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作者: Lindemann (做一个有质感的好人) 看板: Physics
标题: [闲聊] 最是朗道不同群（三）：列宁格勒的三剑客
时间: Tue Sep 8 06:05:23 2015
最是朗道不同群（三）：列宁格勒的三剑客和爵士乐队
日月星
1924年16岁的朗道和姐姐索菲亚相偕离开巴库，去列宁格勒上大学，他们住在阿姨
安妮（ＡＨＨｅ）家。安妮是朗道母亲柳波芙的姐姐，她是一个牙医，和两个女儿在市区
租住了一套很大的公寓。因此朗道和他姐姐各有一间宽敞的房间。
朗道在列宁格勒国立大学的数学和物理学院注册入学，该校创建于1724年，是俄罗斯
历史最悠久的大学之一，也是俄罗斯教育、科学和文化中心之一。他在那儿遇见了不少年
轻人，其中和来自波尔塔瓦的伊凡宁柯（Д. Д. ИвａＨｅＨｋο）以及从敖德萨来的
伽莫夫（Γ.Ａ.ΓａＭοв）关系特别密切。他们自称为“三剑客”。彼此之间用昵名称
呼，伽莫夫是“约翰尼”（Johny），伊凡宁柯是“迪莫斯”（Dimus），朗道是“道”
（Dau）。据朗道自己解释“朗道”的法语拼音L′âne Dau的意思是：“道那头蠢驴”，
所以他喜欢别人称呼他“道”。从1931年秋天起，加了一个从文尼察来的布隆斯坦（Μ.
БｐοＨшＴｅйＨ）成为三人的密友，“三剑客”升级为“四人帮”了。稍后从柏林来
了一位佩尔斯（R. Peierls），他是泡利的学生。他俩也有各自的昵名，布隆斯坦是
“方丈”（Abbot），佩尔斯是“卢迪”（Rudi）。
“三剑客”的编制扩大成了“五个火枪手”。 此外和他们来往的有安谢琳（Ａ.И.
ＡＨｃｅльＭ）、克拉弗索夫（Ｂ.Κｐａвцοв）和苏柯列斯卡娅 （И.Ｃοｋο
льｃｋａя）等。还有周末专程从莫斯科大学赶来的一位美貌少女波珂塞妮彩娃（Л.Ｂ
οｘＭиＨцｅвａ），伽莫夫亲昵地称她为“露”（Rho），后来成了他的第一任太太。
他们借用美国的时尚名词“爵士乐队”（Джａз-бａＨд）来称呼自己这一伙。爵士
乐队的成员喜欢汇聚到莫哈瓦亚大街（Μοｘοвａя ｙлицａ）一栋木石结构的精
致小楼中，移居法国的原主人留下两个继女看守。这是一对迷人的姐妹花：姐姐欧根.卡
尼戈伊赛儿（Ε.Ｈ. ΚａＨｅΓиｃｃｅｐ）是数学和物理学院的学生，她俏丽的外貌，
乐观的性格和智慧的魅力吸引了每一个来访的客人和朋友；妹妹妮娜.卡尼戈伊赛儿（Ｈ.
Ｈ. ΚａＨｅΓиｃｃｅｐ）后来成了一位著名的生物学家。莫哈瓦亚大街位于列宁格勒
市中心，文化气息十分浓厚，作曲家格林卡（Μ.И.ΓлиＨｋａ，1804-1857）、诗人
兼艺术家舍甫琴科（Ｔ.Γ.ШｅвчｅＨｋο，1814-1861）、化学家门捷列夫（Д. И.
