如此强大的科学家写作阵容堪称罕见。

    众所周知，20世纪是物理学的世纪，诚如编撰者在序言里所叙述的那样：

    我们有足够的理由赞美物理学在20世纪取得的成就。1900年到来之际，由牛顿、麦克斯韦、赫尔姆霍兹、洛伦兹以及许多其他人的思想奠基的辉煌的经典物理学大厦似乎己近乎完美；然而经典物理学的这一高度发展状态显现出了某些结构上的瑕疵，结果证明这些瑕疵远非看起来那样肤浅。在世纪转折前后几年的实验和理论发现直接导致了改变物理学家基本观念的革命：原子结构、量子理论和相对论。但是必须强调，此前的经典成就并未被抛弃，它们最终被视为更为一般的概念的特殊情况，因此现代物理学家仍然必须对经典动力学和电磁学保有正确的理解……除去极少数例外情况，经典物理对日常发生的事件和使用的装置都能做出有效的描述。

    20世纪创造的近代物理学极大地扩展了物理科学的范畴。不仅原子及原子核的结构乃至原子核的组成部分的结构得到了阐明，而且事实上已经证明至少在原则上用量子力学可以解释化学键的来源。宇宙也已经逐渐向人们显示它的面目，并使研究者据此做出有一些有趣的乃至不可思议的想象。

    在最复杂的生命科学方面，20世纪50年代用晶体学方法对最简单蛋白质和DNA双螺旋结构的研究，也改变了对生物学机理的研究。当然，这并“不是说化学和生物学是物理学的分支学科，化学家和生物学家在处理他们那些极为复杂的材料方面有自己独特的方法”。物理学家只是确信其他学科只是运用物理学思想阐明他们自己的发现，并没有因此毁掉这些领域的研究。物理学家过于强调和夸大自己而蔑视其他领域的不可替代的特殊性，是很危险的。不过这样的狂妄的物理学家现在越来越少了。

    这本书还有一个特点也是读者应该知道的。像《20世纪物理学》这类书，以前常常由物理学史学者而非物理学家来写。由物理学史专家写的物理学史可不少见，例如有关量子理论发展史的五卷本著作（The Historical Develop⁃ment of Quantum Theory）就是物理学史家梅赫拉（Jagdish Meh⁃ra）和瑞辰伯格（Helmut Rechen⁃berg）在20世纪80年代完成和出版的。但是书出版后受到很多物理学家的质疑，认为它并没有真实反映量子理论的发展历史，其中很多发现的真实细节都有问题。究其原因，两位作者不是物理学家，没有亲身参与这一伟大的发现过程。也许由于这一原因，在1995年出版这套3卷本的《20世纪物理学》的时候，编者们有了新的计划：

    从一开始我们就意识到，我们编辑的这几卷书只是撰写这部历史的第一步。在当前阶段这部历史的撰写不能仅仅留给专业的科学史专家，我们期望的是本书可以激励他们在以后承担这个任务。书写这部历史的第一步，是由物理学家们指出哪些是他们自认为的本领域中最重要的发展，并且尽可能地剥离掉那些不仅在外行人看来而且即使从事物理学研究的同行们看来也非常困难的复杂问题，使得大家都明白物理学是如何发展的。……即使我们最后离达到这个目标仍有一些距离，我们至少给严肃的科学史专家们提供了一个研究这段近代史的起始点。

    正是因为这样，这套书不仅仅对一般读者有价值，对于物理学史家更是会视若宝贝。