中外科学家发明家丛书:费米_2-第3章
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学生的数学，这是一门在物理学大厦上课、一切由物理学者担任的课。到了
1926年，柯炳诺便要求费米在那儿长久呆下去。
费米那时在佛罗伦萨教机械学和数学，地位是副教授，不是终身职位也
没有养老保险金。一年以前，他曾经谋过沙丁尼亚加里格里亚里大学的数学
物理教授之职。依据意大利法律，一个大学可以通过考试竞争的办法来选择
某一科目的教授。但这种考试并不是正式的考试，而是由几个大学的教授所
组成的委员会根据申请者的资格和著作来确定。由此选出来的头三名便可做
相应科目的教授。
加里格里亚里是个偏僻小城市。沙丁尼亚是个研究民俗学的好地方，并
没有其他繁华地区那种文化气氛和舒适的生活设备。加里格里亚里大学的职
位，只是被当成跳向其他大学的一块踏脚石而已。
加里格里亚里大学举行上述那种形式的考试时，费米便决定申请。他很
有信心地寄出了他的履历和著作，因为他知道虽然自己年纪轻，却已在国内
外学术界有了名声。他已发表了将近30篇论文，其中一部分是实验工作的报
告，大部分是关于相对论的理论研究。可惜的是，这时意大利的数学家却分
成了两派，一派接受了爱因斯坦的相对论，另一派则不肯接受。
加里格里亚里负责考试的教授委员会也分成两派：拥护爱因斯坦学说的
只有勒维—西维达教授和伏尔德拉教授，其余的三位教授都是反对的。勒维
—西维达教授和伏尔德拉教授都在罗马大学任职，都是国际上有名的学者，
对新的科学进展极感兴趣，他们都曾和费米见过多次面，对费米的思路很清
楚，领悟得很快，同时他们也很欣赏费米把握问题要点的能力。因此，他们
选中了费米。
但是其余的三位教授却选中了另外一个人：基奥凡尼·基奥奇，一个在
费米出世以前8年便已获得了学位的中年工程师，曾因创制出秒制单位而享
誉世人。他被评选为第一名，获得了加里格里亚里大学的教席。
这时，各大学的数学物理学教授并无空缺，费米便留在了佛罗伦萨。1926
年，柯炳诺教授想到把费米招到罗马来时，费米还未找到终身职位，但他的
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声望却提高了。这时他已经发表了《论单原子气体的量子化作用》，这是篇
在理论物理学进展方面很有份量的论文。
几年来，费米对于分子、原子和电子的活动和统计问题以及能的放射问
题都极感兴趣。对假想的完美气体的活动也经常进行研究。这种单原子气体
的活动所遵循的精确定律使他百思不解，某些关键的因素，是他所不知的。
科学上的问题极少是孤立的，某些问题的答案常常和其他问题有关联。
十多年来，科学家对原子和原子活动定律都在作理论上的研究，希望借此了
解由实验得来的繁多而混乱的资料。这是原子物理学兴盛的时期，新的理论
见解陆续发表出来。
1925年，意大利出生的物理学者和尔弗冈·保利在研究绕着核子运行的
电子的能时，发现了“排他”的原理，用平常的话来说，就是：绕着核子旋
转的电子，每圈只能有一个。费米立即将这个原理应用到完美气体上来。
那时，值得费米苦思冥想的问题很多。佛罗伦萨大学物理实验室设在亚
尔塞脱里区一座有名的山上，伽利略晚年就是在这里度过的，并且在这里去
世。费米在佛罗伦萨时也住在亚尔塞脱里区，他常常和拉塞谛一道去抓些壁
虎和小蜥蜴等，并且拿来放在饭厅里。这些小动物是无害的，一般人却相信
它们身上附有鬼怪。但他们拿来只是为了逗玩。
他们两个人时常一连几个小时俯卧在草地上，一动也不动，各人手里拿
着一根长的玻璃棒子，棒端夸着丝套索。在这样静静地伏在地上的时候，拉
塞谛总是睁大了眼睛注视着他眼下的小世界：一片在生长中的嫩草叶，一个
嘴里衔着东西匆匆走过的蚂蚁，以及玻璃棒上映出的阳光的色彩等。不是博
物学者的费米对于眼下的小世界却没有兴趣。他在守着小蜥蜴出现时，脑子
里想的却是别的事。他暗暗考虑把保利的原理应用到完美气体的理论上。他
终于由此而发现了他以前所不知的要素：在气体里，没有两个原子能以同等
的速度移动，用物理学家的话来说，就是在每一种相量状态中只能有一个完
美的单原子的气体。这个原理使费米能够将气体的行动完全计算出来，后来
被称为“费米的统计”。费米和其他物理学家又用这个原理来解释其他一些
现象，包括金属对热和电的传导力。
当柯炳诺教授建议在罗马大学设立理论物理学讲座时，费米关于完美气
