在公元1885年10月7日,丹麦的哥本哈根维德海滨14号中的一所古老的大厦中,诞生了一位伟大的物理学家,他就是尼本斯·波尔。
(一)童年时光
波尔出生和童年时居住的房子是属于他外祖母的。这所房子,浸透着坦率和优美。不管是尼尔斯·玻尔,从尼尔斯和他的弟弟哈拉德的叙述中,我们已对它有了一个十分清晰的概念。这个家庭的最显著的特点之一便是好客。
尼尔斯·玻尔的父亲克里斯琴·玻尔教授是位国际知名的生理学家。他生于1855年,是一位校长而后来当教授的哈·基·西·玻尔和他的妻子(黎米斯坦德)之子。克里斯琴·玻尔于1878年获得医学学位,但从未做过医生。他原想当动物学家,但贾皮特斯·斯丁斯特洛甫劝说他先当一名医生——也许他觉得克里斯琴的才能和兴趣更适于接受精确的而不是纯粹描述的科学训练。克里斯琴·玻尔在回忆中他说:“当我谈到我能够记得起来的最早的童年时,正像我以后整个一生一样,它的特点在极大程度上可用非常恰当的‘天赋’一词来表示,如果我能称之为天赋的话。这可追溯到我能记事时起,它在我心目中从未离开过一个星期甚至我敢说哪怕是一天。我的一生保持了某种一致性,尽管有些不那么幸运的趋势,而我从未偏离过严肃的无私的奋斗,这要归功于那种天赋。”
要是说尼尔斯和哈拉德·玻尔是在一个知识方面、对事物的看法和个性方面都是最卓越的家庭中长大的话,这决非夸大。克里斯琴和爱伦·玻尔尽最大的可能给他们的孩子们一种教育,为他们的独立发展同时为发展他们的道德修养和人类价值观念提供尽可能宽广的视界。
在兄弟俩当中,大家通常认为哈拉德·玻尔比较聪明,但在很早的时候,克里斯琴·玻尔就持相反的看法;他领会到尼尔斯的巨大才能和特有的天赋以及他丰富的想象力。他的看法变得如此坚定,以致有一阵子他觉得哈拉德将不能成为一个自然科学家。但是,按照克里斯琴·玻尔的性格,他当然不会对自己的孩子们造成心理影响。当哈拉德以博士学位论文于1910年才华横溢地开始他的数学家生涯,并在随后的岁月里他又在数学家中间(正如尼尔斯在物理学家中间一样)差不多成为国际名人时,这对老玻尔实在是一种极大的安慰。同时,正如克里斯琴·玻尔所表白的,尼尔斯乃是“家庭中特殊的一员”,并且从青年时代起,哈拉德也同意这种看法。
尼尔斯在童年时就很喜欢各种实践活动。首先,他对木工显示出熟练的技巧,稍后又增加了金工——一种对精确度有严格要求的工艺,他对这项工作感到特别满意。当然,机械装配也是包括在他的兴趣范围之内。关于此事有一个故事表明了尼尔斯是何等细心,也表明了他父亲对他特殊才能的理解:一辆自行车的链轮出了毛病,尽管成年人反对,尼尔斯坚决将它拆开了。在他开始重新组装起来前已经耽搁了很长时间,成年人再次反对,并焦急地建议,尼尔斯应停止修理自行车的尝试,并让一名技工检查一下。但克里斯琴·波尔只是平静地说:“不要管这个孩子,他知道自己正在做什么!”在对各个部件作了透彻的研究之后,尼尔斯最后将自行车组装了起来,结果像新的一样。这段情节也说明了尼尔斯·玻尔在小孩子时的另一个特点,这个特点能从他以后的生活中在某种程度上辨认出来。亲戚家的一个7岁的小孩后来讲了这个故事,虽然事实上他们只是旁观者,但尼尔斯给了他们全体这样一种感觉——自行车是由他们集体修好的。
尼尔斯和哈拉德,两兄弟的感情特别好,在童年时期,甚至以后生活中的许多方面一样,不管做什么,尼尔斯和哈拉德差不多总是不可分离的。由于年龄差别,他们不能同时入学。这对他们俩来讲是一件极大的憾事。另一方面,尼尔斯在学校里也不“忘记”哈拉德,这可以从尼尔斯参加了木工班后看出来。他坚持要认真考虑为他的弟弟建造一个木偶剧院带回家去,当他不能完成这一个人计划时,他极为失望(但是这个木偶剧院很快造了起来,因为克里斯琴·玻尔给孩子既提供了工作台又提供了工具;当尼尔斯后来显露对金工感兴趣时,又增加了1台车床)。
尼尔斯·玻尔无疑在校的时候虽然聪明但并不很突出,但在他还是显露出了具有理解事物之间更为基本关系的能力。他在这方面的特点可以用尼尔斯大约3岁时的一件小轶事来说明:外出散步时,他的父亲指着一棵树像通常大人教育小孩那样开始说,树干如何优美地分出树枝,然后树枝又分出更细的枝条,最后到树叶。据说,听了这些话后一会儿,尼尔斯·玻尔喊道:“是的,但是如果不是这样,那就不会有任何树木了!”
