歷史學與科學的某種神祕聯繫:很多頂級科學家竟然是歷史專業畢業

天文 物理 史學 大學 探索貓 探索貓 2017-10-06

很多人眼裡歷史似乎是文科生的事,其實有很多我們認為的科學家、數學家最早是先喜愛歷史、甚至大學專業就是歷史開始然後轉換到學習科學、數學的。

最出名的應該是路易斯·維克多·德布羅意了。路易·維克多·德布羅意(LouisVictordeBroglie,1892.08.15—1987.03.19)出生於迪耶普,法國理論物理學家,波動力學的創始人,物質波理論的創立者,量子力學的奠基人之一。1929年獲諾貝爾物理學獎。1932年任巴黎大學理論物理學教授,1933年被選為法國科學院院士。

德布羅意他出生於一個具有百年曆史的貴族家庭中,這個貴族家庭在法國的歷史上頗具名聲,一直在為法國國王效力。德布羅意在早期時比較傾向於文學,中學畢業後,德布羅意進入巴黎索邦大學學習歷史,並於1910年獲文學學士學位。獲得學士學位後,德布羅意又專攻了一年法律,後來又被科學哲學吸引,讀了好多科學書籍,尤其是看完龐加萊的《科學的假設》和《科學的價值》之後,深受啟發,再加上當時剛好聽到作為第一屆索爾維物理討論會祕書的莫里斯談到關於光、輻射、量子性質等問題的討論,德布羅意突然發現物理十分有趣,決定轉學物理,拜師郎之萬。

歷史學與科學的某種神祕聯繫:很多頂級科學家竟然是歷史專業畢業

1919年科學界進入了一個動盪的時期,這一時期正是量子論流行的時期,德布羅意放棄研究歷史,轉投朗之萬門下攻讀物理學,也的確是順應時勢,比如今天研究物理學基本上像他這樣的大成就可能性就少了,今天今天這個時代與那時完全不一樣。他畢業論文核心內容便是物質波理論。在當時都還算不上真正的理論,只是講述了他的一個猜想。當時的評審委員很多都覺得觀點太離奇,很多都決定投反對票,眼見論文通不過了,朗之萬將論文寄給了好友愛因斯坦,並告訴了他德布羅意的家世背景,希望他能為此寫個評語,正是這封信改變了德布羅意的命運。愛因斯坦肯定了他思想的新穎和有趣,於是他順利獲得了博士學位。物質波的存在是德布羅意首先提出的。往往新鮮的題在科學研究上很難站住腳,所以德布羅意終生為證明物質波進行研究,他先後關於x射線進行理論研究,之後對於量子論也進行一定的瞭解,之後對於剖析物質行動頻率在經過大量的數據演變證明了這一論點。

1951年以後的一段時間,德布羅意研究粒子和波之間的關係,目的是通過研究用經典的空間和時間概念對波動力學作出因果解釋。很多人認為他後來的研究沒有價值:德布羅意-玻姆理論也幾乎被人遺忘,教科書中看不到這些內容,因為該理論涉及的超光速作用與狹義相對論矛盾。但是最近的物理學家Steinberg和他的同事們在《科學》子刊Science Advances上發表了一篇論文:大量實驗發現,對於兩顆處於糾纏態的中子,第二顆中子的軌跡中含有了第一顆的信息。因為兩顆中子互相影響,相比之下第一顆中子的軌跡就顯得離奇。德布羅意-玻姆理論預見了這樣軌跡的存在。見下圖,對雙縫實驗的不同解釋:

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另外,還有一個牛人,歷史學出身,但是在科學界有很高的成就,看看他獲得的獎項就知道了:

麥克阿瑟基金

菲爾茲獎

Nemmers數學獎

畢達哥拉斯獎

龐加萊獎

克拉福德獎

洛倫茲獎章

艾薩克·牛頓獎章

美國國家科學獎章

愛德華·威滕(Edward Witten):史上最有希望完成大統一理論的物理學家,原本是一個正牌的歷史系畢業生。20歲那年,威滕拿到了自己的歷史學學士學位,輔修語言學。畢業後,威滕一心想成為政治家或者新聞記者。恰逢1972年的美國大選,威滕加入了民主黨候選人喬治·麥戈文的競選團隊,後幾經猶豫,威滕退出了總統競選團隊,威滕回到了學校,進入了普林斯頓大學學習應用數學,一年以後轉入了物理系,主修粒子物理學,跟隨著戴維·格羅斯教授(2004年諾貝爾獎獲得者)學習,沒有費多大勁兒就拿到了博士學位。

29歲那年,剛開始系統學習物理7年的威滕在量子場論方面表現出了超人的想象力和理解力,年紀輕輕就成為了普林斯頓大學的教授。1995年,南加州大學召開了超弦會議,在這個會議上,威滕的發言喚醒了沉睡十多年的超弦理論,他給自己的理論命名為M理論,而這個理論可能是宇宙物理理論最根本的基礎。英國物理學家霍金在他的著作《大設計》中,認為M理論可能是宇宙的終極理論。

英國著名的數學家、菲爾茲獎獲得者邁克爾·阿蒂亞說,“雖然他肯定是物理學家,不過他對數學的掌握很少數學家能比得上”。迄今為止,威滕已經發表了200多篇文章,先後被同行引用5萬多次,在物理學界名列第一。相比之下,霍金論文的被引用次數為1萬多次,排名第24。有人說他是“當代的牛頓”,他聽到這樣的說法只是謙虛地笑笑,說,“我絕對不是當代牛頓,這種評價實在太高了,我只是一位普通的科學家”

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仔細研究會發現,不止這兩位科學家,實際上還有很多知名的物理學家、數學家開始都是愛好、喜歡歷史的,如世界知名的華裔數學家丘成桐教授,中學時期就非常喜愛歷史。非常有意思的是,進入“美麗的”數學王國,並非丘成桐最初的理想,丘教授這樣說:“其實我當初沒想到要念數學,倒想到念歷史。 ”因為父親對於歷史文科方面濃厚的興趣,所以他很自然地對歷史有了興趣。現在都知道,丘成桐是數學大師,以他的名字命名的卡拉比-丘流形,是物理學中弦理論的基本概念,對微分幾何和數學物理的發展做出了重要貢獻。1982年度榮獲最高數學獎菲爾茲獎,是第一位獲得這項被稱為“數學界的諾貝爾獎”的華人,也是繼陳省身後第二位獲得沃爾夫數學獎的華人。

歷史學與科學的某種神祕聯繫:很多頂級科學家竟然是歷史專業畢業

楊振寧小時候,他的父親楊武之已經知道兒子學數學的能力很強,但是他沒有教兒子數學,而是在初一與初二之間的那個暑假,請雷海宗教授介紹一位歷史系的學生教楊振寧學《孟子》。楊振寧中學就可以背誦《孟子》全文。

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