《对玻恩及其学派的系列研究》连载——玻恩对自己科学生涯的特殊总结

厚宇德，陶培培

(1. 山西大学 宋史研究中心，山西 太原 030006； 2. 东华大学 人文学院，上海 201620)



厚宇德1，陶培培2

(1. 山西大学 宋史研究中心，山西 太原 030006； 2. 东华大学 人文学院，上海 201620)

玻恩一生有哪些主要合作者？玻恩一生培养过多少位博士？他们都是谁？玻恩曾是哪些国家科学院或学会的院士或会员？玻恩一生主要获得过哪些奖项？玻恩认为自己最重要的科学贡献是什么？……这些问题在玻恩的自传以及传记中都找不到准确而全面的答案.但是20世纪50年代末已经结束自己科学生涯的玻恩，在写给英国皇家学会的一份机密个人档案文件中，对这些问题都给出了确切的答案.本文基于这一文献，并参考其他相关文献，从各方面总结玻恩的科学生涯.

马克斯·玻恩；英国皇家学会；科学贡献

马克斯·玻恩自己有两本回忆性的著作(My life & my views和My life)，有一本由南希·格林斯潘撰写的传记(The end of the certain world).第一本书[1]篇幅小(中译本111页)，是一本论文集，书中自传部分的篇幅更少.第二本书[2]是较为全面的回忆，但是断断续续拖延很久才完成，相当一部分是晚年所写.在20世纪60年代初，托马斯·库恩编撰量子力学档案文献，团队因为迫切需要，诚恳请求，得到了玻恩所写回忆录中量子力学发展史部分手稿的复印件.经若干当事人和研究专家考证，其中关于一些事件发生的具体时间存在较多错误.第三本书[3]的作者，非专业作家、非科学家也不是科学史家.很可能与此有关，她的著作基于文献叙述了很多事件，但是读者很难确定某些重要事件发生的具体时间.

玻恩1939年成为皇家学会会员.2014年厚宇德在收藏于剑桥大学丘吉尔学院档案中心的玻恩档案中，发现了应英国皇家学会要求，玻恩自己在若干既定条目下填写的一本机密人事档案(Confidential Personal Records of Fellows of the Royal Society，图1为该文件之第一页).该文件要求填写以下诸方面的信息：出生地、出生年月日；兄妹状况；父母双亲情况；自己婚姻状况；在科学、学术、公共服务或其他方面有特殊贡献的祖先和亲戚；子女状况；孙辈介绍；儿童时的环境影响和相关记忆；初高中学业；大学教育；研究生学习情况；在国外学习情况；更高学位；合作者；科学访问经历；研究、教学、管理等方面的职务；服兵役情况；社会荣誉、荣誉学位、奖学金、奖章、讲座与奖项；曾加入的科学组织；曾任哪些官方咨询机构成员；曾任什么科学出版物编辑；与科学工作、学术地位及皇家学会会员身份相关的附加信息；发表的科学出版物等等.

图1.

玻恩按照要求认真填写了相关方面的详细内容和信息.基于这些方面不难想见这是了解玻恩生平的重要文献资料.其中有些信息是前面提到的3个文献中没有的.玻恩在这里对自己一生的科学贡献的总结，也与他在其他场合的说法有所不同.此文件可谓玻恩对自己科学生涯的一次特殊总结，值得关注.中科大科学史与科技考古系硕士生厚望曾翻译了该文件的大部分内容，其后陶培培将其重新校正并全部译为中文.本文主要基于这一文献资料，该资料没有涵盖的时间段里的人与事(包括一些人的具体名字等)，根据考证由其他文献中的零散信息予以补充.这对准确了解玻恩一生的所作所为，将大有裨益.

1 玻恩的家庭

玻恩的祖父马库斯·玻恩(Marcus Born)，是一位医学博士，是被普鲁士任命为卫生官员的第一位犹太裔医官.在玻恩的自传体著作中，玻恩说是第二位犹太裔医官[2].玻恩的父亲古斯塔夫·玻恩(Gustav Born)，1850年4月22日生于德国肯彭镇；1900年7月6日在德国布雷斯劳去世，医学博士.他曾任布雷斯劳大学的解剖学与生物学副教授，是知名的生物学家.他在授精卵和胚胎发育方面的研究，尤其他对器官形成的关键决定性时刻的研究，是摩根(Morgan)和斯佩曼(Spemann)等现代研究者的先驱.玻恩的母亲玛格丽特·考夫曼(Margarete Kauffmann)，1856年1月22日生于德国布雷斯劳；1886年8月29日病逝于西里西亚的坦豪森.玛格丽特喜欢诗歌，有音乐天赋.

