首页 » 我的世界观 » 我的世界观全文在线阅读

《我的世界观》悼念瓦尔特·能斯特

关灯直达底部

本文选自1942年2月在华盛顿特区出版的《科学月刊》(The Scientific Monthly)第54卷。

我很高兴接受这本期刊编辑的请求,为最近去世的科学巨人瓦尔特·能斯特写点东西。他是我一生中一直保持密切交往的、最具特色、最有趣的学者之一。在柏林,他从不错过任何一次物理学会议。他简洁的发言不仅显示了一种惊人的科学天赋,而且表现出他总是掌握并深刻地了解数量巨大的事实材料。他对自己擅长的实验方法与实验技巧有罕见的驾驭能力。虽然有时我们会善意地笑对他那孩子般的虚荣与自满,但我们对他却有着由衷的赞赏与私人情谊。只要不犯以自我为中心的毛病,他就会显示出一种非常少见的客观公正性、一种对关键问题精确的感知能力以及发自内心的探索自然界深层次相互关系的热情。要是没有这种热情,他那具有非凡多产的创造以及在20世纪最初的三分之一时间对科学生活产生的重大影响将是不可能的。

作为一个以热力学、渗透压力以及离子理论为研究基础的那个时代的最后一名成员,他从阿伦尼乌斯[1]、奥斯特瓦尔德[2]、范特霍夫[3]当中脱颖而出。直至1905年,他的工作基本限于这些概念范围。他的理论武器略显幼稚,但他却以一种罕见的敏捷掌握了它。我可以举出“浓度局部可变液体中的电动力理论”以及通过加入溶解物质以降低溶解度的理论作为例证。在这一时期,他还发明了利用惠斯通电桥(交流电,以电话机作为指示器,在比较电桥支路中的补偿电容量)测定导电体介电常数的巧妙的零点法(null-method)。

这个最初的多产时期,是与能斯特改进方法论并完成对一个领域的探索工作联系在一起的,这个领域的基本原则在他之前已为人所知。这项工作逐渐把他引导到一个具有普遍意义的难题,可表述如下:由一个系统在各种状态中的已知能量,能否计算出该系统从一种状态转变为另一种状态时增加的有用功。能斯特认识到,仅凭热力学方程无法利用能量差U从理论上确定过渡功A。从热力学方程可以推出,在绝对零度,A与U的温度必然是相等的,但对于任意的温度,即使U的能量值或能量差在任何条件下都已知,也无法利用U求出A。除非引入一个关于这些增量在低温条件下发生的反应的假设(这个假设非常简单,因此是显而易见的),上述计算才是可能的。这个假设就是:A在低温条件下将不再受温度影响。把这个假设作为一种假说(热力学的第三条主要原理)引入是能斯特对理论科学最伟大的贡献。普朗克后来发现了理论上更令人满意的解决方案,即熵在绝对零度时消失。

从热力学的较老的观点来看,第三条主要原理所要求的物体在低温条件下发生的反应很异常。为了确保这一原理的正确性,必须对低温条件下的量热学方法做重大改进。高温条件下的量热学也因能斯特而取得了相当大的进步。所有这些研究,以及他那不知疲倦的天赋,为这个领域的实验者提供了许多具有鼓舞作用的建议,他最富成效地推进了他那一代的研究工作。量子理论一开始就得益于这些量热学研究所获得的重要结论,特别是在玻尔的原子理论使光谱学成为最重要的实验领域之前,情况更是如此。能斯特的本职工作“理论化学”不仅为学生,而且为学者提供了大量启发性的思想。从理论上讲,它们只是基础性的,却富有机智、生动形象,而且充满关于各种各样相互联系的提示,这的确反映了他理智的特点。

能斯特不是一个眼界狭窄的学者,凭借良好的常识,他成功地投身实际生活的各个领域,与他进行的每一次谈话都会使一些有趣的事情真相大白。他与几乎所有同胞的不同之处在于他令人瞩目地从偏见中摆脱了出来。他既不是民族主义者,也不是军国主义者。他几乎完全凭借结果的成败与否而非某种社会或道德理想对人或事做出评判。这是他摆脱偏见的结果。同时他对文学很感兴趣,并且具备像他这样担负如此繁重工作的人少有的幽默感。他是一个富有创造精神的人,我从未遇到过一个在任何本质方面与他相似的人。

[1] 阿伦尼乌斯(Arrhenius),1859—1927),瑞典物理化学家。他最著名的贡献是电解质的电离学说。——编译者注

[2] 奥斯特瓦尔德(Carl Wilhelm Wolfgang Ostwald,1853—1932),德国化学家,毕生从事教学、研究和编辑工作,促进胶体化学的发展,大部分生涯在莱比锡大学度过。——编译者注

[3] 范特霍夫(Jacobus Henricus Van’t Hoff,1852—1911),荷兰物理化学家,生于鹿特丹,由于在反应速度、化学平衡和渗透压方面的研究工作而成为第一个(1901年)诺贝尔化学奖获得者,1887年与德国化学家奥斯特瓦尔德一起创办了很有影响力的《物理化学杂志》。——编译者注