中外科学家发明家丛书:费米_2-第2章
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又说:“妙极了,它在解释行星的运动。”
当他读到有关海洋波浪的循环那一章时,他的兴趣到了最高峰。后来他
把全书念完了,又跑去对他姐姐说,“你知道吗”,他说,“那本书原来是
用拉丁文写的,我却没有注意。”
那本书是一位耶稣会的物理学者安德里亚·加拉法神父写的,出版于
1840年。费米和柏西可一直认为那是一本好书。
他们的物理学知识越来越广博,然后进行了一些实验。举例来说,他们
能够用所能获得的不完备的配件相当准确地测量地球的磁场。他们也试着来
解释某些自然现象。有一个时期,他们为一种神秘现象所迷惑:他们也和其
他儿童一样,时常玩陀螺。这种玩具因为便宜,所以很流行,但是和其他儿
童不一样的地方是,他们曾试图解释陀螺那种奇怪的运动。绑在陀螺身上的
绳子如果拉得越猛烈,陀螺转的越快,那是当然的,但是他们不明白的是,
为什么一个急转的陀螺,其后也便旋转成坚直的了。还有,当陀螺的旋转速
度慢下来,轴心便倾斜到和地面成为一个角度,使陀螺的上端老在划圆圈,
这在他们也觉得是不可解的。他们也说不出这种变动发生在什么速度上。
神秘对好学深思的人是一种挑战。解决陀螺运行的神秘成为他们主要的
心事。他们天天所讨论的只是这个问题,别的事情好像都不关心。他们从教
科书所得来的基本知识,不能直接应用到这上面来,但他们不肯认输。后来
费米终于研究到回旋仪的原理,他是花了许多心血和经过许多周折才想通了
的。要是他早知道一般高级的学生所熟知的两个定理,就不必花那么多的时
间和力气了。
从他哥哥死后到他从中学毕业这段时间,费米颇得他父亲一位同事英格
雅·亚米第的教益。费米有到他父亲办事处去和父亲一道步行回家的习惯。
父亲的同事也常常和他们一起走。亚米第是个热情的人,对费米脑筋清楚,
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热爱科学,数学天资很高等等很有印象,为了捉弄他,便给费米一些问题去
解答,预先声明那是在他的水平之上的问题,并不真的希望他会解答出来。
但费米却答了出来,并要亚米第出些更难的题。更难的也解答出来了。
那些题原来是亚米第本人也不懂的,因此他对费米的喜爱便转为敬爱了。他
把他的一些书,按照学习的程序,一本本地借给费米,使他对数学原理和物
理学基本知识,建立一个坚实的基础。费米便将这些书和他从露天市场买来
的书一道研究。
由于这位长辈的关怀和照顾,费米将自己培养成物理学家的念头便根深
蒂固了。中学快毕业时,亚米第又替他出了一个极好的主意:比萨有个不大
为外界所知的专为文学和科学的高材生而设的学院——高等师范学院,费米
应该申请那里的研究补助费,他得到那笔补助费是不成问题的。
费米的父母倒有点犹豫。在他们所住的城里就有一所很好的大学,何必
把孩子送往外地。但亚米第的坚持终于使他们让步,费米便进行申请。
入学考试使费米首次为学术界所重视。他受命写一篇关于线的颤动的文
章。他沉着应试,全力以赴。主考人罗马工程学校的一位教授为之惊诧,不
相信他那样年龄的人有那么高深的知识;便邀请他到办事处做一次非正式的
谈话。结果,那位教授承认费米是个“非常”的人。
二、在比萨的日子
1918年11月初,费米离开罗马到比萨去。那时他17岁。第一次世界大
战已接近尾声。意大利的世仇,德国和奥地利都已经被打败了。曾在一次大
战中死了60万人的两个城市,特伦多和特里耶斯脱也都从奥地利的“枷锁”
中解放出来了。持久的和平已经在望,青年们不必再上战场了。对他们来说,
前途是无限光明的。
费米以愉快的心情和伟大的期望离开了家。这种心情和期望在学校也未
受挫。也许是因为其他的学生都同样感到愉快和安定,也许是因为比萨这小
小的大学城还保留着中世纪学生生活愉快的传统,也许因为他已把自从基里
奥死后即弥满悲哀气氛的家庭抛在后面,也许是因为其他种种的原因,费米
在那里度过了最愉快最活泼的四个年头。
比萨高等师范学院是拿破仑于1810年设立的,等于巴黎的高等师范学
院。两个学院目的都在吸引和造就聪明的青年,也毫无疑问地达到了它们的
目的。
师范学院的学生食宿免费,并且有特别的课程。他们同时也是比萨大学
的正式学生。宿舍和课堂都设在16世纪的宫殿里。
那时师范学院还没有暖气设备,比萨的冬天比罗马还要冷。但费米却不
必坐在手掌上用舌头翻书页了。因为每个师范学院的学生都可以有一个暖脚
器,一种有把手的瓦缸,里面盛着炭灰和慢慢地焚烧着的炭。要是拿来放在
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膝上,手和胸腹部都会感到暖和。
费米花在书本上的时间并不很多。教授所讲的东西很多他已经知道,课
堂上提出的新意见他很容易地就记住了。所以他有很多时间从事大学式的胡