ΜｅＨдｅлｅｅв，1834-1907）、作家冈察洛夫（И. Ａ. ΓοＨчａｐοв，1812-
1891）和俄罗斯帝国内政大臣斯托雷平（Π. Ａ. ＣＴοлыπиＨ， 1862-1911）等人
都曾在那儿居住过。小楼的客厅里铺着陈旧厚实的伊斯法罕地毯，这些青年学生和教师横
七竖八地或坐或躺在上面，恣意忘情地谈论著芭蕾舞、诗歌、弗洛伊德和文学；伽莫夫和
朗道惟妙惟肖地模仿著厚脸皮的教师在课堂上出洋相，逗得大家笑不可抑；伊凡宁柯和
布隆斯坦分别负责地对大家解释著量子力学和相对论的一些最新发现；铜茶灶不停冒汽，
烟斗纸烟竞相吐雾，毫无顾忌地洒下一堆堆的灰烬和斑斑驳驳的汁痕留给女仆打扫。院子
周围栽种了一排四季常青的桃金娘，花朵盛开时分，灿若红霞一片。美妙的盛夏，空气清
新，他们坐在院中的粗木椅上仰望宇宙苍穹和繁星皎月，思索著时间和空间的相对论意
义，吟咏著“Εщｅ Ｍａйｃｋａя Ｈοчь”中梦幻般的辞句
（“又一个五月之夜”，俄罗斯诗人费特Ａ.Ａ.ΦｅＴ，1820-1892的作品)。
青春真是一支美丽的歌!
这些二十郎当的黄口学子可绝非等闲之辈，他们不仅满腹经纶，对于摩登的量子理论
和相对论都了如指掌；而且眼高于顶，对于普朗克、爱因斯坦等声名显赫的学界大佬横加
点评；更兼一个个气贯牛斗，对于那些未曾开垦过的科学处女地大肆践踏。朗道几乎和每
一个伙伴都一起发表过论文：和佩尔斯合作量子电动力学(相对论量子力学) ；和伽莫夫
合作天体物理学(计算星体的内部温度) ；和伊凡宁柯合作量子统计力学以及现代物理的
因果律；和布隆斯坦合作对应用热力学第二定律到膨胀的宇宙问题进行诠释等，这最后
两项研究曾在1928年举行的第6届莫斯科物理学讨论会上作过专题介绍。这些风华正茂的
同学少年，指点江湖，激扬数字，傲视当代祖师爷。
“三剑客”为了追求他们共同喜欢的一个女孩，曾合作过一篇文章。在这三位物理学
巨擘漫长的学术生涯中，这是唯一的一篇由三人共同署名的文章，有必要专门介绍一下。
文章的题目是 “普适常数和有限转变” （Über die Weltkonstanten und den Grenzub
ergang），刊登在列宁格勒大学主编的《俄罗斯物理学和化学杂志》 的（物理学部分）
上，参见Zh. Russ.Fiz.-Khim. O-va., Chast Fiz. 60, 13 (1928)。该文是以幽默方式
的礼物赠送给一位他们共同喜爱的女学生。文章发表后数十年里，“三剑客”中的任何一
人都未曾提及过此事，两卷本的《朗道全集》中也没有收入。对于这三位加载物理学史册
的大师来说，这篇不到3页的短文自然是不足挂齿的一碟小菜。但是近来愈来愈多的物理
学家们发现很多影响物理学发展的重大观念追根溯源都可以归结到这篇80多年前的短小文
章。
文章缘起于爱尔兰物理学家斯栋尼(G. J. Stoney，1826–1911) 最早建议使用电子
的电荷e 、 光速c和引力常数G作为基本单位来定义物理量纲中的长度[ l ] 、时间[ t ]
和质量[ m ] 。而后德国物理学家普朗克( M. Planck，1858–1947 ) 则提出用电子的
电荷e、光速c、引力常数G、约化普朗克常数h (这个h上应该有一条斜杠，其值等于普朗
克常数除以2π )和波尔兹曼常数k作为基本单位来定义长度[ l ] 、时间[ t ] 、质量
[ m ]以及温度[ T ] 这四个物理量纲。物理学界关于这两组量纲系统的评价褒贬不一。
伽莫夫、伊凡宁柯和朗道在文中将普朗克这一组量纲系统还原为3个普适常数：光速c、
