納粹認為量子理論等「猶太物理學」過於空泛,就像他們痛恨的「墮落」藝術一樣

納粹認為量子理論等「猶太物理學」過於空泛,就像他們痛恨的「墮落」藝術一樣
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量子力學是由數個國家的多位科學家努力研究出來的。不過,這些卓越人才的合作與衝突,很快就被即將席捲歐陸的混亂與野蠻所掩沒,量子物理學的明星就像洗牌失敗時散落滿地的撲克牌那樣四處流散。

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文:雷納・曼羅迪諾(Leonard Mlodinow)

量子理論是中歐科學家腦力激盪的成果,這個成果超越或至少媲美人類智慧發展史中的任何知識群集效應。創新是從恰當的自然和社會環境中開始的,所以偏遠島嶼對人類文明的貢獻不大並非偶然。科技進步帶來了大量與原子有關的新現象,理論物理學家在當時有幸受到啟發,參與其中,針對有史以來首度揭開的宇宙面向,互相交流見解和觀察。那是歐洲的神奇時刻,不斷地綻放著想像力的火花,直到自然新領域的輪廓開始出現。

量子力學是由數個國家的多位科學家努力研究出來的。他們不斷地交換意見及爭論,為了共同目標而一起投注熱情,奉獻成果。不過,這些卓越人才的合作與衝突,很快就被即將席捲歐陸的混亂與野蠻所掩沒,量子物理學的明星就像洗牌失敗時散落滿地的撲克牌那樣四處流散。

一九三三年一月是這段尾聲的開端,德國總統兼陸軍元帥保羅・馮・興登堡(Paul von Hindenburg)任命希特勒為德國總理。隔夜,在哥廷根這個大學城裡(海森堡、玻恩、約當在當地一起研究海森堡的力學),穿著制服的納粹在街頭巷尾遊行,揮舞火把和納粹黨徽,高唱愛國歌曲,辱罵猶太人。短短幾個月內,納粹就在全國各地舉行焚書儀式,並宣布從大學院校肅清所有的非雅利安(non-Aryan)學者。突然間,許多備受推崇的德國知識分子被迫拋棄家園,或者,像當時我當裁縫師的父親在波蘭那樣,沒有逃難的選擇,被迫留下來面對日益強大的納粹威脅。據估計,五年內,近兩千位頂尖的科學家因血統或政治理念而逃離當地。

不過,據傳,海森堡談及希特勒的崛起時,曾高興地說:「現在至少有秩序了,社會動盪終於結束,我們有強人治理德國,那將對歐洲有利。 」海森堡從十幾歲開始,就對德國社會的發展方向感到不滿。他甚至積極參與民族主義青年團體,那種團體把荒野健行和政治目的結合在一起,利用營火討論時間,譴責德國的道德墮落以及共同目的與傳統的淪喪。身為科學家,海森堡打算保持政治超然,但他似乎把希特勒視為恢復德國一次大戰前卓越地位的強人。

不過,海森堡主張及協助發明的新物理學,注定會激怒希特勒。在十九世紀,德國物理學主要是透過匯集與分析資料,奠定其首要地位與威望。當然,那時做了一些數學假設與分析,但那通常不是物理學家的焦點。不過,在二十世紀最初的幾十年,理論物理學蓬勃發展,而且一如前面提到的,締造了驚人的成果。但是,納粹認為理論物理學過於空泛,其數學太過深奧難解。就像他們痛恨的「墮落」藝術一樣,他們覺得理論物理學太超乎現實及抽象。最糟的是,那些研究成果大多是出自猶太血統的科學家,例如愛因斯坦、玻恩、波耳、包立。

於是,納粹開始稱相對論、量子理論之類的新理論為「猶太物理學」。結果,納粹不僅認定那是錯誤的東西,還覺得那些東西是墮落的,禁止大學傳授那些科目。連海森堡都為此感到悲傷,因為他就是和猶太物理學家一起研究「猶太物理學」。許多海外頗負盛名的研究單位邀請海森堡加入,但他依然留在德國,忠於政府,並完成第三帝國對他提出的一切要求。

不過,納粹對「猶太物理學」的種種攻擊激怒了他。他直接向納粹親衛隊的負責人及後來負責建造集中營的海因里希・希姆萊(Heinrich Himmler)請願,試圖解決問題。他的母親和希姆萊是相識多年的朋友,海森堡利用這層關係寫了一封信給希姆萊。希姆萊的回應是對他進行長達八個月的嚴密調查,為海森堡帶來了多年的夢魘,直到後來希姆萊宣布「我相信海森堡是正派無辜的,我們不能失去他或箝制他的聲音,他還很年輕,可以教育下一代」,一切騷擾才停止。為此,海森堡答應的交換條件是,否定猶太物理學的猶太創造者,也避免公開提起他們的名字。