尼尔斯·玻尔学习的时候,丹麦文作文是最差的。他几乎是从未掌握好写文章要合乎一定格式的这个基本要求。关于尼尔斯的丹麦作文有许多奇闻轶事。写一篇文章必须有一个适当的引言和一个结论,他要符合这项要求似乎特别困难。
除丹麦作文以外,尼尔斯还是一个很聪明的并且对学习很感兴趣的学生,而且他在自然科学方面的天赋也渐渐地在一些学科,如物理学和数学中显露出来。从他开始能够批评物理教科书中的某些内容是不正确的,就可以证实这一点。当一个同学担心地问他,若在考试时出的题目正是“不正确”的,那将怎么办?尼尔斯回答道,“当然要告诉他们真正的物理是怎么回事”,在他看来这样回答是世界上最正常的事了。
尼尔斯·玻尔的兴趣并不局限于以他的特殊的才能使他出名的那些学科。他努力学习历史和语言,他用拉丁文写出了极好的文章。尼尔斯对这些学科的勤奋学习使他在毕业考试中获得全班第一。
尼尔斯·玻尔的同学,也是他终生的密友阿伯特·维·乔根森,报道过他们求学时代的一些往事:“我不知道现在的实践是否是让学生们背诵和朗读诗句作为丹麦文教学的一部分,我们那时候确是这样做的。尼尔斯·玻尔对这项技艺具有特殊的才干和能力,正像他选的诗篇那样,既不寻常又很美好。他以一种略带颂扬、缓慢而轻柔的声调背诵着诗。我不信尼尔斯曾想自己写诗,但毫无疑问他是具有抒情感的。我的印象是尼尔斯不是想出人头地的人;他也肯定不是‘死啃书本’的人,他的优良成绩不是由于这种美德(或缺点)推动而得来的。在后来的一生中,我从他的自我陈述中了解到他的姨母,一位女校长,汉娜·艾德勒小姐对待他的发展是怀着热切希望的。但我不相信是她‘推进’这种抱负。我始终确信,尼尔斯的才能表明它本身是一种自然的和朴素的事物,不需任何特殊的努力。他是一个十分敏捷的思考者,我记得在许多场合下,他的思维活动比他在黑板上使用黑板擦的动作快得多,结果是当他的思考逐渐需要新的数目和符号时,他只好用他的手(和袖口)去擦黑板,到头来,不论是他本人还是黑板,看起来都不很整洁了。”
尼尔斯·玻尔的班级属于1903年教育法之前旧教育制度下的末批学生。那时,大学入学考试没有减少课程或省略学科等形式的特许,因此,要求每个人表现出勤奋和专心,这些又进一步受到了比现在知道的要严格得多的训练的推动。尼尔斯的另一个同学,阿吉·贝尔莱,报道了有关他们在学校生活的一个小特点:“当过上士的体育教师斯温德森病了,上士彼德生接替了他。在上第一课时之前,彼德生将班级里较大的奥利·奇维兹叫到一边,向他提出一个问题:“告诉我,奥利·斯温德森揍你们揍得很凶吗?因为我想用同样的精神继续这堂课。”
这种学校生活的特点,从另一角度讲却对班的合作精神起了促进作用。玻尔的班级确是这样的,同学们逐渐围绕着尼尔斯集中起来了。奥利·奇维兹作了如下的回顾:“有一次,我清楚地记得,即使在那时,我们都因他的所作所为而印象非常深刻。玻尔的风度和品格给整个班级定下了调子,这是十分明显的。”
除家庭和学校以外,位于哥本哈根以北的外祖母乡下的房屋——内鲁姆盖德也是尼尔斯和哈拉德童年和青年时代的活动中心。1908年按照迪·比·艾德勒和他的妻子的遗嘱中所表明的愿望,将内鲁姆盖德献给了哥本哈根市政府作为少年之家。移交时曾经决定:迪·比·艾德勒后裔的最初两代,作为家庭的代表将是学校董事会的成员。值得非常高兴的是,多年以后,在生命的最后2年,尼尔斯·玻尔担任了这个职务。
