史上最神秘的物理學家:32歲人間蒸發,卻比肩牛頓、伽利略_風聞
全世界原全历史-一个让你多个角度解读世界的APP2019-04-01 11:57
科學家分為好幾種,二流或三流的科學家盡他們最大努力仍行而不遠,而一流科學家則做出推動科學進步的重要發現。他們都是天才,比如伽利略和牛頓,當然還有馬約拉納。
——費米
説出這段話的正是1938年諾貝爾物理學獎得主、“原子能之父”恩利克·費米。這樣一個在理論和實驗方面都有一流建樹的物理學大佬,能入他法眼的究竟是何方神聖?而這個他口中能比肩牛頓和伽利略的人物,人們為何卻表示完全沒聽説過?

從光子、輕子到馬約拉納
把研究成果扔進垃圾桶的怪人
在人人都搶着發佈一手研究成果獲得崇高榮譽,生怕落於人後的理論物理界,有一個人卻偏偏甘當第二,成為被遺忘的研究者。他,就是馬約拉納,一個物理界出了名的怪咖。

馬約拉納:一個自認為自己長得醜的物理怪咖
幾乎所有物理大佬都是數學天才這一設定,馬約拉納也沒有逃脱。他1906年出生在意大利的西西里島,打小便擁有着極高的數學天分。但説也奇怪,他那商人的父親、家庭主婦的母親沒有一個人對物理感興趣,反而那個有點神經質的舅舅季裏諾·馬約拉納是個物理學家。季裏諾最出名的事蹟,就是實名槓上鼎鼎大名的愛因斯坦!他認為愛因斯坦的相對論完全是瞎扯淡,並用一輩子的時間致力於找出相對論的漏洞,沒想到他的實驗卻總是證明愛因斯坦是對的……
但他本人並不care這個近似於笑話的研究結果,而是沉浸在自己的世界中做着自己覺得有意義的事。馬約拉納似乎就隔代繼承了這個近乎偏執和荒謬的特質。
17歲那年,因為優異的畢業考試成績,馬約拉納順利進入了羅馬大學攻讀工程學。22歲那年,又有人把他引薦到了羅馬大學物理研究所,進入了由費米領導的、彙集了意大利當時最優秀的一批物理學家團隊。

馬約拉納的導師——“原子能之父”費米
物理界的炙手可熱的大師+一流的研究團隊,想不做出點成就來都難好伐?憑藉馬約拉納超級的分析與計算能力及天才的物理直覺,在導師費米的要求下,他發表了自己物理生涯的第一篇論文——《費米提出的原子結構統計模型的早期應用》,並進行原子光譜研究;四年後,他又發表了一篇研究在隨時間變化的磁場下原子光譜的論文。
這一觀點的發佈,直接讓當時的伊西多·拉比和其他物理學家也開始研究這個問題,由此開啓了原子物理的一個重要新分支——無線電磁波頻譜。在武俠小説裏,可算是少年奇俠獨創門派啊!

馬約拉納可能是費米帶過的學生裏最不喜歡發表論文的一個
但這位少俠有點怪:費米團隊裏,為了攻克大的物理難題,小夥伴們分成幾個小組更利於展開研究。但他偏偏不願與人合作,而更喜歡單打獨鬥。即使這樣也就算了,更令費米頭大的是,馬約拉納超級不喜歡發表論文。
他經常把自己的研究成果隨手寫在煙盒背面,或者餐巾紙上。而等他搞清楚某個問題後,就會把寫有成果的紙隨意揉成一團,毫不在意地丟進垃圾桶!這樣的研究習慣,直接導致了他在研究“小居里夫婦”(居里夫人的女兒和女婿)發現的疑似伽馬射線的新粒子,並認為這種新粒子應該保持電中性、質量和質子類似(即中子)時,無視費米讓他發表論文的建議。而被後來的詹姆斯·查德威克通過實驗證實,並因此獲得了1935年諾貝爾物理學獎。
但這件事並沒有讓他有所收斂,反而更加變本加厲,最後甚至只研究不發表起來。
為了找工作,翻出費米子研究
現在,隨便在搜索引擎上輸入馬約拉納費米子,就能湧出“苦尋80年”“終於露面”……等關鍵詞,無不述説着這項研究的艱鉅性。然而,誰能想到,最初提出這個發現的物理學家本人,竟然是為了面試隨便翻出的研究結論。是的,你沒有看錯,就是這麼隨意!
1933年,費米實在看不下去馬約拉納只研究不發表的作風,強烈推薦他到德國萊比錫大學跟着海森堡做研究。不出費米所料,馬約拉納跟海森堡一見如故。他不僅認為海森堡是個聰明的科學家,還把他當成一生的好基友。