至於其他頂尖的量子先驅,拉塞福當時是在劍橋。他在那裡協助成立了一個組織,以幫助學術界的難民,並擔任該組織的負責人。一九三七年,拉塞福因延遲絞勒性疝氣的手術而過世,享年六十六歲。狄拉克當時已是劍橋的盧卡斯講座教授(亦即牛頓、巴貝奇曾擔任的席位,霍金後來也是),有段期間曾參與研究攸關英國原子彈專案的議題,後來受邀參與曼哈頓計畫,但以道德原因婉拒加入。晚年他在塔拉赫西(Tallahassee)的佛羅里達州立大學任教,於一九八四年過世,享年八十二歲。包立當時在蘇黎世擔任教授,他像拉塞福那樣擔任國際難民專案的負責人,但戰爭爆發時,瑞士不願讓他入籍,他只好逃到美國,並在戰後不久榮獲諾貝爾獎。晚年,他對神祕主義和心理學日益感興趣,尤其是作夢方面,他是蘇黎世榮格研究所的創始成員。一九五八年在蘇黎世的醫院裡因胰腺癌病逝,得年五十八歲。

薛丁格和包立都是奧地利人,希特勒上台時,薛丁格住在柏林。薛丁格在許多方面都和海森堡的立場相反,對希特勒的看法也是如此。他毫不保留地公開反對納粹,不久就離開德國,到牛津大學任教。之後不久,他和狄拉克一起獲得諾貝爾獎。海森堡當時努力避免德國物理學陷入分崩離析,對於薛丁格「既非猶太人、也沒有生命危險」卻離開德國,感到憤恨不已。

結果,薛丁格在牛津也沒有待很久,問題出在當時他和妻子及情婦住在一起(他覺得情婦好比小妾)。他的傳記作家華特・摩爾(Walter Moore)寫道,在牛津,「大家覺得妻子是不幸的家累⋯⋯在牛津有個妻子已經很慘了,有妻又有妾更是悲慘透頂。」

薛丁格最後定居在都柏林,一九六一年因肺結核過世,享年七十三歲。一九一八年他參與一次大戰時,首度感染肺結核,此後併發了呼吸道問題,那是他鍾愛阿爾卑斯山度假勝地阿羅薩的原因,他就是在當地想出他的量子理論。

希特勒上台時,愛因斯坦和玻恩都住在德國,由於兩人都是猶太人,盡早移民攸關生死大計。當時愛因斯坦在柏林擔任教授,碰巧在希特勒獲任為總理那天造訪美國的加州理工學院。他當下決定不回德國了,從此以後不曾再踏上德國的領土。納粹沒收了他的個人財產,焚燒了他的相對論研究,並懸賞五千美元要他的頭顱。但這一切都沒讓他措手不及,他們一家人啟程前往加州時,愛因斯坦就已經告訴妻子,再好好看一眼他們的家,他說:「妳以後再也看不到了。」當時妻子還以為他在開玩笑。

一九四〇年,愛因斯坦成為美國公民,同時保留了瑞士國籍。一九五五年,愛因斯坦過世,遺體送到火葬場時,十二位摯友已經悄然聚在那裡等他。他們短暫追思他以後,將他的遺體火化,把骨灰撒在一個未公開的地點。不過,在那之前,普林斯頓醫院的病理學家已經取出他的大腦,並於後續的幾十年間斷斷續續地研究那個大腦,那些研究現在保留在馬里蘭州銀泉市的美國陸軍國立健康與醫藥博物館內 。

玻恩在德國不得任教,又擔心孩子持續受到騷擾,所以他也立即思考離開德國的方式。海森堡努力幫玻恩取得非雅利安人工作禁令的豁免權,不過玻恩在包立的難民組織協助下,於一九三三年七月前往劍橋大學任教,後來又搬到愛丁堡。一九三二年海森堡以他和玻恩合作的成果獲得諾貝爾獎時,玻恩成了遺珠之憾。不過,一九五四年,玻恩也獲得了諾貝爾獎。一九七〇年,玻恩過世,他的墓碑上刻了「pq-qp = h/2π」,那是量子理論最有名的方程式之一,那個數學式也是海森堡測不準原理的基礎,是他和狄拉克各自獨立發現的。

波耳住在丹麥,負責經營如今所謂的波耳研究所(Niels Bohr Institute),有陣子他比較不受希特勒行動的影響,並協助逃離家園的猶太科學家在美國、英國、瑞典等地找到職位。但一九四〇年希特勒入侵丹麥,一九四三年秋季,他在哥本哈根的瑞典大使通風報信下,得知丹麥即將驅逐所有的丹麥猶太人,他面臨了立即被捕的危機。其實早在一個月前,納粹就想逮捕他了,但覺得等大規模逮捕行動開始後再動手比較不會引發眾怒。那延遲救了波耳一命,他與妻子一起逃到了瑞典。隔天,波耳拜會瑞典國王古斯塔夫五世(Gustav V),說服他為猶太難民提供庇護。

