正传：13.物理学男孩儿

要说泡利这辈子最佩服的人，大约只有三个半。对于师弟海森堡，那是佩服一半。算是半个人。因为海森堡的物理直觉极强，眼光独到，瞄准一个点上就能有突破。泡利在这点上是十分佩服的。但是嘴上依然不服。然后就轮到排第三的爱因斯坦了。虽然经常火力全开，闹的爱因斯坦招架不住。但是毕竟爱因斯坦是一代宗师。1945年泡利获得诺贝尔奖的时候，爱因斯坦他们一伙儿同事在普林斯顿给泡利搞了庆祝，泡利感激的不行。爱因斯坦在他心中的地位还是很高的。

爱因斯坦排第三位。排在第二位的人，那就是玻尔。爱因斯坦不同意不确定性原理。玻尔基本上跟泡利是同一阵营的。而且玻尔还是泡利在事业上的一位重要的导师。这个后文要提到。

那么泡利最敬重的人是谁呢？那就是他授业的恩师索末菲。索末菲很威严，也很和蔼。泡利那么狂傲的人，见了索末菲，立刻就拘谨了好多。哪怕后来成名成家了，见到导师索末菲一进屋，那泡利立刻就站起来相迎。在老师面前谨遵弟子礼。索末菲是那种谨遵老派的德国范儿的人……

当年海森堡刚到索末菲门下的时候，索末菲正在研究玻尔的原子模型。玻尔的原子模型里面描述了，电子围着原子核转圈，走的是圆轨道。而且是能在某些轨道之间跳来跳去。你想出现在中间状态，那是不可能的。说白了就是把不连续概念，引入了原子结构模型。索末菲对玻尔的模型很推崇。索末菲就是这个脾气。爱因斯坦的狭义相对论一发表。索末菲立刻就表示支持。他对新鲜事物接受的非常快。这与他那个老派的德国范儿形成鲜明的对比。但是他发现，玻尔的模型虽然路数对头，但是还是太粗糙了。索末菲就开始改进玻尔的模型。首先的一个大改进，就是用椭圆轨道代替了玻尔的圆轨道。这样的话，好多问题就可以搞定了。

波尔模型的成功在于它可以解释氢的光谱线。以及重元素的X射线谱线。但是后来人们发现，氢的光谱线是有宽度的。不是很细的条子。里面还可以分解成非常细的结构。谱线远远不是一条这么简单。索末菲就提出了椭圆轨道模型。也就是说，电子走的不是圆轨道。那么电子就不再是匀速圆周运动了。而且电子的速度也很快啊。索末菲一想不对劲啊。速度太快的运动不能仅仅用经典力学。这需要把爱因斯坦的狭义相对论给引进来。索末菲就赚这个便宜，因为他既支持量子化，也支持相对论。一般的人要是只信这个不信那个。那就不可能在这个问题上有进展。而且，索末菲认为，不仅仅是轨道长轴是量子化的。而且自由度也是量子化的。最后索末菲就推出了光谱线应该是有复杂结构的。他推算出的公式里面有一个常数，被称为精细结构常数。大约是1/137。作为索末菲的学生，泡利对这个精细结构常数谨记在心啊。一直到临终前都念念不忘。为啥呢？因为他病房号恰好也是137。

要知道氢光谱的精细结构，跟当年的那个塞曼效应很相似。塞曼效应是指，在磁场里面一根谱线会发生分裂。精细结构则表明，哪怕没有磁场影响，谱线仍然是复杂的。洛伦兹和他的学生塞曼通过他们的电子学说，解释了塞曼效应，索末菲就开始动用自己的理论去搞搞看。他也能解决这个问题。后来就把玻尔的模型跟索末菲的扩展合并到一起，成为了玻尔-索末菲模型。在索末菲的计算里面，量子化与过去的经典力学是可以调和的。后来索末菲又和史瓦西一起，搞了原子光谱方面的研究。叫做索末菲——史瓦西理论。然后呢，史瓦西就得了一种罕见的皮肤病去世了。那是在第一次世界大战期间的事儿了。

索末菲原来是学习数学出身的。他是林德曼教授的学生。他后来转向了物理学。他常常对海森堡这些人说。你们要想成为优秀的物理学家，有三件事要做，1.学习数学；2.学习更多的数学；3.坚持前两条。泡利、海森堡……等等一大堆的学生就是被他这么给教育出来的。索末菲最擅长的事儿就是拿过别人的理论，然后用数学加以完善和扩展。对玻尔的原子模型，他就是这么干的。因此后来有人管他叫“数学雇佣军”。可能这也是他与诺贝尔奖失之交臂的一个原因吧。说到底，诺贝尔奖还是更喜欢那种能够灵光乍现和临门一脚的人。

索末菲还有一个特点，那就是对新知识特别关注。就从对相对论和量子论的接受程度就可以得到体现。他也总是及时的把最新的思想告诉学生们。他每个礼拜都要和学生们单独谈话。跟每个学生都保持密切联系。对每个学生他都很了解。比如说海森堡把，他建议海森堡学习要循序渐进，先做容易的东西，再做难的东西。因为一上手就做难题，万一做不出来，那就容易丧失信心。而且也容易浪费大量时间。

索末菲还推荐泡利和海森堡去哥廷根大学找波恩学习一阵儿。他俩就去了。波恩也很赏识这两个年轻人。虽然泡利还是一如既往的嘴臭。波恩也有个研讨班，也搞了一帮子拔尖儿的学生在一起深造。他这个研讨班的气氛是相当的自由开放，他们有一个理念，那就是：愚蠢的问题不仅仅允许，而且受欢迎。进了这个研讨班的都是物理学的尖子生。大家讨论起来无拘无束，热热闹闹的。海森堡下课了站起来一回头，看见大数学家希尔伯特就坐在教室后边。原来他跑这个班上来听课来了。要知道希尔伯特号称“数学界的无冕之王”。那就好比20世纪数学界的泰山北斗一般。而且人家在物理学方面也有贡献。1913年，他听了海因斯坦有关广义相对论的报告，那时候爱因斯坦还没完成最后的推算。但是广义相对论思想已经比较完善了。希尔伯特回去，没多长时间就把广义相对论的方程式给推出来了。还抢在了爱因斯坦之前。因为广义相对论是建立在黎曼几何的基础之上的，对于大数学家希尔伯特来讲，那是玩儿的得心应手。后来还有人觉得希尔伯特应该也算广义相对论的提出者，也应该有他一份功劳。但是希尔伯特说了一句意味深长的话。那就是哥廷根每个人都比爱因斯坦更懂黎曼几何，但是提出广义相对论的只能是爱因斯坦。可见希尔伯特在物理学方面功底子也是深不可测……