馬約拉納的好基友——海森堡
因為海森堡的關係,他又去了哥本哈根,見了海森堡的導師——物理學大師玻爾。並和玻爾一起工作,向他學習了海森堡的理論和玻爾的原子模型。
然而,靈魂一直在前進,身體卻有點跟不上了。不久後,馬約拉納只好帶着一身的病痛回到羅馬,並用了四年時間閉關休養,既養身體又搞研究。但他還是老樣子,研究卻不發表。四年時間裏,他研究了包括:地球物理、電工學、數學分析和相對論等領域,成果中最出名的就是他的代表發現——馬約拉納費米子。
而這個發表過程,也是讓人啼笑皆非。1937年,已經休養了4年的馬約拉納發現,自己的積蓄已經無法維持他正常的開支了。一籌莫展之際,他剛好打聽到了意大利某所大學有個教授職位要招聘,興沖沖地去應聘這個職位。但因為應聘條件之一就是要提交一篇原創論文,於是馬約拉納就從自己的抽屜裏像抽獎似的隨便拿出了一篇關於微子的研究,投遞上去。人們這時候才知道,原來他早已經構建了一個完善的中微子理論。

學霸才能看懂系列:馬約拉納費米子
在這篇突然發表的論文中,他把1928年英國物理學家狄拉克提出的電子運動的相對論性量子力學方程,進行精密的演算,改寫得到了馬約拉納方程式。用他的方程式,可以描述出中性自旋½粒子,得出滿足這一方程的粒子為自身的反粒子。這是馬約拉納的代表性研究成果,又被稱為馬約拉納費米子。
果然天才都是自帶開掛模式的!因為這篇重大研究發現的論文,他被直接聘為那不勒斯大學全職教授,而是還是完全不用面試的那種……
人間蒸發,是自殺還是綁架?
偶像劇中喜歡用“你腦袋裏到底裝着什麼東西啊?”“顯然是和你不一樣的東西啊!”來劃分出天才和普通人的巨大差距。事實上,普通人不僅無法知道天才腦袋裏裝了什麼東西,連他在想什麼,也是謎一般的存在。
按理説,馬約拉納生活窘迫,成功應聘上了那不勒斯大學教授不説喜出望外,但也應該按照大學約定的時間前去報到吧。但他並沒有。