玻恩1882年12月11日生于布雷斯劳(现波兰的弗罗茨瓦夫市).玻恩是家中长子，他有一个妹妹(Käthe Born)和一个同父异母弟弟(Wolfgang Born).1913年8月2日在德国柏林附近的格伦瑙，玻恩和玛莎·艾玛·海德薇格·艾伦伯格(Martha Hediwig Ehrenberg)结婚.玛莎1891年12月14日生于哥廷根.玻恩的岳父是哥廷根的法学教授维克多·艾伦伯格，岳母是海琳·阿加特.玻恩岳父是保险法方面的权威，并参与负责德国保险公司的组织和司法管辖.岳母的父亲鲁道夫·冯·耶林是那个时代法学的主要学者之一，他妻子的娘家姓弗罗利希，是马丁路德的直系后裔.

玻恩自己有3个孩子.大女儿艾琳·海琳·凯特·海德薇格，生于1914年5月25日.小女儿苏珊娜·玛格丽特，生于1915年11月28日.玻恩的儿子是古斯塔夫·鲁道夫·维克托，生于1921年7月29日，在牛津获得医学博士学位，后来成为伦敦著名的医学教授.玻恩的孙辈更多，其中有著名的休·弗朗西斯·牛顿·约翰和罗娜·牛顿·约翰姐妹，是玻恩女儿的孩子，她们是著名的演员和著名的歌手.

玻恩4岁时母亲去世，从那时起他和妹妹由家庭女教师照顾.父亲1890年再婚，他第二任妻子贝莎(Bertha)(原姓利普斯坦，Lipstein)对前妻的孩子玻恩兄妹非常好.玻恩的父亲致力于科学研究，并很早就引导培养玻恩观察自然事物和现象的爱好.他带玻恩进行植物学远足并向玻恩展示他的研究.但玻恩总是对他的显微镜和其他仪器设备更感兴趣，而非生物学研究.当年龄略长后，玻恩被允许旁听他的餐后讨论.和玻恩父亲探讨学问的朋友中有一些是知名的医生：发现淋球菌的皮肤学家阿尔伯特·奈瑟，生理学家海登海因，病理学家魏格特，撒尔佛散(即砷凡纳明，20世纪40年代前医治梅毒的主要药物)的发明者欧立希等.但是他们的讨论中几乎没有什么话题和物理学有关，更不用说数学了.

2 玻恩求学情况

1888—1892年玻恩毕业于布雷斯劳的汪克尔预备学校.

1892—1901年玻恩毕业于布雷斯劳的康尼锡·威廉文科中学，这所学校有着大量的人文课程，科学则处于次要位置.拉丁文、希腊文、德语是主课，然后是数学、历史和现代语言.学校有一位好的数学老师，马诗克博士，他也简单地讲一些物理学.这位老师比较喜欢玻恩，并让玻恩协助他做马可尼无线电报实验，这些实验当时刚为世人所知.玻恩从进入大学到获得博士学位，曾先后在下面这些学校学习.其中SS代表夏季学期，WS代表冬季学期.

1901—1902 SS，WS 布雷斯劳大学

1902 SS 海德堡大学

1902—1903 WS 布雷斯劳大学

1903 SS 苏黎世联邦理工大学(瑞士)

1903—1904 WS 布雷斯劳大学

1904—1907 SS，WS 哥廷根大学

被名师和大学城风光的魅力所吸引，玻恩按照德国的大学传统，有时从一个大学赶往另一个大学游学.他听从父亲的建议，第一个学期在布雷斯劳选修了各门不同学科的课程，从动物学到抽象逻辑.但他的兴趣很快集中在了天文学(月球专家弗朗兹教授授课)和数学(罗萨尼斯教授和伦敦教授授课).在海德堡大学玻恩听了柯尼希斯贝格讲授的颇具启发性的课程，他是亥姆霍兹和阿贝尔的传记作者.在苏黎世大学听了赫维兹的椭圆函数课程.