尼尔斯·玻尔在内鲁姆盖德的一个片断是由一位美国出生的亲戚波拉·斯特利兹提供的,她的童年大部分在丹麦度过,后来在那儿定居并在靠近尼尔斯·玻尔和他的家庭的地方长大:“当一个人想要追溯很久以前的往事并试图回忆他的童年世界时,会发现许多孤立的片断。一个小孩子不会保留一种连续发展的念头。作者想到的主要是关于内鲁姆盖德的片断,玻尔全家在那里和他们的外祖母詹妮·艾德勒一起度过暑假。她的崇高和坚定的品格,她的正直和仁慈,十分自然地使她成为这所大厦的中心和指挥者,她是被外孙们所热爱的模范。她坐在大餐厅长桌的一端,我记不得可有任何“重要的”客人在靠近她坐过。孩子们坐在她的右侧和左侧离开他们双亲有一定距离的位置上。在餐桌上没有受责备的威胁。他们并不比别的孩子规矩,但他们自信而欢乐,满意地吃她(外祖母或珍妮姨母)给的食物。我记得,有一次尼尔斯在他的水果冻上堆成小山似的一层糖,看起来实在有点吓人。他父亲的锐利目光从相隔一段距离外注视着,并从桌子的另一端说“真要这样吗,尼尔斯!”外祖母温和而坚定地回答说:“可能他需要。”
这或许是特有的情况,在内鲁姆盖德,尼尔斯和哈拉德确实和他们的姨母汉娜十分亲近。汉娜·艾德勒比爱伦·玻尔大2岁,据说从童年起,她就用一种感人至深的态度保护着她的妹妹。1959年为纪念汉娜·艾德勒的百岁生日而出版的书中,尼尔斯·玻尔在前言中写道:“从最早的童年时代起,我对她积极和友爱地参与有关她兄弟或姐妹以及他们的孩子们的每件事都有着清晰的记忆。虽然弟弟哈拉德和我不是她学校里的学生,但我们和他们分享了‘汉娜阿姨的’教育的影响,当她能从学校工作中挤出时间来时,在星期日就领我们去参观哥本哈根的自然历史和人种展览以及艺术博物馆。暑期里,在内鲁姆盖德,她陪我们步行或骑自行车去当地的森林和原野旅行。她开玩笑地或严肃地将那些能够引起想象的事情告诉我们,使我们既认识了自然又学习了人类的生活。”
(二)天才与本性
尼尔斯的一生有几位一直保持密切联系的好友——阿伯特·维·乔根森和阿吉·贝尔莱已在前面提到过,此外还有卡尔·乔纳·米切尔生。但尼尔斯·玻尔与其中之一特别亲密,他就是奥利·奇维兹。后者的父亲是哥本哈根大学的解剖学教授,因而是克里斯琴·玻尔的同事和好友。
奇维兹是一个性格容易冲动的人,并且总是急于采取一种确定的立场。在不少领域内,玻尔和奇维兹的观点不可避免地会产生分歧。但是,在他们整个一生中,所有的意见分歧反而使他们彼此变得越来越接近了。他们之间的友谊从考入冈莫尔霍姆中学之前6年合坐在一张课桌的最早时候起,就从来未有过任何裂痕。
尼尔斯·玻尔和奥利·奇维兹都很钦佩对方,虽然他们彼此的性格是不同的,而且曾在少数公开场合中表现了出来。当奥利·奇维兹逝世后,尼尔斯·玻尔在大教堂纪念他朋友的大型仪式上讲了话,除别的内容外。他还说:“在学生时代,他的独立自主和热爱真理,正如他处理事物的坚定不移一样,赢得了众人对他自发的尊敬。由于他的热情,只要他认为是对的,他就参加到各种斗争中去,奥利在他的同代人中常常成为一个有争议的对象;但我们都因他的坦率和无畏而一致表示钦佩,再加上他的热情和干劲就使他成为一个极好的朋友。
在许多方面,奥利·奇维兹具有与众不同的地方。与此同时,他的整个性格不同凡响地表明了这些特点,这正是象征着人类所追求和为之奋斗的东西。但是他的立场以及他行动中所表现的迫切要求可能是激昂的,他具有竭尽全力去暖人心房的仁慈,他力图隐瞒这些,尽管常常是徒劳的。在他身上,正义和仁慈的感情的发展是绝大多数人所不及的。这一点与他伟大的智慧结合起来,使他能在任何时候毫不犹豫地接受形势对他的要求。他的本性决定了他不需要乞求别人的同意;正相反,他常常寻找借口采取某种态度来激起争议,并以此为乐。这样的场合总是意味着一种自我考验,人们也许会强烈地感觉到他性格真诚和热情而开始喜爱他,若有可能,爱之尤甚。”
(三)生命的辉煌时期