引力常数G和约化普朗克常数h，并讨论了植根于这些常数的未来理论的逻辑结构。他们使
用简明的计算和清楚的论证，根据普适常数的数目与量纲的数目之间的关系，讨论了在
非量子化（h = 0），非相对论化（1/c = 0）和符合万有引力的（G ≠ 0）情况下电子的
电荷e和质量m。得出的结论是在广义相对论框架上构筑符合万有引力的非量子化电子的
理论是难以成功的(h = 0, c ≠ ∞, G ≠ 0,彼时e = m = 0)。
伽莫夫、伊凡宁柯和朗道三人的文章中引用了他们三人的好友布隆斯坦的观念（关于
他的个人情况将在下面介绍），布隆斯坦用二维平面图方式对物理学理论进行了分类。在
此后的半个多世纪中，这些观念得到不断的发展并被推广到三维空间。由光速c、约化普
朗克常数h和万有引力常数G在三维空间中三个正交轴组成图形的顶点（0,0,0）对应于非
相对论力学；顶点（c,0,0）对应于狭义相对论力学；顶点（0, h, 0）对应于非相对论
量子力学；顶点（c, h,0）对应于量子场论；顶点（c, 0,G）对应于广义相对论；最令人
感兴趣的顶点（c, h, G）则对应于符合相对论和量子理论的万有引力。这就是为什么近
年来物理学家们致力于建立万有理论的缘故（The theory of everything），该理论试
图统一自然界的4种基本相互作用：万有引力、强相互作用、弱相互作用以及电磁力。
目前被认为最成功的是M理论和超弦理论。
俄罗斯科学院理论和实验物理研究所的欧铿教授（Л.Б. ΟｋｙＨь，1929年出生）
是当代国际理论物理学界的一位前辈，基本粒子中的强子（hadron）就是他在1962年国际
高能物理会议（ICHEP）上提出的。上世纪90年代初他曾打电话询问当时唯一还健在的伊凡
宁柯，向他了解写作该文的过程以及那位女学生的姓名。但是伊凡宁柯没有回答，可能是
他已经记不得了，也可能是他不愿回答。这位能让年轻的朗道、伽莫夫和伊凡宁柯同时拜
倒在她石榴裙下的佳人芳名，我们后人是无缘得知了。可是因此留下一篇珠联璧合的佳文
也是造福后世了。
上世纪30年代列宁格勒大学和研究院的学术气氛在全苏联是最活跃的，这得归功于主
持学校教育与科研的领导人约飞院士。他多次精心组织各种研讨会，亲自出面邀请世界上
第一流的学者包括玻尔、狄拉克、德拜、布里渊等来校演讲和苏联学者交流。朗道、伽莫
夫、伊凡宁柯和布隆斯坦等科学青年广泛参与其间，打破了由于政治歧见形成的学术壁
垒。然而朗道对约飞却并不待见。一次约飞请朗道对自己的课题“从理论上加以解释”，
胸无城府的朗道仔细读后，一针见血地指出约飞关于极薄分子膜的电绝缘性的观念是错误
的。原本约飞对自己的这个想法寄于极高的期望，最后却不得不接受这个年轻理论家的
意见。虽然后来的实验证实了朗道的见解是正确的，资深望重的约飞院士在内心深处可是
牢牢地记住了这个不知深浅的后生小子。
有一次他在听朗道汇报工作后，就不以为然地否定了。年轻气盛的朗道当着众人的
面，用他一贯的行事方式反唇相讥：“理论物理学是一门极其复杂的科学，不是每个人都
能懂得的……”为了顾及上司体面他把最后半句“自然也包括您阁下”咽下了肚中，可想
而知约飞勃然大怒。
几乎所有的人都知道朗道看不起约飞，他故意将约飞的名字Иοффｅ错念为乔菲
（Joffe）或者弱飞（Жοффｅ），而且把重音放在第一个音节上，听起来就像用法文
在骂人似的。最后两人之间的矛盾趋于表面化。一次学术讨论会的专题是伽莫夫用质子代
替α粒子轰击原子核的工作，朗道认为其数学演绎过程还不够漂亮，约飞毫不客气地打断
他说：“不是数学方法的漂亮与否，重要的是观念的创立。”最终的结果是朗道离开列宁
