智慧的灵光-第55章
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或少和这两个大国之一有关系。但是更坏的东西还在准备着，也许已经可以应用了：例如能在大面积地区产生辐射尘而杀伤一切生物的钴弹。特别罪恶的是：放射性辐射对后代有遗害：可能引起人类退化的变化。我们正站在人类在过去的世纪里从未到过的十字街头上。
然而，这个生死存亡关头只是我们智力发展阶段的一个征兆。我们要问：把人类卷入这进退维谷境地的更深刻的原因是什么呢？
基本的事实是这样一个科学发现：造成我们人和我们周围环境的物质不是牢固不可破的，而是不稳定的，爆炸性的。正确地说，我们大家都是坐在火药桶上。诚然，这火药桶有着相当坚固的壁，我们需要几千年的时间才能在它上面钻一个洞。今天我们刚刚度过了这段时间，但在任何时候，只要我们划一根火柴就可能把我们自己炸到天空中去。
收获到希腊原子论者播种的果实的，是我们这一代。物理学研究的最后结果就是证实了他们的基本概念，即物质世界本质上是由相同的基本粒子组成的，这些粒子的位移和相互作用产生出各种现象。但是这个简单的描绘当然只是实验结果的粗略缩影，由于补充了许多特点，它最终是非常复杂的。
在整个元素序列中，大约到铁的位置以后，每个原子核都有分裂的趋势，只是由于闸门阻止着才未分裂。在自然界发现的最后一个元素铀，有最弱的闸门，1936年由哈恩和他的同事斯特拉斯曼在实验中第一次打破的，就是这个元素。从这些精细的实验室里的实验到1942年费米在芝加哥建成第一座原子铀反应器，经过了很长的一段道路，要求大量的才能、勇气、技巧、组织和金钱。决定性的发现是由中子碰撞而裂变，同时放出几个中子；这个过程要能控制到一定数量的中子不致逸出，或者不致与杂质碰撞而消失，以便产生雪崩似的新的裂变，即产生独立自足的反应。开始时没有人能预言它的结果，但自然对它作了这样的安排，以致一旦手段齐备，人类就马上发现了它。它的利用是历史上的一件偶然事件，是世界大战的影响。1945年7月16日爆炸的原子弹，其制造的技术花了3年的光阴和近5亿美元。
相反的过程，即原子核熔合成更重的核（例如氢熔合成氦），是太阳和所有恒星的能源。在它们的中央部分，温度和压力都非常高，以致4个核子有可能按照一系列步骤通过连锁反应结合起来。现时地球上已成功地利用铀弹作为引火物质使4个核子结合起来，那就是我们现在已有的氢弹。这真是魔鬼似的发明，因为当时还不知道有什么方法可以减轻其爆炸威力。但是最近已经宣布有方法控制这种反应了。
一切物质都是不稳定的，这点不容再怀疑了。如果不是如此的话，星星就不会发亮，太阳也不会发热和发光，地球上就没有生命。稳定性和生命是不相容的。因此生命必须冒着危险，或者是幸福的结局，或者是坏的结局。今天的问题是如何才能把最大的危险引向幸福的结局。
现在我想谈谈，如果人们的作为理智些，那就能获得怎样的幸福。首先是能源的问题。
原子核物理学的另一种和平应用方式，是利用原子反应器的放射性副产品生产出来的很多元素的不稳定的放射性同位素。可以用于许多目的：在医药、技术、农业等方面作为辐射源，以代替贵重的镭，例如治疗癌，进行材料试验，通过演变创造植物的新品种等等。“示踪元素”的观念也许比这一切都更重要。把少量放射性同位素加到某种元素里，观测它们放出的辐射，就可能推知这种元素在化学反应中、甚至在生物机体内的作用。生物化学中已经日益增多地利用这些方法进行实验，这代表着我们在了解生命过程方面的一个新纪元。
所有这些，以及将来可能由此发展起来的事，都是伟大的事。联合国在日内瓦召开的国际会议的工作能带来丰富的成果。但我不禁要问，这样一个技术天堂能否与原子弹的罪恶相抗衡呢？
我们相信，大国之间（——现时只有两三个这种国家）的大战已经是不可能的了，或者最低限度在最近的将来不可能。因为我早已经说过，这多半会引起总的毁灭，不仅是交战国，而且还有中立国。战争已经成了疯狂的事。如果人类不能废止战争，人类这个动物学名词就不应当是源出于智慧，而应当源出于癫狂了。
爱因斯坦在临死前曾和伟大的哲学家罗素以及其他人发表了一个明朗的声明。在林多举行科学讨论会的18个诺贝尔奖金获得者，化学家和物理学家，一致通过了一个同样的宣言。让他们今天像些梦想家吧，但他们是未来世界的建设者。
但没有很多时间来等待他们的言辞生效了。一切都依赖于我们这一代人的才能，去重新调整我们对新事物的想法。如果不能这样做，地球上的文明生活的日子就要到达末日。