馬約拉納差點就去了那不勒斯大學擔任教授
負責招聘工作的老師在和他約定就職日期的下午兩點,收到了一封來信:“我已經下定了決心,並且我保證這絕不是出於私心,雖然我知道我的突然消失會給您和您的學生們帶來不便。我請求您的原諒,原諒我辜負了您的信任,特別是過去幾個月來您對我的關心。也請您將我的歉意轉達給院裏那些我認識且欽佩的人,特別是Sciuti……”
你沒有猜錯,這正是馬約拉納的信件。信中透露出一股濃濃的厭世氣息,而落款日期是昨天。收到信的老師有一種不祥的預感,於是立刻報警求助。
通過警方對馬約拉納在那不勒斯的住所——艾爾伯格博洛尼亞酒店的搜查,他們在馬約拉納卧室的抽屜裏找到了一封他準備寄給家人卻最終沒有寄出的信。信中寫道:“我不希望你們為我穿黑,如果你們一定要向賓客鞠躬,也希望你們承受的悲痛不超過三日。之後,如果你們願意,請在心裏記住我,並寬恕我。”警方還查到了馬約拉納在寫完信的當天,坐上了一艘開往西西里首府巴勒莫的信船……
似乎這現有的一切證據都把馬約拉納的失蹤指向了自殺,連他的同事塞格雷、阿瑪爾迪也堅信他是打算自殺的。但作家列昂納多·夏夏卻提出了不一樣的看法:“我看過很多自殺遺言,在書寫時都與平常有或多或少的不同,但馬約拉納卻不是這樣。”
令人更加困惑的是他的第三封信。收到疑似馬約拉納自殺信件後的老師,在晚上又收到了第二封信。信中的意思大概是説,大海拒絕了他,他準備返回之前居住的酒店,但無論如何都不會再教書了。他的信是用艾爾伯格蘇樂酒店的信紙寫的,可以證明馬約拉納的確在巴勒莫上岸過。
警方根據第三封信的線索,查了船舶公司的售票記錄,發現他的確購買了26號的船票返回那不勒斯,正常情況下,他會在27號早晨抵達。然而,警方卻沒有找到他的蹤跡。而與他同一個船艙的兩個小夥伴,其中一個卻信誓旦旦地表示:自己下船的時候,馬約拉納的的確確還在牀上睡覺啊!
無論真相如何,詭異的是,從那之後,他就像人間蒸發了一般消失了。既找不到他活着的蹤跡,也找不到他的屍體。反而是各類文學作品借他的故事發表了自己的猜想:有人説他被外星人劫持了,有人在自己的科幻小説裏YY,給他頒了一個諾貝爾物理學獎……
隱形冠軍,幸與不幸?
32歲人間蒸發,物理研究生涯也只有十幾年,馬約拉納卻留下了不少驚人的研究成果。原因就是因為,他是一個十分喜歡當隱形冠軍的人。
在他失蹤後,警察在他家中的抽屜裏發現很多整整齊齊擺好,卻尚未發表的論文。其中就包括宇稱可能不守恆的超前意識。
眾所周知,1957年楊振寧和李政道因為提出宇稱不守恆獲得諾貝爾物理學獎,但其實,第一個想到宇稱可能不守恆的人,也許是馬約拉納。在他的時代,人們還處於猜測自然界也許存在中微子的階段,根本想不到宇稱是否守恆的問題。但計算能力超強的他恰好是研究中微子的高手,早在20世紀30年代初,就建立了自己的中微子理論。他的研究中,已經開始意識到宇稱有可能不守恆了。

楊振寧和李政道提出宇稱不守恆獲得諾貝爾物理學獎
而他當時卻不再專門研究中微子,而是想和愛因斯坦一樣,建立一個能統一所有物理學重要理論的新理論:大一統理論。中微子方面的研究只是這個構想理論的其中一環。但遺憾的是,因為他的突然失蹤,這個理論研究沒有繼續推進下去。這些研究成果也被馬約拉納鎖進了抽屜裏,靜靜地等待、慢慢地腐朽。
誠然如費米所説,每個天才都有讓普通人難以理解的情懷,他的那撲所迷離的去向,也讓中微子蒙上了更為神秘的面紗。然而,馬約拉納跟其舅舅一樣偏執的隱形冠軍情懷,卻給物理界造成了極大的損失。
不聽任何人的勸告,寧願孤芳自賞自己的研究成果,也不選擇公開發布。不僅是對自己研究成果的無視,也嚴重拖慢了整個物理領域的研究進程,甚至長達半個世紀都可能無法取得進展。

2016年實驗室根據馬約拉納費米子研製的人造拓撲超導體
試想一下,如果馬約拉納的研究成果不是隨便寫在紙片上,揉成一團丟進垃圾桶,那麼,當時的費米研究團隊就能加快研究進程,攻克更多的物理難題;
如果馬約拉納沒有把他的研究成果鎖在櫃子裏,而是即時發表,那麼,當時的物理學家就能用他們更多的精力去鑽研新的領域,宇稱不守恆定律或許就能早20幾年被發現,馬約拉納費米子也不用等了80年才被人們找到,應用到科技領域進而改變人們的生活。
然而,一切沒有如果,所有的可能都隨着馬約拉納的失蹤幻滅……
在這裏
文明脈絡隨心玩轉,關係圖譜任你來盤
世有萬象,史有千面
換個角度看世界!!!