格勒去了哈尔科夫。
现在介绍伽莫夫其人。乔治.伽莫夫（ΓｅοｐΓий ＡＨＴοＨοвич ΓａＭ
οв，1904－1968）出生于敖德萨一个世代军官家庭，他的父亲是教师，母亲在他7岁的
时候就教他读凡尔纳（Jules Gabriel Verne，1828－1905，法国科幻小说作家）的作品。
1914－1920年他在敖德萨师范学校学习。1924年20岁的伽莫夫在红十月炮兵学校教物理时
就被授予红军炮兵上校的军衔。
（麦卡阿瑟时代在美国的伽莫夫还因这个军衔遭遇过困扰）
1926年进列宁格勒国立大学师从著名物理学家亚力山大.弗里德曼（Ａ. Ａ. Φｐид
ＭａＨ，1888- 1925）学习宇宙物理学。1928年获哲学博士学位。此后，分别在丹麦的哥
本哈根大学和英国剑桥大学跟随著名物理学家玻尔与卢瑟福做研究工作。当国际教育委员
会特派员梯思德尔（W. E. Tisdale）为洛克菲勒基金会搜索下一轮候选者时，波尔告诉
他：“伽莫夫是另一个海森堡”。他成功地将量子理论应用到原子核的研究，解释了α衰
变。
1931年回到列宁格勒大学任教授，但是伽莫夫感到自己的天性受到压抑，心情不舒畅。
1933年出席在布鲁塞尔召开的一次会议时，伽莫夫抓住机会转赴法国，在巴黎的居里研究
所从事研究。在居里夫人的帮助下1934年移居美国，先任密执安大学讲师，同年秋被聘为
华盛顿大学教授。1954年任加大伯克利分校教授。1956年改任科罗多大学教授。他是丹麦
皇家科学院院士，美国物理学会、美国天文学会、美国哲学会、国际天文联合会会员。
伽莫夫天性调皮幽默，却又爱憎分明。列宁格勒时期，朗道和布隆斯坦由于言行出格
被很多人看不惯，而且遭到了以基米尔亚琪娃（Ａ.Κ. ＴиＭиｐязｅвａ）和格斯
娜 （Б.Μ. ΓｅｃｃｅＨａ）这两个马列主义太太为首的一大帮哲学家的围攻，于是在
一次院务会议上对朗道和布隆斯坦作出了暂停教学的结论。伽莫夫获悉情况后，在 1932年
1月20日大义凛然地写了一封信给斯大林，毫不留情地批评了哲学家的胡作非为，并抗议
院方对于朗道和布隆斯坦的迫害。奇怪的是这封措辞尖锐的信并未触犯天威，给他带来
任何厄运。
当伽莫夫逾期不归，原来的护照过期之后，政府当局没有立即宣布他为叛逃者，也没
有剥夺他的苏联公民。有一段时间（大约一年光景）他一直被认为是借调的苏联科学家。
关于这一段时期伽莫夫和朗道之间的关系，很少被人提及。只是在朗道妻子珂拉的侄女玛
娅的文字中有过一段描述：“他（朗道）被这个突如其来的消息震惊了，沉默很长时间以
后，哼了一声：‘出卖给美元了!’。
接着朗道说：‘ 懒鬼，他从来没有热爱过自己的工作。这是一条自我毁灭的道路。’
”很多朗道的同事和学生都认为这是不可靠的，是蓄意的编造和对事实的扭曲。须知这事
发生在朗道被捕之前，他是一个很诚恳和诚实的人，绝对不可能对于一个从青年时起就亲
若手足的朋友作出这样的评论，他绝对不会以此取悦公众和向当局显示自己的忠诚。
伽莫夫和朗道两人之间的关系可以从朗道在1931年写给卡皮查的信中看出“亲爱的彼
得.列昂尼多维奇，你需要选约翰尼为院士。毕竟在苏联他无疑是最好的理论物理学家。
在这种情况下，阿勃拉姆，不是德索和乔菲（Ｈｅ Дюｐｃο, ａ Иοффｅ，这是朗
道用来揶揄约飞的两个蔑称）会带着几分忌妒而提出反对的。必须遏制这个把自己想像成
为什么都知道的上帝的毫无约束的老头。……我可以将这条信息和波尔的信同时发布在我
们自己的“真理报”和“消息报”上。……你的L.朗道。” 卡皮查的回信是“亲爱的朗
道，这对于科学院的年轻化是很有用的，我同意。约翰尼