因为地球上充满了不可解决的矛盾：人们常听到许多责难原子物理学家的话：所有的灾难，不单是原子弹，还有那坏天气，都是这些脑力活动者的过失。我曾力图说明人类智力的发展必有一天将打开和应用储存在原子核内的能。其所以发生得如此之快，如此完全，以致达到一种危急情况，则是由于一件悲剧性的历史偶然事件：铀分裂的发现正好是在希特勒当权的时候，而且正好就在他执政的德国，我目睹过这种使全世界为之震惊的恐怖。希特勒在开始时的成功，显得他好像有可能征服地球上的一切国家。从中欧走出的物理学家都知道，如果德国能成为第一个生产原子弹的国家，那将是不可救药的事。甚至终生是和平主义者的爱因斯坦也有这种忧虑，他曾被一些青年匈牙利物理学家劝说去警告罗斯福总统。战争后期对日本使用这种炸弹就是另外一回事了。我认为这是一桩野蛮行为，并且是愚蠢的行为。对此负责的不仅有政治家和军人，还有杜鲁门总统任命的在决策委员会里当顾问的一小部分科学家。
我们必须学会忍让，必须习惯于谅解和容忍，用助人的意愿来代替威胁和武力。否则文明人类就要接近末日。因为我相信罗素是对的，他不倦地重复说，我们只能在共处与毁灭中作抉择。让我引述他的话作为结束：
在那数不清的岁月里，日出日没，月圆月缺，星光照耀于夜间。但只是由于人类的来临，这些事物才得到了解释。在天文学的宏大世界里，在原子的微小世界里，人揭开了曾被认为是不可理解的秘密。在艺术、文学和宗教中，有些人表现出崇高的感情，使人类值得保存下去。难道这些都将毁于浅薄的恐怖，就因为能够想到人类的人太少，人们只是想到这群人或那群人？难道某一种族那么缺乏智慧，那么没有公正的爱，那么盲从，甚至看不到最简单的自卫的教训，以致为了最后证明他的愚蠢的聪明，就得毁灭我们的星球上的一切生命？因为这样不仅人类将会死亡，而且动物和植物也会死亡。我不能相信这会是结局。
如果我们大家都不相信这一点，从而行动起来，结局就不会是这样的了。
自然科学世界图像的统一性
作者：海森堡
在我们面前，这个世界的外表图像在不断变化，而为了认识这个世界，我们用一切手段全力以赴地进行着斗争。在这样的时代，人们不会想到精神世界比如在科学里所起的变化。关于这方面的思想，自然就退居次要地位。虽然如此，对于从外部来认识这个世界来说，人类思想和愿望的缓慢变化，其重要性不亚于那些一次发生的重大事件。而如果在任何一个精神领域里逐渐完成了一个永久而彻底的变化，那么这个变化，对于将来在整个范围内认识这个世界，也有它的重要意义。因此，也许可以从一般不习惯的一面来看一下我们这个时代，并把它作为在科学领域方面也很重要的一个时代来对待。在这个时代里，各种不同的自然科学似乎正在开始融合成一个巨大的统一体。所以我要讲的，正是自然科学世界图像的这种统一性。
让我们首先回顾一下新时代开始时的自然科学最初阶段。在伽利略发现落体定律和开普勒研究行星运动的那个时期，人们对世界已有了一个简单的、统一的图像；但还不是自然科学的世界图像。那时候的世界图像，倒不如说还完全是由对一个超自然的、圣经里定下的启示的信仰决定的，而自然科学家给自己提出的任务，不是认识上帝在自然界中的业绩，并且在理解了自然界的有规律的和谐以后对他的业绩加以颂扬。但是无论哥白尼或者伽利略都没有想到，从自然科学的一些发现中得出的那些结论，可能会同当时宗教的世界图像根本发生矛盾。
但是只不过几十年以后，自然科学家提出的这个任务，也就是对世界的看法，就发生了根本的变化。随着人们对自然界中观察到的许多现象用数学加以整理澄清、并给以“解释”时所做的种种尝试获得成功，也就很增长了一种见解，以为这个任务非常艰巨而且大得无限。18世纪初期的自然科学家已不再像开普勒那样，以为离开洞察上帝的创世计划并在这样揭开其帷幕的神龛面前顶礼膜拜的这一目的已经不远，而是站在漫无边际、望不到尽头的新大陆的门前。关于这一变化，不能比英国科学家牛顿的名言表达得更加清楚了：“我不知道世界把我看作什么。在我自己看来，我好比一个在海滩上玩耍的孩童，往往因为拾到一个比普通更光滑的卵石，或者一个比普通更好看的贝壳而高兴，但那一望无涯的未经探索过的真理的海洋，仍然横在我的面前。”
所以在这个时期就开始了一种认识，以为自然科学的新方法——即把简单的自然过程用适当的实验剥脱出来，并把发现的定律用数学语言写下来——为研究自然界开辟了一个无限广阔的天地；这方法可应用于自然界向我们提出的许多个别问题，因而这里所涉及的，根本不是去理解单独一个大的相互联系，而首先是对许多小的个别的相互联系作详细分析。
