《阿诺尔德·索末菲传》，米夏埃尔·艾克特著，方在庆、何钧主译，湖南科学技术出版社2018年4月出版

■本报记者 冯丽妃

“普朗克是权威，爱因斯坦是天才，索末菲是老师。”这是一位作家对理论物理学黄金时代最重要代表人物的角色所作的尖锐而简洁的总结。

与同为现代理论物理学创始人的普朗克、爱因斯坦和玻尔相比，阿诺尔德·索末菲（1868—1951）似乎并不广为人知。但他的门下却会聚了诸如维尔纳·海森伯等多位诺贝尔奖得主与一大批物理学精英人士。

不过，在《阿诺尔德·索末菲传》一书作者米夏埃尔·艾克特看来，“索末菲是老师”只是他个性的一方面，“所有试图这样那样地简单概括索末菲一生工作的努力都是不合格的”。

索末菲保持着一项令人伤感的纪录：拥有84次诺贝尔奖提名，是至今得到该奖提名次数最多的物理学家，但却从未有幸圆梦。尽管如此，现代物理学史近几十年的学术研究，已经充分证明了索末菲科学成就的重要意义。

“索末菲承前启后，亲历了理论物理学在德国的兴起和兴盛过程，也目睹了极权统治对科学的伤害。”在接受《中国科学报》记者采访时，该传记中文版主译者之一、中科院自然史所研究员方在庆如是介绍其主人公。“虽然他曾一度受到盲目爱国主义的迷惑，但终其一生，历经动荡岁月，他还是保持了一位正直学者应有的风骨。”

承前启后的理论物理学家

在其科学生涯之初，索末菲并不是一名物理学家。他以一篇数学论文完成在柯尼斯堡大学的学业，随后到当时的“世界数学中心”格丁根工作。此后，他先后在克劳斯塔尔矿业学院以及亚琛高等工学院经历了10年的摸爬滚打。直到1906年，38岁的索末菲才受命担任慕尼黑大学理论物理学教习，得以将物理学作为毕生事业。

这一切与他的特殊经历有着极大关系。受格丁根大学数学家菲利克斯·克莱因所托，索末菲参与编辑《数学科学百科全书》的物理卷，开始与当时的物理权威们打交道，得以了解该领域尚未解决的重要问题，从而受到激发并在各个问题上投入研究，把自己的数学能力与当时物理学研究的前沿结合起来。

在此过程中，索末菲直言不讳、不耻下问的做法让他收获了不少友谊。针对比自己大15岁且享有很高学术地位的前辈亨德里克·洛伦兹的有关电动力学的文章，他直言：“还可以在一些地方更详细一些，在物理学上更清楚一些。”同时，尽管他比爱因斯坦大10岁，成名也更早，但遇到相对论的问题时，他还是亲自跑到苏黎世向晚辈请教，并与爱因斯坦建立了一种特殊的友谊。

索末菲伴随着洛伦兹一起进入电子论的新领域，这也促使他着手研究当时物理学中其他迫切要解决的问题。在研究X—射线的本质问题时，他收到了慕尼黑大学抛出的“橄榄枝”。该校聘任委员会在记录中写着，“像玻尔兹曼、洛伦兹和维恩这样非常著名的理论物理学家”都支持他，他被“描写为一位和蔼的同事和优秀的教师”。

此后，在慕尼黑，索末菲最著名的成就是在原子物理学领域，他推广了玻尔于1913年创立的原子论。直到100年后的今天，“玻尔-索末菲原子”和“索末菲精细结构常数”仍是物理学家熟知的概念。他领导弟子编写的《原子结构和光谱线》被奉为原子物理学的“圣经”，他本人甚至被保罗·艾伦费斯特称作“量子教皇”。这本传奇的教科书遍布世界各地，把一代代物理专业的学子引入核物理领域。

在方在庆看来，目前仍然再版的6卷本《理论物理学讲义》也散发着索末菲的人格魅力。“与一般教科书抄来抄去，从不解释说明的做法相反，他力求将问题的来龙去脉弄清楚。通过与当代学人之间的互动，不断地将最新的研究成果吸收进来，他的讲义成了理论物理学领域里最系统、最前沿的标志性读物。”他透露，该讲义中译本已有两卷由科学出版社出版，其余正在翻译中。

发现大师的伯乐

索末菲的名字与现代理论物理学的第一个“学派”联系在一起，他所在的慕尼黑大学理论物理研究所是一批杰出理论物理学家的起步之地。索末菲自己称其为“理论物理学摇篮”。

索末菲善于发现天才，并想尽办法引导他们迅速成长。艾克特写道：他“知道如何对付自命不凡的学生”，有时在教育学生时又认为“不必循规蹈矩”。索末菲发现和提携海森伯、德拜、泡利的过程是物理学史上经典的例子。