在哥廷根大学，玻恩的老师有物理学的伏格特、天文学的史瓦西，数学教授有希尔伯特、克莱因、闵可夫斯基、隆格. 玻恩以论文《弹性稳定性》获得了1906年哥廷根哲学学院奖，并以此为学位论文于1907年1月14日获得博士学位.玻恩一生还获得过一些其他学位：1927年获得布里斯托大学荣誉科学博士学位；1933年获得剑桥大学文学硕士学位；1948年获得法国波尔多大学荣誉理学博士学位；1954年获得牛津大学荣誉理学博士.

3 玻恩博士毕业后的学习与研究

1907年4月玻恩来到剑桥大学，成为冈维尔与凯斯学院的高级进修生.玻恩来剑桥计划跟随J.J.汤姆孙，深入系统学习实验物理学，但未如愿.他参加了拉莫和J.J.汤姆孙的讲座，以及塞尔的实验课.更多的时间自己阅读吉布斯的著作.1907年8月玻恩回到德国.1907年的其他时间和1908年玻恩在布雷斯劳大学，跟随鲁默和普林斯海姆从事有关热辐射的实验工作.期间接触到爱因斯坦的狭义相对论，开始了自己的独立研究.1909年春天，玻恩收到闵可夫斯基合作研究相对论的邀请，回到哥廷根.闵可夫斯基几个月后去世，玻恩担任整理闵可夫斯基未完成的相对论论文的任务.1909年10月，玻恩获得大学任职资格，被任命为哥廷根大学物理讲师.

4 玻恩服兵役情况

1906年10月玻恩被征召至德国军队，在柏林加尔达龙骑兵第二兵团服役.四个月后因健康问题(哮喘)退伍.第二年他又被征召在布雷斯劳的骑兵团服役一个月(十月服役)，又因为相同的原因退伍.1914年到1918年的战争时期，玻恩先在空军担任无线电报员，然后在火炮管理部门中从事声波测距工作，并授予上尉军衔.

值得注意的是在这一部分，玻恩最后写了这样一句话：“我从没出版任何与科学无关的东西，也没有从事过任何在我的职业之外的社会活动.”

5 玻恩担任的主要职务

1915年4月担任柏林大学理论物理副教授.1919年4月担任法兰克福大学理论物理学院的正教授和主管.1921年4月担任哥廷根大学理论物理学院的正教授和主管.1933年希特勒掌权后被解职.当时哥廷根大学被解职或自动辞职的还有弗兰克、库朗、外尔、伯恩斯坦、E.H.朗道、埃米诺特等教授.1933年10月玻恩在剑桥获得文学硕士学位，并被任命为剑桥大学数学斯托克斯讲师.1936年10月担任爱丁堡大学的自然哲学泰特讲习教授.在德国期间玻恩还曾于1921—1923年兼任《物理期刊》( Physikalische Zeitschrift)的编辑(莱比锡 希策尔出版社).

6 玻恩参加学会与科学组织情况

玻恩曾是以下学会或科学院的会员或院士，括号内是加入的时间.哥廷根科学学会通讯会员(1920年)，正式会员(1921年)；普鲁士科学院通讯院士(1929年)；苏联科学院荣誉院士(1934年)；德国物理学会会员(1914年，1933年退会)；法兰克福物理学会会员(未标明时间)；剑桥哲学学会院士(1933年)；日内瓦物理与自然史学会荣誉会员(1936年)；爱丁堡数学学会会员(1936年)；印度科学院荣誉院士(1937年)；罗马尼亚科学院荣誉院士(1937年)；爱丁堡皇家学会会员(1937年)；英国皇家学会会员(1939年)；秘鲁科学院准院士(1939年)；爱尔兰皇家科学院荣誉院士(1941年)；丹麦皇家科学院院士(1947年)；瑞典皇家科学院外籍院士(1952年)；美国国家科学院外籍院士(1955年).

7 玻恩的合作者

玻恩在哥廷根任教的第一阶段和冯·卡门共同研究了固体的比热容问题，这份工作也是玻恩后来系统研究晶格动力学的起点.