18世纪在理解电现象方面取得了决定性的进展。它为今天的化学奠定了基础，并且获得了一系列重要的天文知识，它收集了并整理了动植物的许多经验事实。19世纪把热力学和关于电磁现象的学说提高到了牛顿力学的高度。在其他大部分自然科学领域里，这一研究也获得了无论在广度和深度方面都超过以往时期的巨大成就。
但是在这种情况下，自然科学不可避免地要分裂成许多小的领域，这些小的领域本身又提出了如此多的问题，以致没有一个人能指望完全掌握哪怕只是其中的一个。这种发展导致了往往令人感到遗憾的专家路线。现在，真正的自然科学家引以自豪的，是深情地探索个别的事例，认识自然界在一个小领域里的最微小特征并对之作系统整理，看低有关大范围内相互联系的知识的价值。在那时候，至少在内容上，根本谈不上什么统一的自然科学世界图像；因为每一个科学家的世界，正是他以毕生精力花费于其中的自然界的那个狭隘部分。
也许最早在19世纪后半期，人们才能谈到自然科学的一种至少在方法论上的统一性。维勒曾发现，用无机物质可以合成有机物质。这个发现也使化学家确信有机体中的化学过程是按照无生命物质也一样服从的规律进行的。从那时起，化学在方法论上也以牛顿力学作为它的先例。而原子假说的成功，为扩展这种学说，即物质的行为可以建立在最小构造物的力学基础之上的思想愿望，提供了又一个范例。在生物学中，达尔文进化论把活力论的考察方法排挤了出去，而代之以一种根据因果概念的分析。甚至在医学方面，也由于试图把有机体中的过程同复杂机器中的过程作比较的这种想法而获得了很大成功。
因而在那时候，在某种意义上就已拥有一个统一的自然科学世界图像，这就是，世界由存在于空间中的事物所组成，而这些事物则由于作用和反作用而在时间上发生规律性的变化。人们可以把这种世界图像称之为对实在的理想化。但是已有好些迹象表明，各种不同的科学正在其他新的观点下，开始密切地联结起来，而且毋庸置疑，19世纪末期的这种片面的自然科学世界图像，必将就此为其他思想形式所代替。
但是，这种把自然科学统一起来的新的过程，不是从方法论上而是从个别分支的内容上出发的。上世纪后半叶，在麦克斯韦的著名的电现象理论中，光的理论被归结到电磁过程上去。于是光被证明为是一种电磁波过程，光学就此完成了它作为物理学的一个独立部门的使命。
原子的假说在19世纪由于化学的发展而获得了牢固的基础。普朗克1900年提出了量子假说。普朗克在研究热的物体的辐射时，首先发现了原子的能量具有一种奇特的不连续性。后来卢瑟福从自己的实验中得出这样一个设想，原子可以和一个小的行星系相比。原子核几乎把整个原子的质量集中于一身，而一些带负电的电子则在其周围旋转。几年以后波尔用普朗克的量子假说解释了这种与行星系相似的原子结构的稳定性，而在普朗克的发现之后约25年，终于找到了支配原子结构的那些定律的准确数学形式。
但是为了满足这些愿望，就必须作一个非常重大的放弃，必须放弃19世纪的自然科学世界图像，或者更准确地说，必须放弃牛顿力学所依据的那种关于实在的想象。
这是因为量子导致了这样一个结果：原子不像我们日常经验中的对象一样是我们所能直观想象得到的一种结构。根据这个理论，一个原子，或者更正确地说，一个目前原子物理学中最小的构造物，即一个电子，它“本身”就不再具有哪怕是最简单的一些几何的和力学的特性，而所谓它的特性，只是在它受到外界作用之后我们所能观察到的那些。这时，在所能观察到的原子的这些特性之间，存在着一个互补性，它的意义是，知道了原子的一些特性，就排除了同时知道它的另一个特性。
从这一事实情况，我们一方面看到了经典理论显然不能为任何新经验所动摇的可靠性和完整性，凡是经典理论的概念体系所能及到的地方，这些经典理论就都适用；另一方面，我们又看到了自然界如何给完全不同的相互联系创造条件的方式。这就是它通过必然和每一个观察联系在一起的干扰，使我们摸不到原子的完整的直观图像。原子不能再被毫无保留地客观化，把它当作空间中的一个按给定方式在时间上变化的物体。所能予以客观化的，只是个别观察到的一些结果，然而它们决不会提供一幅完整的直观图像。由此可见，必须用另一种比较广阔的想象来代替。
现代科学背景下的太阳系
作者：汉南斯·阿尔文
汉南斯·阿尔文（1908——），瑞典物理学家。生于乌普萨拉。1934年获哲学博士学位。1940年起任电学教授、电子学教授、等离子体物理学教授。1970年至1975年任科学与世界事务帕格沃什会议主席。英国皇家学会会员，美国、瑞典、苏联等科学院院士。1970年以研究磁流体动力学理论方面的成果，与人共获诺贝尔物理学奖。著有《宇宙电动力学》等。
物理科学的重心总是�
