科學史上12位“全能型選手”

張文靜

提到法國學者勒龐，很多人馬上會想到他的名作《烏合之眾》。沒錯，勒龐是世界知名的社會心理學家，但你知道他還是一位物理學家嗎？

包括勒龐在內，中科院物理研究所研究員曹則賢在新書《磅礴為一：通才型學者的風范》（以下簡稱《磅礴為一》）中講述了科學史上12位“全能型選手”的故事。這些學者研究經歷的豐富、涉獵領域的廣泛，可能會刷新你的認知。

勒龐生于1841年，1860年進入巴黎大學學醫。大學時，勒龐就展現出極強的思考能力與寫作能力。1866年，他出版了第一本著作《假死與早葬》，討論了死亡的定義，成為在法律意義上討論相關話題的先驅。

1920年，勒龐作為生理學與相關科學教授從巴黎大學退休。在生命的最后一年，他出版了《歷史哲學的科學基礎》一書。

在勒龐諸多學術論文中，有一些物理學論文引起了曹則賢的注意，比如《不可見發光》《電射線與物體對赫茲波的透明性》《作為太陽熱與電之起源的物質去實體化》《速度在現象中的角色》，等等。

“顯而易見，勒龐考慮的物理問題不僅范圍廣，而且意識超前。”曹則賢在《磅礴為一》一書中評價說，其論文中探討的很多話題都成為后來近代物理的主題。

“勒龐的物理學專著則更顯學術水平。談論時間、空間、物質與力的關系，《力的演化》中一些章節堪稱經典。而在《物質的演化》一書中，勒龐將原子內能、物質—能量轉化、放射性物質等原子物理和狹義相對論的時髦主題從容駕馭、娓娓道來。”曹則賢在書中介紹說，“這些著作恰好出現在原子物理和相對論發展的關鍵時期，被翻譯成多種文字并被廣泛引用。”

勒龐是《磅礴為一》一書講述的12位通才型學者之一，每位學者的學識及學術成就都令人矚目。

如英國物理學家托馬斯·楊，不僅第一個發現了眼的散光，提出了視覺的三色理論，即楊—亥姆霍茲理論。他還是一個語言天才，構造了“印歐語系”的概念，為破解羅塞塔石碑上的象形文字奠定了基礎。

又如法國數學家龐加萊，在相對論和量子力學方面作出了奠基性的貢獻。他還是一位哲學家，他的實用偶然主義哲學對科學實踐具有普遍的指導意義。他還留下了諸多佳句頻出的散文集。

再如奧地利物理學家薛定諤，又是一位杰出的科學理論作家、文化學者，他基于物理學思考的《生命是什么？》一書開啟了分子生物學的時代，他眾多的科學理論講座和散文為后世物理學家的成長提供了豐厚的文化營養。

“這12位學者都對科學作出了巨大的貢獻，大家一定聽說過他們的名字，但可能了解得并不全面。”曹則賢說。

為什么會把眼光聚焦在這些通才型學者身上？

“牛頓、伽利略自不必說，就拿開普勒來說，大家都知道他提出了行星運動三大定律，但其實他在1611年的一篇論文里就提出對雪花呈現六邊形原因的思考，展現了其幾何學功底。同時他對光學、數學也作出了重要的貢獻，是現代實驗光學的奠基人。”說到通才型學者，曹則賢一口氣能列舉許多，“商人斐波那契將印度—阿拉伯數碼系統引入歐洲，他還對植物學很有研究，寫過一本書就叫《花》;黎曼19歲上大學時學的是語言學和神學，遇到高斯后才開始學數學;大文豪歌德，研究過植物變態和顏色等問題，發表過科學專著，說他是一位大科學家并不為過。”

“我們現在迫切需要產生更多的世界級大學者，那么就應該讓我們的少年早早認識到什么樣的人才是真正的大科學家。”這是曹則賢寫作這本《磅礴為一》的初衷。

書中選取了伽利略、帕斯卡、歐拉、托馬斯·楊、格拉斯曼、哈密頓、克利福德、勒龐、龐加萊、薛定諤、外爾和彭羅斯等12位學者，展現了他們的個人生平與教育歷程、重大成就以及有影響力的著作。

讀者可以發現，這本書關注的人物都是具有物理學家底色的。這不僅是因為曹則賢身在物理學領域，更是因為在他看來，也許沒有任何領域比物理學更需要通才型學者了。

“物理學不是碎片化的，而是一個不可分割的整體，眾多研究者在不同領域中忙碌著，但針對的始終是同一個存在。將不同部分連接為一個有機的整體，對物理學的健康發展太重要了。”曹則賢感嘆說。

通才型學者多產生于數理技藝不分家的時代，在知識生產大爆炸、科研分工日益細化的今天，還會產生這樣的通才型學者嗎？

曹則賢的答案是肯定的。事實上書中最后出場的人物、2020年諾貝爾物理學獎獲得者羅杰·彭羅斯仍健在。

羅斯是罕見的精通量子場論、廣義相對論和宇宙學的數學家，他發明了自旋網格和扭量理論，用數學嚴格證明了黑洞是愛因斯坦廣義相對論的直接結果，因此獲得諾獎。

此外，他還是一位極富藝術氣息的哲學家，在藝術上受到荷蘭畫家埃舍爾的啟發，又以自己的幾何知識啟發了埃舍爾。他寫作了眾多文筆優美、內容淵博的科學作品。

“我們應該了解世界上存在這樣的人，我們的少年應該立志成為這樣的人。”曹則賢說。正因如此，在寫作這本書時，他尤為注意這些通才型學者所受到的教育，尤其是早期教育。

《磅礴為一》是曹則賢科學教育“一”字系列叢書的第三本，語出莊子《逍遙游》中的“旁礴萬物以為一”。

該系列的第一本《一念非凡》講述了科學史上那些偉大的想法是如何產生的;第二本《驚艷一擊》聚焦于科學家是如何創造出解決科學問題的數理工具的;《磅礴為一》講學者是如何將知識融會貫通的;正在創作的第四本《得一見機》則講述科學研究中個體與整體、微觀與宏觀之間的微妙關系。

“希望通過這四本書，和讀者一起從不同的角度看科學，慢慢接近科學的全貌。”曹則賢說。