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史上最神秘的物理學家:32歲人間蒸發,卻比肩牛頓

2024-03-22科學

在人人都搶著釋出一手研究成果獲得崇高榮譽,生怕落於人後的理論物理界,有一個人卻偏偏甘當第二,成為被遺忘的研究者。他,就是馬約拉納,一個物理界出了名的怪咖。

科學家分為好幾種,二流或三流的科學家盡他們最大努力仍行而不遠,而一流科學家則做出推動科學進步的重要發現。他們都是天才,比如伽利略和牛頓,當然還有馬約拉納。

——費米

1938年諾貝爾物理學獎得主,被譽為「原子能之父」的恩利克·費米曾言及此。這位在理論和實驗領域均卓有建樹的物理學巨匠,所贊譽的那位神秘人物究竟是何方神聖?竟能與牛頓、伽利略等科學巨擘相提並論,卻鮮少有人耳聞其名。這究竟是怎樣一位傳奇人物,能引發費米如此崇高的贊譽?

把研究成果扔進垃圾桶的怪人

在理論物理界,眾多學者都競相追逐一手研究成果的榮光,生怕落後於時代的步伐。然而,在這璀璨星辰中,卻有一位特立獨行的研究者,譚寧願選擇成為第二,甘於在角落默默奉獻,他就是馬約拉納,物理界那位被遺忘的巨星。

馬約拉納,1906年出生於義大利的西西裏島,仿佛命運的安排,他從小就展現出非凡的數學天賦。盡管他的商人父親和家庭主婦母親對物理毫無興趣,但他的舅舅季裏諾·馬約拉納卻是個物理學家。這位舅舅以實名挑戰愛因史坦的相對論而聞名,盡管他的實驗總是證明愛因史坦是正確的,但他依然沈浸在自己的研究中,追尋著物理的真理。

馬約拉納似乎繼承了舅舅的這份執著和勇氣。17歲時,他憑借優異的成績順利進入羅馬大學攻讀工程學。而在22歲那年,他又被引入了羅馬大學物理研究所,加入了由費米領導的、匯集了義大利最優秀物理學家的團隊。

在這個群星璀璨的舞台上,馬約拉納並沒有急於追求榮譽和地位,而是默默地探索著物理的奧秘。他的研究或許不是最引人註目的,但每一篇論文都凝聚著他的心血和智慧。他用自己的方式,為物理學的進步貢獻著力量。

在物理界,那些閃耀的巨星和一流的研究團隊,仿佛是天生註定要創造歷史的。而馬約拉納,這位擁有卓越分析計算能力和物理直覺的天才,正是在導師費米的引領下,開啟了他的物理之旅。他憑借自己的才華,發表了第一篇物理生涯的論文——【費米提出的原子結構統計模型的早期套用】,並在原子光譜領域進行了深入的研究。四年後,他的又一篇論文在物理界引起了軒然大波,這篇關於隨時間變化的磁場下原子光譜的研究,直接吸引了伊西多·拉比等物理學家的目光,為原子物理領域開辟了一個嶄新的分支——無線電磁波頻譜。

如果我們將他的經歷比作一部武俠小說,那麽他無疑就是那位少年奇俠,獨步武林,開創了屬於自己的門派。然而,這位少俠卻有些「古怪」。在費米的團隊中,為了攻克重大物理難題,通常會將研究人員分成幾個小組進行協作。但馬約拉納卻偏偏喜歡單打獨鬥,享受那種獨自面對挑戰的快感。更令人驚訝的是,他對發表論文這件事似乎並不熱衷。他常常將自己的研究成果隨手寫在煙盒背面或餐巾紙上,一旦弄清楚某個問題,就會毫不在意地將寫有成果的紙揉成一團,扔進垃圾桶。

正是這樣的研究習慣,讓他在發現「小居禮夫婦」所提的疑似Gamma射線新粒子時,認為這種粒子應該保持電中性、品質和質子類別似(即中子),並因此忽略了費米讓他發表論文的建議。然而,後來的詹姆士·查德威克透過實驗證實了這一發現,並因此獲得了1935年諾貝爾物理學獎。這一事件並沒有讓馬約拉納改變他的研究習慣,反而更加堅定了他的信念:只研究,不發表。他的這種堅持和執著,讓人既敬佩又惋惜,因為他所放棄的,或許正是那閃耀的諾貝爾獎榮譽。

