海森堡：我為什麼選擇物理而不是音樂_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！27分钟前
撰文 | 海森堡
翻譯 | 廖瑋
那年秋天，我經常見到那個在普魯恩城堡如此出色地演奏巴赫的恰空舞曲的男孩。我們會在我們共同的朋友沃爾特的家裏見面，沃爾特是一名優秀的大提琴手，我們一起為一個舒伯特B大調三重奏的私人演奏做練習。沃爾特的父親很早就去世了，他的母親照顧她的兩個兒子，住在伊麗莎白大街上一所傢俱非常優雅的大房子裏，離我父母在霍亨索倫大街的房子只有幾分鐘的步行路程。客廳裏那架宏偉的貝希斯坦鋼琴是我們經常去的另一個原因。演奏之後，我們常常聊到深夜。有一次，我們的話題轉到了我的學習計劃上。沃爾特的母親想知道為什麼我沒有決定把音樂作為我的事業。
“從你演奏和談論音樂的方式來看，我覺得你對藝術比對科學和技術更熟悉，你更喜歡音樂而不是科學儀器、公式和機械裝置。”如果我是對的，你為什麼選擇自然科學? 畢竟，世界的未來將由你們年輕人決定。如果青年選擇美，那麼就會有更多的美; 如果它選擇效用，那麼就會有更多有用的東西。每個人的決定不僅對他自己，而且對整個人類都很重要。”
“我真不敢相信我們會面臨這樣的選擇，”我頗為辯解地説。“除了我可能不會成為一個很好的音樂家這一事實之外，問題仍然是在哪個領域我可以貢獻最大。現在我有一個深刻的印象，近年來音樂已經失去了它早期的力量。在17世紀，音樂仍然深深浸淫在宗教生活方式中; 在18世紀，個人情感的世界被征服了;在19世紀，浪漫主義音樂探索了人類靈魂的最深處。但在最近幾年裏，音樂似乎故意進入了一個奇怪的、混亂的、相當薄弱的實驗階段，在這個階段，理論概念先於沿着既定道路前進的願望。在科學領域，特別是在物理學領域，情況就大不相同了。在這裏，沿着固定的道路追求明確的目標——在20年前導致人們理解某些電磁現象的同樣的道路——自然而然地提出了一些問題，這些問題挑戰了整個科學的哲學基礎、空間和時間的結構，甚至是因果規律的有效性。我們處在一個未知的領域，可能需要幾代物理學家才能發現最終的答案。 我坦率地承認，我非常想在這一切中發揮一些作用。”
我的朋友小提琴家羅爾夫不同意我的觀點。“據我所知，你對現代物理學的評論同樣適用於現代音樂。在這一點上，道路似乎也被清晰地描繪了出來。舊的音調壁壘正在崩潰，我們發現自己處於充滿希望的處女地，幾乎完全自由地選擇我們喜歡的聲音和節奏。因此，音樂家完全有機會做出科學家一樣多的發現。”
沃爾特現在提出了他自己的反對意見。“我真的不知道‘言論自由’和‘有前途的處女地’是否一定是一回事。乍一看，似乎更大的自由必然意味着更豐富、更廣闊的可能性; 但我知道這在藝術中是不正確的，就這一點而言我對藝術比對科學更熟悉。我認為藝術的進步是這樣發生的:首先，緩慢的歷史進程會不由自主地改變人們的生活，從而產生新的思想。然後，一些有才華的藝術家試圖使用他們的材料——色彩或樂器——獲取新的表達方式，從而使這些思想具有可見或可聽的形式。這種相互作用，或者，如果你喜歡，這種表現內容和表現媒介的侷限性之間的鬥爭，我認為，是真正的藝術出現的關鍵條件。如果表現媒介的限制被消除——例如，在音樂中，我們可以產生任何我們喜歡的聲音——那麼鬥爭就會結束，藝術家的努力就會進入空虛。因此，我對過多的自由持懷疑態度。”