德国、俄国、美国、英国、瑞典、挪威等国的很多理论物理学家都曾是玻恩的学生或合作者.玻恩自己罗列出了其中较杰出的人物.在德国时期玻恩的合作者有：贝克尔；狄拉克；费米；福克；弗兰克；弗伦克尔；伽莫夫；格拉克；海森伯；海特勒；赫兹伯格；洪德；海勒拉丝；约当；冯·卡门；肯布尔；朗德；伦敦；迈耶以及迈耶·玛利亚；莫特；冯·诺依曼；奥本海默；泡利；斯特恩；特勒；沃勒；韦斯科普夫；维纳；魏格纳.在印度有：纳根德拉·纳特.在英国时期玻恩的合作者有：福克斯；菲尔特；英费尔德；普莱斯；彭桓武；程开甲；格林；杨立铭；黄昆.

8 玻恩培养的博士

玻恩在哥廷根大学培养的博士有：G. 赫克曼；C. 赫尔曼；H. 施米克；L. 诺德海姆；W. 维塞尔；H. 康菲尔德；P. 约当；P. 比尔兹；O. F. 博洛；H.卜本策-罗兰；H. 克鲁那；J. 必穆勒；J. J. 普拉辛提阿奴；J. R. 奥本海默；W. 艾尔萨瑟；V.施梅林；M. 德尔布鲁克；玛丽亚·格佩特-梅耶；M. 斯托布；V. 韦斯科普夫；B. 桑卡尔·雷伊；M. 布莱克曼.

乌特勒支大学有位博士，名为C. J. 布雷斯特，其论文是在玻恩影响下完成于哥廷根大学.玻恩在剑桥大学指导过一位叫做P. 外斯的博士.

玻恩在爱丁堡大学带出的博士有：罗摩·达尔·米斯拉；W. 海普纳；彭桓武；S. C. 鲍尔；K. 沙吉森； M. 布拉德伯恩；M. M. 戈夫；R. W. 普林格尔；G. H. 贝格比；D. K. C. 麦克唐纳；H. S. 格林；H. M. J. 史密斯；A. E. 罗德里格斯；N.K. 波普；A. G. 麦克莱伦；程开甲；杨立铭；A. A. 萨布里. 初步统计玻恩培养的博士有40几位.

9 玻恩参加的科学交流与活动

1912年夏天玻恩受芝加哥大学邀请，前往做关于相对论的系列讲座.期间玻恩在迈克耳孙的研究室参加和了解光栅的实验工作.曾到美国西部旅行，穿过加拿大前往加利福尼亚，再从亚利桑那州返回.1925年玻恩接受麻省理工学院的邀请，第二次来到美国.在那他做了关于“原子结构”和“晶格理论”的讲座.1928年玻恩参加了在苏联召开的物理学家大会，并和与会者共同旅行.从列宁格勒穿过莫斯科前往下诺夫哥罗德，然后登上去萨拉托夫的伏尔加河汽轮.1935年10月到1936年4月，玻恩是印度班加罗尔科学学院的客座教授，该学院当时的管理者是拉曼.在那里，玻恩曾去孟买、阿格拉、阿里格尔、德里等地讲学或旅游.1932年和1934年玻恩曾到巴黎的亨利·彭加莱学院两次讲学.玻恩是1927年科莫的伏打会议成员，还是同年索尔维会议成员.

10 玻恩所获奖项与荣誉

玻恩一生获得的荣誉主要有：1936年获得剑桥大学颁发的斯托克斯奖章.1942年与H. L. D. 皮尤先生共同获得英国皇家工程师协会泰尔福特奖金.1945年与彭桓武共同获得爱丁堡皇家学会麦克杜格尔·布里斯班奖.1948年获得波尔多海军与殖民卫生学校奖章.1948年获得德国物理学会马克斯·普朗克奖章.1950年获得爱丁堡皇家学会冈宁-维多利亚女皇登基五十周年奖.1950年获伦敦皇家学会休斯奖章.1954年与博特分享诺贝尔物理奖.1956年荣获慕尼黑国际格罗齐乌斯奖金的格罗齐乌斯奖章，该奖宗旨是奖励对于国际法的传播有贡献者.

11 玻恩对自己科研工作的评价

在这个文件中有一备注项，要求填写者对于自己的科学生涯与科学地位做出简要描述.在这一环节玻恩指出：“我的研究工作最优秀的部分即是发现了以下公式：pq-qp=h/2πi，它是量子力学的基本对易法则.”接下来玻恩介绍了这一公式的发现过程.玻恩在其他著述中描述过他写出这一公式时自己情不自禁的兴奋与激动.但是称这个公式为其研究工作中的最优秀部分，目前发现仅此一次.玻恩去世后，这个公式镌刻在了他的墓碑上.

