埃伦费斯特在很大程度上是一个被遗忘的人物,但他受到20世纪最聪明的学生以及最重要的科学家的喜爱。埃伦费斯特的努力也许最能从同侪私下对他的称呼得到认同:物理学的良知。如果我们从其所结交的朋友来判断,埃伦费斯特肯定是位伟大的科学家。爱因斯坦曾称他为“据我所知我们这个行业中最好的老师”。量子物理学的先驱玻尔是他的密友和家中常客。
曼哈顿计划的领导者,费米和奥本海默,都曾在莱顿大学埃伦费斯特的实验室接受过博士后的学术训练。奥地利物理学家保罗·埃伦费斯特是20世纪早期一位重要的物理学家,但一定程度上已经被后人遗忘了。他早年在哥廷根跟随希尔伯特、克莱因等巨擘学习,后来成为玻尔兹曼的学生,埃伦费斯特在统计力学、量子力学、相对论等领域做出杰出贡献。他对问题清晰明了的表达,以及教导学生时的认真和专注,被同行认为是最好的老师。
埃伦费斯特也同样是位益友,他与爱因斯坦、玻尔等人建立了深厚的友谊,玻尔与爱因斯坦那张著名的探讨量子力学的照片,即是在埃伦费斯特家中拍摄。然而,埃伦费斯特后来因对物理学“狂飙时代”迅猛发展的困惑,与家庭、社会的变故,让他最终走向了和自己的导师相似的悲剧之路——年仅53岁,在枪杀自己儿子后自杀身亡。埃伦费斯特在科学上的任何伟大之处都与其博士导师玻尔兹曼的学术遗产密不可分。
作为19世纪的物理学巨擘,玻尔兹曼对我们理解气体居功至伟——这一主题可能无法吸引21世纪的人们的想象力,但它在热力学的发展中发挥了关键作用。然而,对埃伦费斯特来说,早在他见到他的导师之前,这些发现带给玻尔兹曼的兴奋就已经消退了。玻尔兹曼虽然仍是享誉海内外的著名科学家,却饱受自我怀疑和顾影自怜的折磨。他已是一个心力交瘁的老人,不比埃伦费斯特内心期许的导师,尤其是他这样已做出如此伟大发现的导师。
他们之间的关系从未发挥出全部潜力,甚至他们在课堂上的互动似乎也变得不必要的复杂。在数学研讨会促成了《百科全书》的文章。《百科全书》的文章促成了埃伦菲斯特的教授职位。教授职位又促成了那些友谊和合作,使他广为人知。然而,真正的伟大意味着一种遗产,一种历史的需要。埃伦费斯特真的是那种水准的科学家吗?一个教师要有何种天资才能被公认为伟大?
埃伦费斯特在课堂外的方法也值得注意,尤其是他在培养研究生时所表现出的强韧。乌伦贝克,作为埃伦费斯特曾经的学生,这样描述他在莱顿的教育经历:“他基本上总是只和一个学生一起工作,而且一周中每天下午都是如此。”乌伦贝克补充说,“到下午结束时,学生累得要死。奇怪的是,过了一段时间,倦意就消失了,一年之后,双方几乎平等地工作。”当20世纪的杰出科学家一起奠定现代物理学的基础时,他们希望埃伦费斯特在场。
他的传记作者马丁·克莱因这样描述他的角色:“没有人比他更深入地致力于创造20世纪物理学的概念,也没有人比他更全力以赴地在革命的洪流中保持明晰性和可理解性。他的努力得到了同侪的认可,并因此私下被称为物理学的良知。”不幸的是,埃伦费斯特不满足于仅仅作为物理学的良知。他渴望扮演一个迥然不同的角色,在革命者中赢得一席之地——而随着年龄的增长,这种不同似乎越来越不可能。
年轻的(他帮助培养的)一代正在改变物理学的本质,其方式似乎降低了他的技能的价值。对埃伦费斯特来说,物理一直是可形象化的事物。它让位于具体的例子。它不仅仅是自洽的数学命题。意义和理解蕴藏在数学之中。但年轻一代通过转向越来越深奥的方法获得了成功。于是当物理学开始不可逆转地滑向抽象时,埃伦费斯特似乎被甩在了后面。他毫不掩饰自己的困惑和羞愧。但是,他的羞愧是毫无根据的,与他的日常经验相矛盾。
物理学界一直对他推崇有加;他的同事仍然寻求他的建议。然而,他觉得自己被排除在交流之外,某种一直浮于表面的信心不足感开始滋长。在给以前的几个学生的信中,他写道:“每一期的《物理学杂志》或《物理评论》都会让我陷入盲目的恐慌中。孩子们,我真是什么都不知道。”学生们则向他们的导师保证说,他实际上知道太多的事情。
他发现最令人费解的问题——那些与新兴的量子理论有关的问题——是物理学界作为一个整体面临的重大障碍。他们鼓励他更为公开地谈论量子理论带来的挑战,他做到了,但这是在一些刺激之后。他最终在《物理学杂志》上发表了一篇文章。这篇文章的题为“关于量子力学的一些探究问题”。对这篇文章的回应证实,埃伦费斯特的“探究问题”不是简单的困惑,更不是某个人的负担。他的问题实际上指明了前进之路。
因此,埃伦费斯特以他特有的方式,再次强调了对明晰性的需求是不可或缺的向导。但这最终让他付出了代价,也让物理学界失去了最重要的老师。埃伦费斯特沿着玻尔兹曼的道路走向悲惨的结局。然而,他不会贸然做出决定。这封经常被引用为他遗书的信,实际上是在离他自杀一整年前写的。在信中他写道:“我亲爱的朋友们:玻尔、爱因斯坦、弗兰克、赫格洛茨、约飞、科恩斯塔姆和托尔曼!
在接下来的几个月里,我实在不知道该如何继续背负这已变得难以承受的生活负担……我肯定会自杀的。如果那一天真的到来,那么我想知道,我已经平静地、不慌不忙地写信给你们,你们的友谊在我的生活中扮演了如此重要的角色。……近年来,我越来越难以理解的发展。在努力之后,我越来越虚弱和痛苦,最后在绝望中放弃了。除了自杀,我没有其他‘实际’的可能性……原谅我。”一年后,他的看法没有改善。最终,这也不仅仅是物理的事。
一段失败的婚姻,邻国德国纳粹党的崛起,以及随后他的老朋友爱因斯坦的移民美国,所有这些因素都可能导致1933年9月25日悲剧的发生。埃伦费斯特那天早上前往阿姆斯特丹,在那里他先是一位以前的学生见面。虽然他打算当天晚些时候自杀,但他显然需要最后一次扮演导师的角色。会面后,他去了他15岁的儿子瓦西克所在的“受难儿童研究所”。瓦西克患有唐氏综合症,不久前从一家德国诊所转院到阿姆斯特丹。
纳粹党在那一年早些时候攫取了政权。到达研究所后,埃伦费斯特在候诊室见到了他的儿子。他用枪射中了儿子的头部,然后自杀了。这是个难以名状的结局——这一难以置信的行为背叛了他有意义的一生。埃伦费斯特是一位伟大的科学家,却不是一个人生的敏锐的评判者。