当索末菲在亚琛高等工学院任教时就注意到德拜，后来他到慕尼黑任教后就让其成为自己的第一个博士生，并将许多习题课交给德拜来上。当大二学生海森伯对反常塞曼效应的光谱测量有自己的想法时，索末菲鼓励他将想法写出来发表，并向同事郑重推荐。正是在索末菲的鼓励下，还是大学一年级的泡利就为《数学科学百科全书》的“相对论”写了词条，后来单独出版，得到爱因斯坦的赞赏。

索末菲还经常与学生一起去酒吧喝酒，打保龄球，邀请学生到家中聚餐聊天，到位于阿尔卑斯山脚下的度假屋里享受自然风景与畅谈学术。对于索末菲的很多学生来说，巴伐利亚山区的滑雪旅行是慕尼黑学生时代难忘的经历。“那个时候上学的人少，现在的德国已经没有这种亲密的师生关系了。”方在庆说，“关键是他知道学生的才能在哪里，这是非常重要的。”

在索末菲个人魅力的感召下，大批才华横溢的学生加入了他的团队。形成了一门“7位诺奖得主”的现象——包括海森伯、泡利、德拜和汉斯·贝特等4位博士和鲍林、拉比、劳厄等3位博士后。他培养的其他博士生后来也都成为各自领域的知名人物。正因如此，才形成了“索末菲学派”的神话，他也被称为“大师之师”。

爱因斯坦对索末菲的这种才能赞不绝口：“我尤其钦佩您的是，您神速地培养出一大批年轻的天才。这真是太神奇了。您肯定有一种能把听众的精神聚焦和激活的特殊才能。”

历经动荡岁月的正直学者

在写作这本传记重建索末菲生活和工作的时候，艾克特不“是以他在理论物理学上的成就为出发点，而是试图在特定社会和政治环境中描绘一位科学家的生涯”。在方在庆看来，不回避学者之间的矛盾，重视呈现科学与政治之间的复杂关系，是本书的两大亮点。

1926年，当柏林大学理论物理学教授普朗克准备退休时，他想到的最理想接班人是索末菲，但索末菲不想放弃在慕尼黑20多年建立的事业。他觉得“在庞大而繁忙的柏林，与学生之间的交流很难像在慕尼黑那样密切”。他喜欢巴伐利亚的生活方式，轻松愉快，接近自然。

索末菲与玻尔之间的关系一开始非常融洽。正如他在给女儿的信中写道，他们“真正地成为了朋友”。索末菲的重要成果也是建立在将玻尔的氢原子模式进行推广的基础上。但他在这一过程中发现玻尔“开始在自己的园子里摘果子”，就迅速发表研究成果，将玻尔的“圆周轨道”扩展到索末菲的“椭圆轨道”，“玻尔—索末菲模型”得以建立。两人的物理观念不同，在很多问题上的看法也存在差异。后来玻尔在1922年获得诺奖，而索末菲屡获提名却未果时，他怀疑这很可能跟玻尔有关。但从目前公开的诺奖提名档案看，没有任何材料说明玻尔曾阻止过索末菲获奖。

两次世界大战让德国在迅速崛起后，又迅速衰落。像这一时代大多数德国学者一样，索末菲不可避免地具有时代的局限：对国家无条件的忠诚，把军国主义视作德国文化不可分割的一部分。后来在纳粹当政后，遇到的一些事情开始让他反省。尤其是1935年4月，索末菲到了退休年龄，纳粹教育当局任命力学教授威廉·米勒作为他的接任者，米勒没发表过一篇理论物理学论文，甚至不是德国物理学会的会员。这直接羞辱了索末菲，让他清醒过来。

“他是一个爱国者，一个科学家，一个受到迫害后又自我反省的人。终其一生的表现，他配得上一位正直学者的称号。这样的学者在任何一个时代都是稀缺品。”方在庆如是说。他表示，当艾克特了解到科学传记类图书在我国销路有限时，就无偿将本书中文版给予他翻译，以此促进更多人对索末菲及其学派的了解。

值得庆幸的是，如今，在慕尼黑大学，这个索末菲自1906年起执教和研究长达30余载的地方，“索末菲学派”的传统仍在“阿诺尔德·索末菲理论物理学中心”延续。现在，这里讨论着弦理论和理论物理学其他领域内最新的研究成果。