“在科學上，”沃爾特繼續説，“新技術的不斷出現使新實驗的不斷出現成為可能; 有了新的經驗，因此就可能產生新的內容。在這裏，表達的手段是用來把握和闡明新思想的概念。例如，我讀到過，讓你很感興趣的愛因斯坦的相對論是在某些實驗失敗後誕生的，這些實驗旨在通過光線的干涉來演示地球在空間中的運動。當這種論證失敗的時候，人們就清楚地認識到，新的結果或者説新的觀念要求擴展表達的手段，即擴展物理學特有的概念體系。很有可能，沒有人預料到這會要求空間和時間等基本概念發生根本性的變化。 愛因斯坦的偉大成就在於，他比任何人都更早地認識到，空間和時間的概念不僅允許被改變，而且實際上必須被改變。”
“你所説的物理學的最新發展可以合理地與18世紀中期音樂的發展相比較。當時，一個漸進的歷史過程導致了對個人情感世界的日益認識——正如我們從盧梭和後來的歌德的《維特》中所知道的那樣——然後，偉大的古典主義者——海頓、莫扎特、貝多芬和舒伯特——成功地擴展了表達方式，從而發現了描繪這種情感世界所需的音樂語言。另一方面，在現代音樂中，新的內容似乎是高度模糊和不真實的，過剩的可能表達使我充滿了深深的憂慮。現代音樂的道路似乎是由一個純粹消極的假設所決定的:舊的調性必須被拋棄，因為我們相信它的力量已經耗盡，而不是因為有新的、更有力的思想是它所無法表達的。音樂家完全不知道下一步該怎麼做;他們最多隻能摸索着前進。在現代科學中，問題是明確提出來的，任務是找到正確的答案。然而，在現代藝術中，甚至這些問題都是不確定的。不過，也許你最好多告訴我們一些你打算在物理學領域探索的新領域。”
我試圖傳達我在生病期間收集到的一些知識，主要是來自原子物理學的普及書籍。
“在相對論中，”我告訴沃爾特，“你提到的實驗，連同其他實驗，使愛因斯坦拋棄了流行的同時性概念。這本身就足夠令人興奮了。我們每個人都認為自己確切地知道‘同時’這個詞的含義，即使它指的是發生在很遠的地方的事件。但是我們搞錯了。因為如果我們問一個人如何確定兩個這樣的事件是否實際上是同時發生的，然後用驗證結果來評價各種驗證方法，自然本身告訴我們，答案根本不是明確的，而是取決於觀察者的運動狀態。因此，空間和時間並不像我們以前認為的那樣是相互獨立的。愛因斯坦能夠使用一個簡單而連貫的數學公式來表達空間和時間的‘新’結構。當我生病的時候，我試圖探索這個數學世界。正如我從索末菲那裏學到的那樣，這個世界已經被相當廣泛地揭開了，因此不再是一個未被探索的領域。”
“現在最有趣的問題出現在另一個領域，即原子物理學。在這裏，我們將面對這樣一個基本問題：為什麼物質世界表現出不斷重複出現的形式和性質——例如，為什麼在冰的融化、蒸汽的凝結或氫的燃燒過程中，具有所有特徵性質的水總是會再現出來。這在物理學中被認為是理所當然的，但從來沒有得到充分的解釋。讓我們假設物質——在我們的例子中是水——是由原子組成的。化學早就成功地利用了這個想法。現在，我們在學校學到的牛頓定律不能告訴我們，為什麼相關粒子的運動應該像它們實際上那樣穩定。只有完全不同的自然法則才能幫助我們解釋為什麼原子總是要重新排列自己，並以這樣一種方式運動，從而產生具有相同穩定性質的相同物質。20年前，在普朗克的量子理論中，我們第一次瞥見了這些定律。從那以後，丹麥物理學家尼爾斯·玻爾將普朗克的理論與盧瑟福勳爵的原子模型結合起來。在這樣做的過程中，他第一個闡明瞭我剛才提到的原子的奇怪的穩定性。但索末菲認為，在這個領域，我們距離清晰地理解自然的運作方式還有很長的路要走。在這裏，我們有一個廣闊的未開發領域，在未來的幾十年裏，可能會發現新的關係。例如，通過適當地重新表述自然規律和使用正確的新概念，我們也許能夠把整個化學歸結為原子物理學。簡而言之，我堅信，在原子物理學中，我們正在探索遠比在音樂中重要得多的關係和結構。但我坦率地承認，150年前的情況正好相反。”
“換句話説，”沃爾特問道，“你認為任何關心文化進步的人都必須利用他所生活的時代的歷史可能性嗎?”如果莫扎特出生在我們這個時代，他也會創作無調性和實驗音樂嗎?”