闹:例如在屋顶上互相泼水,煞有其事地比剑,还选出最不好看的女孩子来
做“五月皇后”等。
和费米同是学物理的一年级学生拉塞谛是个很不平常的人,他主要的兴
趣是动植物世界。他是个天生的博物学者。才4岁的时候,要是有人给他一
把剪刀和一些有颜色但没有图案的纸,他便会剪出一些昆虫,像螳螂、瓢虫、
蟑螂和蝴蝶等,剪出的昆虫,与自然界的昆虫一模一样。长大之后,他可以
辨认15000种化石,没有人敢说比他知道得更多。50岁的时候,他还会爬上
陡峭的山坡去追捕蝴蝶,并把它抓到。拉塞谛喜欢生理学,但他选择了物理
学,因为在他看来物理学比较难懂,而他偏要向自己证明,他是可以克服任
何困难,从不认输的人。
聪颖并不能使拉塞谛感到满足,精神上的不安使他喜欢寻求刺激。他找
些同学组成了一个“反邻会”,费米是其中的主要分子。这个会唯一的目的
就是捣乱。譬如在半掩的门上放一盆水,将第一个推门而进的人淋湿,甚至
在严肃的课堂上爆炸臭弹。臭弹是费米制造的。这种恶作剧使他们差点被永
远开除学籍,幸而他们那位宽大而有眼光的物理实验教授雷基·布西安谛在
一次特别召开的会议上极力从学术的成就上替他们说情。
有一种恶作剧是他们最得意的。“反邻会”的会友,每人都得随时在口
袋里放着一幅涂上红黄两种颜色的钩锁,在做事时总是两人一起:一个和预
定的对象愉快的谈天或讨论问题,另一个则敏捷地将锁钩穿过他上衣或外套
两个相对的扣眼,跟着扑的一声锁上。这个人就给自己的衣服锁住了,无论
他怎么样的求情都不替他打开。就是会友也不能保证不被锁住。费米总是很
早起床。一个春天的早晨,他自己已经穿好了衣服,却发现其他的人都在酣
睡。他便悄悄地走到拉塞谛的门前,安上了两个铁圈,用钩锁锁上了。过了
一会儿,便有学生在拉塞谛窗下叫他出来。拉塞谛被锁在自己的房间里出不
来,大发脾气,而费米他们却笑个不停,十分高兴。
一到星期日,费米和拉塞谛就到比萨北面的亚本尼诺山脉远足。拉塞谛
像弹簧那样活泼,又像羚羊那样轻捷,向山坡上直奔而上。费米的腿虽然较
短,但精力充沛也还跟得上。晚上归来时,拉塞谛总把费米带到他家里去。
拉塞谛是独子,他和母亲相依为命。他母亲身材虽小,精神却很旺盛,对拉
塞谛在博物学上的爱好,曾加以鼓励和指导。她总用惊异的眼光来看拉塞谛,
好像在自省自己为什么会养这样的一个孩子。她喜欢拉塞谛的新朋友费米,
时常请他吃饭。
师范学院里的饭菜千篇一律,老是雪鱼干,拉塞谛家极好的晚餐使费米
得以换换口味。那时第一次世界大战刚刚结束不久,许多可口的东西不是买
不到,便是价格高昂。在师范学院里,大部分学生所抱怨的则是雪鱼干。但
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费米却无所谓。他吃东西不大讲究口味。
关于比萨的生活情形,极少是有关于学问的。但是比萨最伟大的子弟,
伽利略,一定曾经对年轻的物理学者有所感召。他曾在斜塔顶上试验物体下
坠的情形,斜塔也就是那时费米和其他的学生天天经过的地方。当年使伽利
略想出《摆之定律》的那盏灯也还吊在老教堂的天花板下。
费米和拉塞谛也许都从比萨的学术风气中吸取了物理学,他们都大有进
步。他们的教师没有好多东西可以教给他们,却让他们自由使用实验室。雷
基·布西安尼教授是个极有学问的人,文学造诣也深。他要是从事文学,其
成就可能比做为一个物理实验家还要大。他聪明,却没有魄力。过去他在研
究上颇有成就,但后来除了教书和在实验室来来去去之外就没有做出什么来
了。他的实验室乱七八糟,灰尘积于案头,蛛网结于壁角,有时就是想工作
也提不起兴趣来。不久之后,他的两个学生所知的关于物理学的知识就比他
更多了,他也知道,所以他曾请费米教他些理论物理。他说:“我很蠢,但
你是个思想清晰的人,你的解释我都听得懂。”费米一向不假装谦虚,便同
意对他的老师讲解爱因斯坦的相对论。
1922年7月,费米获得了物理学博士学位。他的论文是关于X光实验工
作的报告,当众宣读的时候,朋友们都来看热闹,结果却有点失望。
11位黑袍方帽的主考人庄严地坐在一张长桌子后面。费米也穿着黑袍站
在他们面前。他开始冷静地有自信地讲话。当他继续讲下去的时候,有的主
考人忍着不打呵欠,有人竖起眉头表示惊异,有的不再听下去。显然费米的
渊博知识也非他们所能了解。费米名列前茅地接受了学位,但没有一位主考
人和他握手或向他道贺,他的论文也没按常规由大学为之出版。
后来,费米回到罗马他的家里来。不久之后,法西斯党人全面占领了罗
马,并成立了新的内阁。
从比萨得到学位回来以后,费米便到柯炳诺教授那里去请教关于自己前
途的问题。一个没有社会地位的青年,初次去拜见一个著名的人物,当然会
感到有些惶恐不安。柯炳诺教授曾是意大利议会的参议员和政府的有头脑的
人物。他曾担任过部长,并且后来又连任了一届。但费米却发觉他并没有像
其他部长那样严肃,相反却显得