研究宇宙的他，愛上孔子

1988年初，75位諾貝爾獎(jiǎng)得主在法國巴黎聚會(huì)。其間，曾獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的漢內(nèi)斯·阿爾文在發(fā)言中表示：“人類要生存下去，就必須回到25個(gè)世紀(jì)之前，去汲取孔子的智慧。”

這位喜歡孔子的科學(xué)家來自瑞典，在學(xué)術(shù)生涯中一直“反潮流”：別人研究光譜學(xué)的時(shí)候，他研究核物理；別人開始研究核物理的時(shí)候，他已經(jīng)轉(zhuǎn)向研究天文學(xué)和電子學(xué)了。正因如此，他的很多理論都遙遙領(lǐng)先于時(shí)代。

阿爾文可以算是天之驕子。他1908年出生于瑞典北雪平市，父母都是醫(yī)生。從升學(xué)到工作，他一路順風(fēng)順?biāo)?6歲獲得博士學(xué)位，32歲就成為斯德哥爾摩皇家理工學(xué)院的正教授。

從很早開始，阿爾文就對(duì)天文學(xué)和宇宙物理學(xué)產(chǎn)生了興趣。讀研究生時(shí)，他提出宇宙輻射起源理論，相關(guān)論文于1933年發(fā)表在《自然》雜志上。人們?nèi)缃駥?duì)許多問題的解釋，比如磁暴期間地球磁場如何變化、天空中為何出現(xiàn)極光、彗星尾巴是怎么來的等，都受到阿爾文的影響。

阿爾文開創(chuàng)了磁流體動(dòng)力學(xué)，即研究電場和磁場存在下導(dǎo)電流體的動(dòng)力學(xué)。他在等離子體物理學(xué)方面也取得了卓越成就，光是以他名字命名的專業(yè)概念就有一大堆：阿爾文波、阿爾文速度、阿爾文數(shù)、阿爾文層、阿爾文臨界面、阿爾文半徑……他的貢獻(xiàn)還惠及受控?zé)岷司圩儭⒘Ｗ蛹铀倨鳌⒏叱羲亠w行和火箭推進(jìn)等技術(shù)領(lǐng)域。

不過，就算是這樣的天之驕子，在攀登科學(xué)高峰的路上也受過很多委屈。

著名天體物理學(xué)家德斯勒說，早年間，盡管阿爾文對(duì)科學(xué)作出了巨大貢獻(xiàn)，但他的想法總是被駁回或被人用傲慢的態(tài)度來對(duì)待。當(dāng)時(shí)，很多物理學(xué)家對(duì)他的理論表示懷疑，多年來故意忽視阿爾文。不少期刊，特別是美國的期刊，甚至拒絕他的投稿。阿爾文無奈，只好經(jīng)常在一些不那么知名的期刊上發(fā)表論文。

阿爾文最著名的發(fā)現(xiàn)——阿爾文波，從提出到被科學(xué)界接受更是一波三折。1942年，阿爾文提出，等離子體中的磁場線就像拉伸的橡皮筋一樣，可以傳輸波。這個(gè)想法遭到嘲笑，一些批評(píng)者冷嘲熱諷地說，如果存在這樣的波，著名物理學(xué)家麥克斯韋早就發(fā)現(xiàn)了。但阿爾文并未因此自我懷疑，6年后到芝加哥大學(xué)演講時(shí)，再次講述了這個(gè)概念。他花好幾個(gè)小時(shí)，試圖說服臺(tái)下的聽眾，尤其是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主恩利克·費(fèi)米。起初，他并沒有成功。但峰回路轉(zhuǎn)，3周后，當(dāng)他準(zhǔn)備離開美國回瑞典時(shí)，他收到了費(fèi)米寄來的明信片，上面只有簡短的一句話：“你說得對(duì)！”有人認(rèn)為，正是這件事啟發(fā)了費(fèi)米提出宇宙射線起源理論。

然而，不是所有人都像費(fèi)米一樣愿意接受新鮮想法。阿爾文遇到的最有名的“攔路虎”是查普曼，后者堅(jiān)決否定他的想法。查普曼是英國數(shù)學(xué)家，當(dāng)時(shí)也是地球物理學(xué)公認(rèn)的領(lǐng)袖，在科學(xué)界影響很大。當(dāng)阿爾文提出磁暴和極光理論時(shí)，因?yàn)樗慕Y(jié)果與基于查普曼數(shù)學(xué)模型的結(jié)果不一致，他的論文便被期刊拒絕發(fā)表。多年后，阿爾文仍不免耿耿于懷：“同行評(píng)審制度在科學(xué)發(fā)展的平穩(wěn)時(shí)期還算令人滿意，但在天體物理學(xué)等學(xué)科發(fā)生革命時(shí)就不盡如人意了，因?yàn)楫?dāng)權(quán)者總是試圖維持現(xiàn)狀。”

阿爾文的一些想法至今仍不受歡迎。他反對(duì)宇宙大爆炸理論，提出“等離子體宇宙學(xué)”，這一概念認(rèn)為宇宙沒有開始（也沒有可預(yù)見的結(jié)束），等離子體（具有電力和磁力）在將宇宙中的物質(zhì)組織成恒星系統(tǒng)和其他大型觀測結(jié)構(gòu)方面，比引力發(fā)揮的作用更大。

但無論如何，阿爾文依然堅(jiān)持勇敢地提出自己的想法。朋友和同事說，阿爾文是“一個(gè)溫和而狂野的人”，生活中他彬彬有禮、謙遜有加，但在質(zhì)疑既定理論、為自己的想法而戰(zhàn)時(shí)很狂野。

阿爾文對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)最終得到了認(rèn)可：1970年，他獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

同年5月，阿爾文開始擔(dān)任“帕格沃什運(yùn)動(dòng)”的主席。該組織是由世界著名科學(xué)家愛因斯坦、羅素等發(fā)起成立的，第一次會(huì)議于1957年在加拿大帕格沃什村舉行，由此得名。其創(chuàng)辦的宗旨是消除核武器及其他大規(guī)模殺傷性武器。阿爾文曾在瑞典提議發(fā)展核能，但后來對(duì)其長期安全性產(chǎn)生懷疑，再加上擔(dān)心核戰(zhàn)爭，便加入了“帕格沃什運(yùn)動(dòng)”。

值得一提的是阿爾文和中國的緣分。阿爾文與夫人切斯汀十分喜愛中華文化， 樂于與瑞典的漢學(xué)家們交往， 還學(xué)習(xí)了一些中文。他曾透露，自己在瑞典有喝中國茶的習(xí)慣。他曾攜夫人于1963年和1972年兩次來華交流。晚年的阿爾文推崇孔子思想， 在著作與演講中多次援引中國儒家的觀點(diǎn)。

1995年，阿爾文在瑞典家中因病去世，享年86歲。人們?yōu)榱思o(jì)念他，將第1778號(hào)小行星命名為“阿爾文”。

正如他去世后《自然》雜志發(fā)表的一篇悼文中所說：“阿爾文波幾乎滲透到等離子體物理學(xué)的所有分支，幾乎每個(gè)等離子體物理學(xué)家每天都會(huì)提到幾次。無論你是否欽佩阿爾文，他都是不朽的。”

（作者單位：北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院）

編輯 許曄/美編 苑立榮/編審 張勉