



在20世紀30年代,意大利物理學界有一位杰出的怪才——埃托雷·馬約拉納。因他在1938年3月27日失蹤,有人推定他在該日溺水死亡。他的生命(在世界上公示的生命)雖只有短短的三十二年,且其中真正用于研究物理的時間只有五六年,但他顯現出的才華和極敏銳的洞察力,特別是對當時很多物理難題的超前思維,只能用“無與倫比”來形容。
把成果丟進垃圾桶的“怪人”
馬約拉納于1906年出生在意大利西西里島的卡塔尼亞,自小便擁有極高的數學天分。他的父親是一位普通商人,但他的叔叔季里諾·馬約拉納卻是一個奇怪的物理學家。叔叔最出名的事跡在于他認為愛因斯坦的相對論就是胡說八道,并一直致力推翻相對論,但他的實驗總是證明愛因斯坦是對的。馬約拉納與他的叔叔有幾分相像,有著一種典型西西里人的風格——從來不在乎世界對自己的看法,因此他的行為經常與眾不同。
1923年剛進羅馬大學時,馬約拉納讀的是工程學。1928年,馬約拉納因為各種原因在工程學院待不下去了,在朋友塞格雷的建議下轉到物理學領域。塞格雷還介紹他加入羅馬大學物理研究所,并跟他說“你和那些天才在一起肯定會很開心的”。這個研究所由著名科學家費米領導,會集了當時意大利最優秀的一批物理學家。
在研究所里,大家都在費米的指導下開展工作,只有馬約拉納一個人喜歡單獨做研究。不過,費米對此并不介意,因為馬約拉納超強的分析與計算能力及天才的物理直覺,令研究所的同事們十分佩服,他的工作對整個研究組的幫助無法估量。據說,馬約拉納是個計算天才,只要有他在的地方,就沒有人會用計算尺和筆算。因為只需問他,就立馬有答案。費米和馬約拉納曾有過一場計算能力比賽,費米用紙筆尺,馬約拉納只用腦子,然后結果是平局——要知道,費米的計算能力也是一流的。
不過費米對馬約拉納也有些不滿,比如馬約拉納對發表自己的研究成果相當消極,幾乎可以說毫無興趣。在科學界,第一個被公布成果的人會獲得崇高的榮譽,第二個就沒人那么在意了。許多時候,研究所的同事完成一項實驗后,把數據交給馬約拉納,他立刻就能分析和計算,然后給出理論上的解釋。有了數據和解釋,只要寫出論文,就可以發表出來??墒邱R約拉納經常把自己的研究成果隨手寫在抓來的煙盒背面或者餐巾紙上。更令費米生氣的是,馬約拉納搞清楚某個問題后,居然會把寫有成果的紙片一揉,而后直接丟進垃圾桶。
馬約拉納確實是個謎一樣的人物,他不但在物理學研究的做派令人匪夷所思,他對生活中一些小事的判斷也頗令人費解。比如他從來沒交過女朋友,原因竟是他自認為長得太丑。其實從他的照片上看,他長得還算英俊。
最早提出中子的人
馬約拉納一度被列為可與牛頓、伽利略比肩的人物,費米也十分看重他。他的確有一些重要的發現,并非徒有虛名。
現代人都知道,原子核是由帶正電的質子和不帶電的中子構成的。但在馬約拉納做研究的時期,中子還沒有被發現,人們以為原子核是由帶正電的質子和帶負電的電子構成的。1929年,馬約拉納的同事、費米研究組的成員瑞薩緹,對氮原子核進行了研究。馬約拉納看到他的研究成果后,立刻意識到過去的原子核模型是錯誤的,原子核里沒有電子,而應該由帶正電的質子和一種不帶電的、質量與質子相近的粒子所構成。他把這種粒子稱為“中性質子”,也就是人們后來所說的“中子”。不知出于什么原因,馬約拉納遲遲不發表自己關于中子的研究成果。后來,英國科學家查德威克通過實驗發現了中子,并因此獲得1935年諾貝爾物理學獎。費米抱怨馬約拉納坐失良機,甚至為此痛心疾首,馬約拉納卻一笑置之。這也仍然沒有改變他只研究卻不發表論文的習慣。
深具洞察力的馬約拉納還意識到,既然原子核里帶電的只有質子,質子們彼此會“同性相斥”,而原子核卻沒有散架,肯定是因為里面存在著一種比電磁力還強大的相互作用力,他將此稱為“交換作用力”。馬約拉納的推測是對的,這種作用力就是后人所說的“強相互作用力”。如果馬約拉納將對原子核的這番理解發表出來,可以立刻轟動當時的科學界。可是他仍然沒有發表。后來,德國科學家海森堡發表了與馬約拉納原子核理論非常接近的理論,人們就把成果歸功于海森堡了。費米覺得馬約拉納至少可以把已有的研究成果發表出來,但馬約拉納淡淡地回了一句話:“現在海森堡已經把該做的都做了?!币苍S在馬約拉納眼中,這個理論既然已經搞清楚了,就該轉入新問題的研究了。