“是的，我就是這麼想的。如果愛因斯坦生活在12世紀，他就不可能做出重要的科學發現。”
“也許一直培養莫扎特和愛因斯坦這樣的偉人是錯誤的，”沃爾特的母親説。“很少有人有機會扮演如此決定性的角色。我們大多數人必須滿足於在一個小圈子裏安靜地工作，並且應該簡單地問一下，演奏舒伯特的B大調三重奏是否比製作樂器或寫下數學公式更令人滿意。”
我承認我自己也有不少疑慮，並提到了索末菲引用席勒的話：“當國王大興建造時，車伕就有更多的事要做。”
“我們對此都有同樣的感受，”羅爾夫宣稱。“我們這些想成為音樂家的人必須承受無限的痛苦來掌握他們的樂器，即使這樣，也只能希望演奏出少量的、已有數百名更好的音樂家更精通的作品。而你自己將不得不花很長時間擺弄別人製造得比你強得多的儀器，或者追溯大師們的數學思想。的確，當這一切都完成後，我們中間的音樂駕馭者就會有一種很大的成就感:不斷地與美妙的音樂交流，偶爾還能享受到特別成功的演繹帶來的喜悦。同樣，你們這些科學家偶爾也會設法比前人更好地解釋一種關係，或者比前人更準確地確定一個特定的過程。但是我們誰也不應該指望他會做開創性的工作，他會做出決定性的發現。即使他在一塊尚未開發的土地上工作，也不會這樣。”
沃爾特的母親一直在專心地聽着，現在她説了些什麼，與其説是對我們説，不如説是對她自己説，彷彿她在説話的時候試圖把她的思想組織起來：
“國王和車伕的寓言可能有完全不同的含義。當然，從表面上看，似乎榮耀完全屬於國王，似乎車伕的工作純粹是輔助性的、不重要的。 但事實可能恰恰相反。也許國王的榮耀依賴於車伕們的工作，依賴於車伕們付出了多年的辛勤努力並且收穫了歡樂和成功。也許像巴赫或莫扎特這樣的人之所以能成為音樂之王，只是因為在長達兩個世紀的時間裏他們使許多不那麼優秀的音樂家有機會用愛和對細節的認真關注來重新詮釋他們的思想。即使是觀眾，當他們聆聽到偉大音樂家傳遞的信息時，也會參與到這個細心的詮釋工作中。”
“如果你看看歷史的發展——在藝術上不亞於在科學上——你會發現每一門學科都有很長一段時間的沉寂或緩慢增長。然而，即使在這些時期，重要的事情也是認真的工作和對細節的關注。沒有全心全意去做的每件事都會被遺忘，事實上，也不值得被記住。然後，非常突然地，歷史發展給特定學科帶來了變化，開闢了新的可能性，開闢了意想不到的內容。有才華的人在這裏可以感受到成長的過程，感受到一種近乎神奇的吸引力，因此，在幾十年內，世界上一個相對較小的地區將產生重大的藝術作品或最重要的科學發現。例如，在18世紀晚期，古典音樂從維也納大量湧現;在15和16世紀，繪畫在荷蘭達到了鼎盛時期。 誠然，我們需要偉人來表達新的精神內容，創造可以塑造進一步發展的形式，但偉人實際上並不產生這些新內容。”
“很有可能，我們正處於一個碩果累累的科學時代的開端，在這種情況下，勸阻任何年輕人蔘與其中都是錯誤的。在一個以上的藝術或科學分支同時發生重要的發展似乎是不可能的; 如果它發生在任何一個領域，如果我們能以旁觀者或積極參與者的身份分享它的榮耀，我們應該心存感激。 期望更多是愚蠢的。這就是為什麼我覺得大眾對現代藝術——無論是繪畫還是音樂——的攻擊是如此不公正。一旦音樂和造型藝術解決了十八、十九世紀擺在它們面前的大問題，就必然會有一段更加寧靜的時期，在這段時期裏，許多古老的東西可以被保存下來，而新的東西則通過反覆試錯來檢驗。把現代作品與古典音樂偉大時代最傑出的成就相比，似乎是完全不公平的。也許我們應該用舒伯特B大調三重奏的慢樂章來結束這個晚上。讓我們看看你們能演奏得多好。”
我們照做了。從羅爾夫在樂章第二部分演奏有些憂鬱的C大調的方式，我可以感覺到他想到歐洲音樂的偉大時代可能永遠消失時是多麼悲傷。
幾天後，當我走進索末菲經常講課的大廳時，我發現第三排坐着一個黑頭髮、臉有些神秘的學生。在我第一次拜訪時，索末菲介紹了我們兩認識，然後告訴我，他認為這個男孩是他最有才華的學生之一，我可以從他身上學到很多東西。他的名字叫沃爾夫岡·泡利，從此之後他一直是我的好朋友，儘管他經常是一個非常嚴厲的批評者。我在他旁邊坐下，問他講座結束後我是否可以向他諮詢一下我的預備學習。這時，索末菲走進了大廳，他剛開始講課，沃爾夫岡就在我耳邊小聲説：“他看起來是不是像典型的老輕騎兵軍官?” 講座結束後，我們回到理論物理研究所，我問了沃爾夫岡兩個問題。我想知道，一個主要對理論感興趣的人要做多少實驗工作，以及他對相對論和原子理論各自的重要性有什麼看法………
本文經授權轉載自微信公眾號“科學思維的價值”。
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