体的理论刚好发表了出来。理学院很赞成柯炳诺的建议，教育部也因柯炳诺
的关系而很快批准了这一建议。由教授委员会组织的那次考试在1926年夏举
行，费米名列第一。第二名是费米的老朋友柏西可，受聘于佛罗伦萨大学。
第三名是亚尔多·蓬特伦摩里，这人在两年后作为倒霉的意大利北极远征队
队员时，在北极海上失踪。费米受聘于罗马大学，并于当年10月到校。
仅有费米一个还不够，柯炳诺教授接着又把拉塞谛请到罗马来当副教
授，一种无须经过考试的职位。这时柯炳诺已有两个热心的教师了，但学生
却寥寥可数，素质也很差。适宜于读科学的最好的青年都让工程系吸引去了。
只有那些因功课过重负担不了的学生才转到物理系来。这是物理系学生素质
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较低的原因，柯炳诺教授决定改变这种状况。
那时候，罗马大学城还未建成，大学的课室散布在罗马的各个角落。法
学系、文学系和社会科学系都被安置在当年由米开朗基罗所设计的“知识楼”
里，但理学院各系就没有这样的福气了。理学院的学生常常要花很长时间坐
着电车去上课。
化学和物理的课室设在沿本尼斯本诺街山地上的两座房子里，两座房之
间有石铺的小径连接，沿径种着茂密的竹子和棕榈树。在1870年前这本来是
两座修道院，这一年，罗马被新统一起来的意大利王国所占，新的政府与旧
政府有较大不同。两座修道院及其周围的地方便被分给科学家们作为研究化
学和物理的场所。
当年的化学家们认为修道院很适合他们做学问。他们并未改变房子的原
样，只是用玻璃墙将修道院前后左右的通路拦住了，并用围起来的空间当做
实验室，同时保存了中间的石井、水桶和滑车，那口井还在使用，修道院的
外观一如既往：高耸、沉重、荒凉，像一座监狱。
可是物理学家们并不乐意将修道院当做教室。他们决定将修道院拆掉，
改建成一座现代式的学府。但那些一向住在那里的修女们却不肯搬走。他们
采取了许多办法，都无济于事。后来，那些物理学家们只好请了一队精兵来，
这种精兵是经过特殊训练的，头顶戴着插着羽毛的帽子。那些修女们望着这
些威武的士兵，远远地躲开，并且赶紧收拾行李离开了那里。
新建的大厦显得很朴实，设计方案完全根据未来的需要。在当时以欧洲
的标准来讲，那算是相当不错的了。
柯炳诺上课的地方是一间大房间，一排排的长凳从教室的后墙一直排到
讲台前。柯炳诺胖而矮，但讲台却很高大，这使得学生几乎看不到他。当他
跨着小步爬到讲台上来，或者着急地跑到黑板边，拉长身子想写得高些时，
看起来真像个大玩具，很易逗人乐，但当他开口讲课时，课室里便鸦雀无声，
全班的注意力都集中在他的身上。
一天上午，柯炳诺教授在课室里宣布，他要找两三个优秀的学生从工程
系转到物理系去。他说，这是个非常好的机会，因为他认为现代物理学是个
最有发展前途的学科。大学里的物理学者最近有所增加，这有利于对少数学
生进行个别训练，训练完成后任职的机会也会好一些。柯炳诺的眼睛黑溜溜
地在一排的长凳上搜索，并再度声明他所要的只是最好的学生，因为只有最
好的学生才值得他在他们身上花费时间和精力。
柯炳诺只收了一个学生，厄杜亚多·亚马尔第。亚马尔第两年前才到罗
马。他的父亲本来是马杜亚大学的数学教授，两年前被罗马大学招聘过来，
他便也跟着来了。他是工程系二年级的学生，跟着柯炳诺学电学。他才18
岁，样子却比实际年龄小，厚厚的卷发覆盖着玫瑰红的脸蛋，显得很可爱。
有一次，费米和同学们玩一种叫做“无声电影”的游戏：一组人静静地
扮演某一著名影片里的情节，一个人念字幕，另一个人嘴里不停地模仿器具
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的声音。当时费米任导演，并由他分配角色。亚马尔第也参加。但当费米吩
咐一个名叫安娜的女孩演奇勒塔·嘉宝时，她却拒绝了。安娜高瘦，脸上总
带着一种模模糊糊的表情，委派她演嘉宝是最合适不过了。但安娜很害羞而
且固执。对于她，费米并没有什么权威可言。因为安娜并不看重科学家。这
回费米算是碰到硬钉子了，其他的女孩也都有了要演的角色，游戏看来就要
玩不成了，但费米却猛然有了主意。他转向亚马尔第说：
“在女孩子面前，不能证明男孩子会扭扭捏捏。你演嘉宝！”
亚马尔第很坦然地接受了。不一会儿，他便穿上了天青色的丝绒袍子在
临时戏台上出现。在这一段时间里，费米和他的同学们度过了快乐的时光。