馬約拉納最著名的成就之一是關于中微子的論文,而這篇論文之所以能流傳于世,其中有一段小故事。1932年前后,馬約拉納曾經致力構造一種能涵蓋所有基本粒子及其相互作用的“超級”理論,這想法與愛因斯坦窮其后半生所追求的大統一理論頗有幾分相似。可惜的是,他的這個“超級”理論未能完成。于是這篇未完成的論文被他扔進了抽屜,而他的中微子理論僅是這個“超級”理論的一個附錄,當然也一并被扔進了抽屜。
1933年,馬約拉納在費米的要求下前往德國,并在那里學習了海森堡的理論和玻爾的原子模型。當年夏天,馬約拉納帶著病痛回到羅馬,然后以健康原因為由,突然離開了羅馬大學物理研究所,開始長達四年幾乎足不出屋的生活。這期間,他沒發表什么論文,卻完成了一批小型研究,包括地球物理、電子工程、數學和相對論。
1937年,意大利那不勒斯大學有個教授職位要招聘,馬約拉納在沒有任何征兆的情況下,突然“出山”,要應聘這個職位。由于要求應聘人員必須提交一篇論文,他就將那篇已塵封五年之久的有關中微子的附錄拿了出來,這才讓世人有機會一睹他的極富想象力的理論。
馬約拉納如愿履職——在那不勒斯大學任教授。起初,意大利教育機構沒有料到馬約拉納會提出申請,所以他的出現大大出乎招聘委員會的預料,也令他們十分為難。以馬約拉納在物理學界的地位和才干,只要他申請,這個職位當然非他莫屬。可麻煩的是,這個位置早就內定好了給另外一個申請人,而且還牽涉到其他幾個人的升遷問題。最后,意大利的教育機構只得以馬約拉納實在過于杰出為由,在那不勒斯大學專門為他設立了一個新職位,才算把這件事妥善解決。
不過,一篇附錄就具有如此水準,馬約拉納頭腦里不知還有多少天才發現呢。只可惜他的這些研究,人們已無緣見到,因為那些“寶貝”隨著馬約拉納本人的失蹤,也無跡可尋了。
撲朔迷離的行蹤
馬約拉納的失蹤頗為離奇。當時,他已經如愿在那不勒斯大學為他專門設立的理論物理學教授職位上履職。
1938年3月25日,三十二歲的馬約拉納離開那不勒斯,前去西西里首府巴勒莫,準備在那里停留幾天。他最親密的朋友和同事都知道這個行程計劃,而且大家看到了他的疲憊和沮喪,也都支持他出去散散心。不過,后來馬約拉納的密友塞格雷認為,馬約拉納打算去巴勒莫就是為了與他會面(塞格雷在巴勒莫一所大學任教),但不巧的是,塞格雷當時因事身在美國加利福尼亞州。
后來的調查發現,馬約拉納在25日曾入住那不勒斯的博洛尼亞酒店,在那里他寫下了兩封筆跡工整且堅定的短信,一封給他任職的那不勒斯大學物理學院院長卡瑞利,并寄出去了;另一封寫給家人的私人信件沒有寄出,而是留在了賓館的房間里。寫完信的當天,他登上了開往巴勒莫的郵船,按照行程,船將于次日黎明時分到達目的地。
26日上午11點,卡瑞利收到一封署名為馬約拉納的電報:“別緊張,信隨后就到?!边@封電報曾經使卡瑞利困惑不已:自己應該緊張什么呢?原來,遲發的電報比馬約拉納寫給他的第一封信早到(這封信卡瑞利于26日下午2點收到)。而在26日晚些時候,卡瑞利收到了電報上所指的那封信。這封信是用巴勒莫索萊酒店的信紙寫的,由此可以證明,馬約拉納在26日早晨的確已經到達巴勒莫,并登上岸,進了索萊酒店。
從巴勒莫回那不勒斯的船在26日晚上起航。根據船舶公司的記錄,在巴勒莫時,馬約拉納買了一張返回那不勒斯的船票,如果上船的話,他將在次日早晨抵達。和馬約拉納同住一個船艙的還有兩個人,其中一個同艙人、巴勒莫某大學的教授,曾信誓旦旦地做證說,3月27日早晨,他在那不勒斯下船時,看到馬約拉納還在艙里睡覺。如果該證詞可靠的話,那就是一個不好的信號:為什么船在那不勒斯靠岸了,馬約拉納還不下船?