不過,波耳自己面臨了遭綁架的危機。瑞典到處潛伏著德國特務,儘管他被安置在祕密地點,但德國特務都知道他在斯德哥爾摩。不久,邱吉爾傳訊給波耳,告訴他英國要幫他撤離當地。他被塞進蚊式轟炸機(de Havilland Mosquito,一種可迴避德軍戰鬥機的高空高速轟炸機)炸彈艙的墊子裡,途中波耳因缺氧而昏厥,但他活下來了,醒來時依舊穿著他離開丹麥時穿的衣服,他的家人也緊跟在後,逃離了瑞典。接著,波耳從英國逃往美國,在美國擔任曼哈頓計畫的顧問。戰爭結束後,他回到哥本哈根,於一九六二年過世,享年七十七歲。

卓越的量子理論家中,只有普朗克、海森堡、約當留在德國。約當就像偉大的實驗物理學家蓋革一樣,是熱切的納粹支持者。他加入納粹德軍的三百萬名衝鋒隊員,自豪地穿著棕色制服和長筒軍靴,配戴納粹臂章。他試圖激發納粹黨對各種先進武器計畫的興趣,但諷刺的是,由於他參與「猶太物理學」,沒有人聽取他的意見。戰後,他進入德國政壇,當上國會議員,一九八〇年過世,享年七十七歲,他是早期量子理論先驅中沒有獲得諾貝爾獎的人之一。

普朗克對納粹毫無認同,但也不太反抗他們,連靜默地抗議都沒有。他像海森堡一樣,首要之務似乎是盡可能保存德國的科學,同時遵守所有的納粹法律和規範。一九三三年五月,他與希特勒會面,目的是說服他不要把猶太人逐出德國的學術界,當然,那次會面並未改變什麼。數年後,普朗克鍾愛的小兒子試圖以更大膽的方式改變納粹黨──他參與一九四四年七月二十日暗殺希特勒的計畫,不幸與其他人一起被捕,並遭到蓋世太保的拷打和處決。普朗克的一生充滿悲劇,小兒子的死可說是他悲劇人生的最低谷。他有五個孩子,其中三人都死得早,長子在一次大戰中陣亡,兩個女兒是出生時夭折。不過,據說,么子遭到處決使普朗克失去了求生的慾望,兩年後他就過世了,享年八十九歲。

海森堡儘管一開始支持納粹,但後來他開始厭惡納粹。不過,第三帝國存續期間,他始終享有崇高的科學地位,毫無怨言地盡忠職守。猶太人被趕出大學時,他竭盡所能地找來最好的替代人選,以保留德國的物理學。他從未加入納粹黨,但他始終留在自己的崗位上,也從未與政權決裂。

一九三九年,德國啟動原子彈專案時,海森堡熱切地投入,他很快就完成計算,證明核分裂的連鎖反應是有可能的,而且純鈾二三五(一種稀有同位素)是很好的爆裂物。這是歷史上眾多諷刺事實之一:德國戰爭初期的成功可能是他們最終戰敗的原因。德國最初並未把許多資源放在原子彈專案上,因為戰爭一開始他們打得很順,等局勢逆轉時為時已晚──納粹還沒研發出原子彈以前就戰敗了。

戰爭結束後,海森堡連同九位頂尖的德國科學家,暫時遭到同盟國的拘留。獲釋後,海森堡又回去繼續研究物理學的基本問題,重建德國的科學圈,並恢復他在海外科學界的名聲。一九七六年二月一日,海森堡在慕尼黑的家中過世,戰後他始終未能重建以前的地位。

戰後物理學界對海森堡的褒貶不一,或許那也反映在我自己的行為上。一九七三年我還是學生時,他到哈佛大學演講量子理論的發展,我有機會去聆聽,卻怎麼也提不起勁前往。但多年後,我成為馬克斯普朗克學院的洪堡研究員,他曾是那裡的負責人,我常站在他曾經待過的辦公室外頭,思索這位曾經協助發明量子力學的人物。

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書籍介紹

本文摘錄自《科學大歷史:人類從走出叢林到探索宇宙, 從學會問「為什麼」到破解自然定律的心智大躍進》,漫遊者文化出版

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作者:雷納・曼羅迪諾(Leonard Mlodinow)
譯者:洪慧芳

  • 柏克萊加大物理學博士、暢銷科普作家雷納・曼羅迪諾,用大歷史手法描繪人類科學大躍進的重磅之作!
  • 與史蒂芬‧霍金同為《新時間簡史》、《大設計》等書的共同作者,曾擔任電視劇《百戰天龍》、《星艦奇航記:銀河飛龍》編劇。

當人類學會直立行走,大腦的運作從此遠遠超越了其他動物。人類成為唯一懂得問「為什麼」的動物,旺盛的求知動力,加上歷史上屢屢突破傳統思維限制的天才想像,造就了科學的驚人成就,也形塑了人類的文明!

曼羅迪諾帶我們展開一場熱情有勁的旅程,循著令人振奮的人類演進史,逐一解說科學發展的關鍵事件。過程中,他以令人耳目一新的方式,帶我們觀察人類及社群的獨到特質,瞭解究竟是什麼動力促使我們從使用石器,開始撰寫文字,並從化學、生物學、現代物理學的誕生,發展出如今的科技世界。

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