接下来玻恩说：“我对于量子力学的另一个关键贡献是用统计的方法解释薛定谔波动方程中的波函数.我的解释基于两个不同的论证，即对绝热不变量的研究和对基本粒子间碰撞的一个波动力学表述.后一项工作在很多关于原子、电子、质子、中子、介子等粒子之间的碰撞现象的研究中被引用.”玻恩主要因为这一工作而与人分享了1954年的诺贝尔物理奖.

在谈到自己工作对科学界的其他影响，玻恩指出：“在我其他的论文中，有一些对物理学(包括化学)的发展产生影响.”他指的是自己在晶体方面的研究，以及这一研究对于热化学计算带来的方便.玻恩提到了自己在光学方面的一些研究，如从一般色散理论导出旋光性理论等等.

玻恩也提到了其职业生涯后期所主要关注的领域，以及自己所做的尝试：“近些年，我对基本粒子理论的一些根本问题和困难非常感兴趣.我感到力图消除无穷大项(自能、零点能等)的那些‘回避’理论不能让我满意，因为它们不能解释实际观察到的那些粒子的存在.我从两个不同的方向尝试解决这个问题，一个是关于电磁场的非线性理论，另一个是互易法则，但都没有得到满意的结果.不过我相信这两个思路都包含了会被一个未来的完整理论揭示出的真理的一部分.” 杨立铭读博与做博士后期间，是玻恩这一工作的重要合作者之一[4].

在这个文件中，还附有截至20世纪50年代末玻恩发表、出版的全部著述的目录，以及玻恩指导过的博士生的学位论文题目.玻恩著述丰厚，指导的学生众多，这一部分篇幅较大，此处暂略.

12 连载结语

对于玻恩及其学派的研究，截至2016年第12期已经连载16篇文章；加上此前在本刊发表的相关论文共有27篇.从目前的工作性质来看，研究物理学史只是本文作者的“业余”爱好.连载为笔者提供了充分展示自己想法的自由空间，但有时也有时间紧迫的压力.虽然中间略有遗憾(如开始几期阴差阳错出现英文翻译问题)，但总而言之是令人满意的.根据与《大学物理》编辑部的约定，本期为连载的最后一期.连载结束后笔者将有更多时间去做其他研究，但是对玻恩以及量子力学史的研究仍将继续.对玻恩及其学派还有很多有价值的、需要细化的研究刚刚开始.欢迎有兴趣的读者以后继续关注、支持和批评笔者在这一领域的研究著述.此系列研究之发表费等均出自国家自然科学基金课题经费.借此机会由衷感谢国家自然科学基金委的大力支持！

[1] Max Born. My Life & My Views[M]. New York:Charles Scribner’s Sons，1968.

[2] Max Born. My Life[M]. London:Taylor & Francis Ltd，1978.

[3] Nancy Thorndike Greenspan. The End of the Certain World[M].London:John Wiley & Sons Ltd.，2005.

[4] 厚宇德、马青青. 玻恩对弟子杨立铭研究工作的高度评价[J]. 大学物理，2016(4)：60-65.

Max Born’s special summary on his scientific career

HOU Yu-de1，TAO Pei-pei2

(1. The Institute for the History of Science and Technology of Shanxi University，Taiyuan，Shanxi 030006) 2. School of Humanities，Donghua University，Shanghai 201620，China)

How many collaborators did Born have in all his life? And who were they? How many Ph.D. students did Born have supervised in all his life? And who were they? Born had been the fellows and members of many country and their scientific societies，what were they? How many main Medals or Prize Born had get? What were they? Which was the most important contribution，Born thought，in his work?...We could not find the exact and overall answers of these questions in Born’s autobiography or his biography by other people. But we can find all these answers in the Confidential Personal Records of Fellows of the Royal Society，which wrote by Born himself. Based on the file and other books，the paper sums the scientific career of Max Born from eleven aspects.

Max Born；The Royal Society；scientific contribution

2016-05-15；

2016-07-18.

国家自然科学基金面上项目(11375050)资助

厚宇德(1963—)，黑龙江明水人，科学技术史博士，山西大学科学技术史教授、博导，中国科学技术史学会理事、中国工程史学会理事，主要研究方向为物理学史与物理文化.

《对玻恩及其学派的系列研究》

O 4-09

A

1000- 0712(2016)12- 0057- 05