詭異的是,從此之后,馬約拉納就像人間蒸發一般消失了,沒人確切知道他后來是否在那不勒斯下了船,甚至連他到底上沒上開往那不勒斯的船也是個未知數——有人懷疑,那個同艙人看到的并非馬約拉納本人,而很可能是馬約拉納在船上雇用的一個冒充他的人,以方便自己隱姓埋名,無聲無息地到其他任何想去的地方。
有關馬約拉納失蹤的消息傳開后,當即引起許多人的關注,甚至意大利獨裁者墨索里尼也試圖尋找他,并許諾對提供馬約拉納蹤跡線索的人,將給予三萬英鎊的獎勵。1938年7月17日,報上曾出現關于馬約拉納的尋人啟事……
馬約拉納曾有一句名言:“物理已入歧途,我們都已入歧途?!边@句話是否意味著馬約拉納覺得整個物理學的研究方向錯了,而他已看到了通往真理的道路?也有人認為,馬約拉納的意思是物理本應造福人類,現在卻可能淪為毀滅人類的工具。一些熟人曾懷疑,馬約拉納也許是發現核裂變及鏈式反應(原子彈和原子反應堆的基礎)奧秘的第一人,并可能被該研究結果的破壞性后果嚇壞了,以此推斷這是他后來帶著所有重要筆記從世界上消失的根本原因。無論如何,大多數人認為,馬約拉納的出走是“自愿”失蹤。
神秘失蹤
關于馬約拉納“失蹤”后的歸宿,有一種流傳頗廣的說法,就是馬約拉納自殺了,甚至直指他是“投海自殺身亡”,主要根據是1938年3月25日,馬約拉納在那不勒斯的博洛尼亞酒店所寫的兩封信。另外,據同事們觀察,馬約拉納是一個比較淡漠的青年,可能還有點抑郁,也可以說他具有某種先天的自殺傾向。再加上當時馬約拉納正被疾病所困擾,這不可避免地會對他的性格和情緒產生一些負面影響。
前面已提到過,1938年3月26日下午2點,卡瑞利收到了馬約拉納給他的信,信中這樣寫道:“親愛的卡瑞利,我已經下定決心了。這絕不是出于私心,雖然我知道,我的突然消失會給您和同學們帶來不便。對此,我請求您原諒,特別是辜負了您在過去幾個月里給我的信任、真誠的友誼和同情。也請您將此意轉達給院里那些我認識和欽佩的人,特別是休蒂。在今夜11點前,我都會保存他們最美好的記憶,甚至可能更晚些?!毙诺穆淇钊掌谑?5日,具名是“E.馬約拉納”。
而馬約拉納寫給家人的信,內容是這樣的:“我不希望你們為我穿喪服。如果一定要按照習俗進行哀悼,也希望你們承受悲痛不要超過三日。之后,如果你們愿意,請在心里記住我,并寬恕我?!?/p>
人們(包括警方)通常都把這兩封信解讀為絕命書,至少從字面上看,這兩封信都暗示著一個不好的結局。他的同事塞格雷和阿馬爾迪就堅信,他是打算自殺的。盡管馬約拉納在信中并沒有談論自殺,最多只是說到“消失”。而馬約拉納在信中使用的意大利語“scomparire”,同時具有“消失”和“死亡”的含義;而“wear black(穿喪服)”本就有多重含義,承受三日悲痛也可能僅是其家鄉的傳統而已??傊?,語義上的含糊與書寫時的堅定是矛盾的。
不過有件事令人費解——馬約拉納預支了半年的薪水,并帶走了所有重要的科研筆記,同時帶走了他的護照。這不大像一個準備自殺之人所為,看起來更像是去隱居。而且出人意料的是,在平安抵達巴勒莫后,次日即3月26日,他又發了一封電報給卡瑞利,電報里的那句“別緊張,信隨后就到”意思是告訴卡瑞利,看了第一封信不要緊張,因為在看了“隨后就到”的信的內容后,就會明白沒有什么可擔心的。
在26日晚些時候,卡瑞利果然收到了這“隨后就到”的一封信(也就是最后一封信),信是這樣寫的:“親愛的卡瑞利:我希望你會同時收到我發出的一份電報和上一封信。大海拒絕了我,明天我將回到博洛尼亞酒店,繼續旅行。別把我看作易卜生筆下的女主角,我的情況截然不同。不過無論如何,我打算不再教書了。至于進一步的細節,我以后再與你商討。E.馬約拉納。”
可見,在這封信里,馬約拉納明確說他取消了早先的計劃。意圖的突然變化(從那不勒斯出發一下子又決定回到那不勒斯其實只有兩天時間)可能有個性的因素在內,但是態度的轉變仍然具備相當的勇氣,特別是“大海拒絕了我”(外界就是據此理解為他放棄了自殺的念頭),似乎說明他的確有過投海自盡的打算,但不知為何又放棄了。而且,這句話顯示出的詩意的委婉,不乏透露出馬約拉納內心激烈的思想斗爭。
馬約拉納的離奇失蹤,為后人留下了許多想象的空間。幾十年來,人們對他的結局有諸多猜測,除了投海自殺身亡外,諸如被納粹綁架、自愿隱身某地、失憶癥發作等,不一而足。不斷有人宣稱在世界不同角落遇見過馬約拉納,比如,有一個人說,在20世紀60年代初,他看見馬約拉納經常在智利某小酒館里吃飯,還在餐巾紙上演算數學問題……
不過,這些傳聞雖然振振有詞,但無一可以證實。也許還是費米說得意味深長:“馬約拉納太聰明了,一旦他決定消失或將自己隱蔽起來,就沒有人能找到他?!?/p>
無論如何,人們之所以把馬約拉納的結局想象得如此五花八門,而偏偏不讓他“夭折”,某種意義上是在肯定他的天才,實際上也是對他的一種良好祝愿。
(責任編輯/侯文杰)