作者:史晓雷 来源: 中国科学报 发布时间:2022-9-23
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科学家的亲情世界从“舅舅”谈起


英国神经学家奥利佛·萨克斯。

迈特纳(1938年逃离德国前)。

英国天文学家赫歇尔兄妹(版画)。作者供图

■史晓雷

围绕“科学家的情感世界”,除了爱情、师生情谊外,亲情也是必不可少的一环,本文集中谈谈科学家的亲情世界。

就大多数科学家的成长经历而言,父母启蒙教育的影响无疑是最早、最直接的,这方面的素材和事例也最多。不过,今天我们把聚焦的“镜头”稍微调整一下角度,对准那些除了父母之外的亲情领域。先从一个“钨舅舅”谈起。

奥利佛·萨克斯生前是英国一位著名的神经学家。他在2001年完成的童年回忆录《钨舅舅》,真切、生动地回忆了在钨舅舅的启蒙下,从小迷恋上化学的绮丽故事。

所谓钨舅舅,是他一位在伦敦西南法灵顿一家工厂生产灯用钨丝的舅舅,名字叫戴维。英语世界称之为“戴维”的人太多了,又由于整本书谈论的化学主题,不禁让我联想到化学史上著名的戴维,此戴维大概是发现了最多化学元素的科学家,而且是英国皇家研究院历史上一位举足轻重的人物。

而钨舅舅戴维的科学偶像是18世纪瑞典化学家舍勒,一位在氧气发现史上占有重要地位的人。钨舅舅不但为小萨克斯开启了化学之门,还把舍勒的探索精神传给了他。

书中有一段萨克斯的自白:“我清楚自己(长大后)的目标了,我要做一名化学家,像舍勒一样的化学家,我要为化学界谱写新的传奇,探索所有尚未被发现的物质,包括矿石,认真地分析它们、揭开它们的秘密,进而发现未知的奇迹以及更多的新金属。”

尽管后来萨克斯未能实现他儿时做化学家的梦想,而是从事了神经学研究,但他创作《钨舅舅》的时候,已经年近七旬,儿时与钨舅舅一起追逐化学的场景,仍历历在目。

再讲另一个舅舅的故事。这位舅舅不像钨舅舅那样直接启蒙了外甥的科学,而是在外甥人生的关键时刻或转折点,扮演了监护人或决策者的角色,牛顿的舅舅威廉就是如此。

众所周知,牛顿的性格有些孤僻乖戾,这与他早年是遗腹子以及母亲汉娜改嫁等家庭变故有关。但若留意牛顿早年的经历,会发现他的舅舅起到了非常关键的作用。

1656年,牛顿的继父去世,母亲汉娜又回到了牛顿的故乡伍尔索普,那年牛顿13岁。按照汉娜的计划,希望牛顿帮她管理农场,这显然不符合牛顿的心思。

幸运的是,牛顿有一个开明的舅舅威廉,而且威廉早年就读于剑桥大学三一学院。在威廉的支持下,牛顿重返中学读书。1661年,在威廉以及中学校长的推荐下,牛顿进入三一学院,由此踏上科学坦途。不知道后来牛顿站在巨人的肩膀上时,对威廉舅舅当年的关爱与推荐是否心存一份感激,应该是有吧。

说过“舅舅”,那就再讲一个姨妈与外甥首次提出“核裂变”机制的故事。姨妈叫迈特纳,她在20世纪享有盛誉,被爱因斯坦称为德国的“居里夫人”;外甥是她姐姐的儿子弗里施。这里需要注意,由于英文中nephew兼有侄儿、外甥之意,不少书籍译作了侄儿,是不对的。

两人共同提出“核裂变”的故事,前前后后可谓惊心动魄、激荡人心,要知道那是德国纳粹肆虐的年代。1938年,已经60岁的迈特纳险象环生般地逃离德国,在瑞典斯德哥尔摩谋取了一份工作,开始了流亡生涯。

抵达斯德哥尔摩几个月后,当年12月21日,迈特纳收到之前同事哈恩从德国寄来的一封信,信中提到一个通过实验发现的无法解释的现象,用慢中子轰击铀原子核,产生的物质中出现了钡的同位素,而钡原子核要比铀原子核轻得多。

迈特纳当即给哈恩回信,表示非常惊讶,但没多谈什么,因为当时她约好了与外甥弗里施一起赶在圣诞节前到瑞典东海岸一小镇度假,弗里施则从丹麦哥本哈根的玻尔研究所赶过去。

12月24日,一个科学史上的“尤里卡”时刻就要来到。迈特纳与弗里施在度假住处附近的森林中散步时,哈恩信中的困惑一直挥之不去。他们都很熟悉不久前玻尔提出的原子核的液滴模型,自然想到了一起,因此意识到,铀原子核可能是一个颤颤巍巍的不稳定液滴,若受到极小的触动,比如一个中子的冲击,便发生了分裂。

迈特纳当即从口袋里取了一张纸和一支铅笔,坐在拭去积雪的木头上算了起来。就这样,哈恩遇到的困惑得到了合理解释,而且铀核裂变后产生的质量损耗,通过质能方程转换后,可知释放出巨大的能量。

1939年2月,两人阐释核裂变的论文在英国《自然》杂志发表。从此,人类进入了核时代。

最后谈一对兄妹相伴投身科学事业的故事,他们是英国天文学家赫歇尔兄妹,哥哥叫威廉,妹妹叫卡罗琳。其实他们可以称得上一个天文学家族,而且均有杰出贡献。威廉是天王星的发现者,卡罗琳是第一位发现彗星的女性,威廉的儿子约翰也是一位重要的天文学家(1859年,李善兰与人合译的《谈天》就译自约翰的《天文学纲要》,风靡一时)。

威廉长卡罗琳12岁,在6个兄弟姐妹中,他们两人格外亲近。1772年,已经到英国巴斯谋生的威廉返回家乡德国汉诺威把卡罗琳“拯救”出来。之所以说是“拯救”,因为在那个时代,女性的地位还非常低,他们的妈妈只是让卡罗琳做些家务,连接受基本教育的权利都剥夺了。

在逃离汉诺威的过程中,一路颠簸,旅途中唯一令卡罗琳欣慰的事情是某个夜晚路过荷兰的乡村时,威廉给她讲解了夜空的许多星座。这是他们人生一个新的起点,巴斯成了他们投身于天文事业、施展才华的舞台。

卡罗琳作为威廉的得力助手,不仅要料理家务,帮他做观测记录,有时威廉忙于磨制镜片、无法腾出双手,她还要给哥哥喂饭。正是在这样的境遇下,兄妹两人联手谱写了天文学史上的一段佳话。

亲情是维系家庭感情的纽带,就科学家的亲情世界而言,许多情况是家庭氛围的影响、启蒙教育的引导,就像钨舅舅那样;有时可以携手共进、实现理想,就像赫歇尔兄妹那样;还可能仅仅是亲人的一种情感寄托或责任使命,助推了那些后来改变了科学历程的人物,比如牛顿的舅舅。

《中国科学报》 (2022-09-23 第4版 文化)
 
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