在以后的岁月中，还有别的人到罗马大学来工作。新的学生，意大利各
大学的毕业生和外国的毕业生被罗马大学物理系深深吸引。他们来来去去，
但上述几个人：费米、拉塞谛、塞格勒和亚马尔第却都留了下来。柯炳诺称
他们为“他的弟子”，而柯炳诺则为此成了一群合作密切的人的核心。他们
互相谅解，交情很深。
这两个教师和两个学生合作共事时，他们都还很年轻，最大的和最小的
之间相差不过7岁。他们都喜欢运动、游泳、爬山、远足和打网球。
网球是费米和拉塞谛最喜欢的运动形式。他们在佛罗伦萨的时候就开始
打网球。但是两个人都使学生感到可怕，因为二人在学生考试时监考很严格。
有一次两个脸色有些苍白的学生对话说：“费米和拉塞谛对谁都不客气，不
及格就不及格。”他们对学生的要求实际上是以他们自己为标准的。
实际上，拉塞谛、费米和亚马尔第在严肃工作中又都喜欢说笑和打闹。
亚马尔第的太太金尼斯脱拉还记得她第一次上费米的课时的情形。那时她还
是物理系的学生。她比亚马尔第小几岁，在亚马尔第之后入学。除了正常的
功课外，她又被邀请参加多半由费米，有时由拉塞谛组织的非正式的会谈。
费米当时就对她说：“不要怕，我们只是做一种游戏，我们称之为‘两个里
拉’：任何人都可以向别人问一个问题，那个答得不对的人便拿出一个里拉
来。而那个发出问题但自己又不能圆满回答人便拿出两个里拉来。你看，这
多么简单。现在就让我们开始。谁有问题问这位小姐？”
亚马尔第用假装的口气说他有一个问题，“你知道的，橄榄油的沸点比
锡的溶解点高。那么，你如何能够把涂锡的锅用橄榄油煎东西？”
金尼斯脱拉虽然有点慌张，但答得很对：“煎的时候油并不沸，沸的是
食物里的水份。”
这并不像费米所说的那么简单。要答这样的问题并不是只要懂得做菜就
能答得出来的。其后的教授法也都像这天那么不正式。问题并不是预先想定
的，而是临时想到就问，问起这个又牵连到那个，学生教授都联合起来回答。
费米也提出问题，并将答案写在黑板上，同时大声读出，这样便可以使学生
学习如何逐步推理，如何剔除不重要的因素而使重要因素更加突出，以及如
何用已知的事实来推测未知的东西。
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这种研究是很不合乎常规的。这可以从费米那张旧桌子上的一个洞看出
来。这张桌子以前放在本尼斯本诺街老物理学大厦里，现在搬到新大厦使用。
那个洞是赛格勒在一次讨论中发脾气用拳头打穿的。赛格勒很容易发脾气。
大家戏称他为“巴西里克”。也和这种传说中的大蛇一样，据说他发脾气时，
眼里也像能喷出水来的那样。
马佐拉诺只参加过几次这样非正式的研讨会。他是个天才，脑子灵敏过
人，是物理学大厦里思想最深刻、最活跃的一个人物。有他在一旁，人们便
无须用计算尺来计算数目，他只用心算便能算得既快速又准确。
有人这样问他：“你告诉我1538的对数是多少？”或“243×578的立
方根是多少？”而他很快就能回答出正确的答案来。
有一次，费米和他比赛，费米用铅笔、纸和计算尺，马佐拉诺则什么也
不用，只用他的脑子。结果胜负不分。
马佐拉诺是一个奇怪的内向的人，对什么人都感到害羞。早起，当他搭
电车到大学去时总是坐下来构思，眉头紧锁，常能在那里想到一些新的见解：
对于某一难题的解答或者将在实验中的一些事实联系起来而形成一种理论。
每当这时候，他就从袋里掏出铅笔来，在烟纸上写下一些数字。下了电车走
向物理学大厦时，他仍是处于沉思之中，低着头，让一头蓬蓬的乱发掩住自
己的眼睛。他会去找费米和拉塞谛，拿着烟卷纸陈述他的见解。
他们也会说：“真是好极了，快写下来，拿去发表。”
“噢，不！”马佐拉诺一听到发表就畏缩起来，好像是让别人看他不想
公开的东西似的。每在这种时候，他都是抽完最后一根烟卷，然后将烟头扔
到废纸篓子里。
事实上，这种性格使他在科学上难以有大的作为。比如马佐拉诺在海森
堡的核子理论未发表以前，便已想出了同样的道理，但他从未写出来，人们
也难以知道。
别的学生从费米和拉塞蒂那里所学到的，或者费米教导别人慢慢学到
的，马佐拉诺都可以在自己的房间内通过静静的思考而获得。只有当他碰到
特别难的问题时他才来问费米。其中关于量子论问题就是一个例子。
当费米对量子论作广泛而深入的发挥时，班里的人觉得极难理解。物质
是由电波和能构成的理论，在他们看来简直是不可想象的，也是无法证明的。
拉塞谛不敢说他对量子论完全了解，但当费米不在时，他仍是最有资格
代表费米的一个人。黑眼睛，