為了找工作,翻出費米子研究

在搜尋引擎的魔力之下,馬約拉納費米子與「苦尋80年」、「終於露面」等關鍵詞緊密相連,彰顯著它研究之路的崎嶇與漫長。然而,它的發現卻源於一位物理學家的隨意之舉,仿佛命運之神在不經意間撒下的種子。

1933年,費米實在無法忍受馬約拉納的埋頭研究而不願發表的作風,便強烈推薦他到德國萊比錫大學跟隨海森堡進行研究。正如費米所預料的那樣,馬約拉納與海森堡一見如故,彼此欣賞。在海森堡的影響下,他又前往哥本哈根,與物理學大師波耳共事,深入研究了海森堡的理論和波耳的原子模型。


然而,生命的道路總是充滿了曲折。馬約拉納的身體在追求科學的道路上逐漸疲憊不堪,最終他帶著一身病痛回到了羅馬。他用四年的時間閉關休養,同時繼續著他的研究工作。這段時間裏,他涉獵了地球物理、電工學、數學分析和相對論等多個領域,而其中最為引人註目的成果便是他發現了馬約拉納費米子。

這個發現的發表過程也充滿了戲劇性。1937年,休養了四年的馬約拉納發現自己的積蓄已經難以維持生計。正當他一籌莫展之際,得知義大利某所大學有一個教授職位正在招聘。為了應聘這個職位,他不得不送出一篇原創論文。於是,他從抽屜裏隨意抽出了一篇關於微子的研究論文投遞了上去。

這篇論文的發表讓人們驚訝地發現,馬約拉納早已構建了一個完善的微中子理論。他精密地演算了英國物理學家狄拉克提出的電子運動的相對論性量子力學方程式,得到了馬約拉納方程式式。這個方程式式能夠描述中性自旋½粒子,並得出滿足這一方程式的粒子為自身的反粒子。這一發現被稱為馬約拉納費米子,成為他的代表性研究成果。

這位物理學家的天才之處在於,他的研究成果不僅具有極高的學術價值,還為他帶來了意想不到的收獲。因為這篇重大研究發現的論文,他被直接聘為拿坡里大學的全職教授,而且完全無需經過面試。這仿佛是對他天賦的認可,也證明了天才總是能夠在不經意間創造出驚人的成就。

人間蒸發,是自殺還是綁架?


在偶像劇中,我們經常聽到「你腦袋裏到底裝著什麽東西啊?」和「顯然是和你不一樣的東西啊!」這樣的台詞,用以刻畫天才與普通人之間難以逾越的鴻溝。普通人往往對天才的內心世界感到困惑,就像馬約拉納的消失一樣,成為了一個難以解開的謎團。

馬約拉納,一個生活並不寬裕的學者,卻意外地成為了拿坡里大學的教授。這本應是他人生中的一大喜事,然而,他卻在就職日期的前一天,留下了一封充滿厭世氣息的信件,讓人不禁為他的命運感到惋惜。


信中,他向招聘他的老師表達了歉意和感激之情,同時也向院裏那些他認識且欽佩的人致以歉意。他請求大家原諒他的不辭而別,並希望他們能夠在心中記住他,寬恕他。這封信透露出馬約拉納內心的矛盾和掙紮,讓人不禁對他的命運感到擔憂。

警方在調查過程中,發現了馬約拉納留在臥室抽屜裏的一封信,這封信是他準備寄給家人卻最終沒有寄出的。信中,他表達了自己不希望家人為他感到悲傷,希望他們能夠盡快從失去他的痛苦中走出來。這封信進一步揭示了馬約拉納內心的堅強和善良,也讓人對他的失蹤感到更加困惑。

作家列昂納多·夏夏對馬約拉納的失蹤提出了不同的看法。他認為,馬約拉納的遺言與常見的自殺遺言有所不同,這讓他對馬約拉納的失蹤產生了疑問。而馬約拉納的第三封信更是讓整個事件變得更加撲朔迷離。信中提到,他被大海拒絕,準備返回之前的酒店,但他明確表示不會再教書了。這封信進一步引發了人們對馬約拉納失蹤原因的猜測和探討。

警方根據第三封信的線索,查了船舶公司的售票記錄,發現馬約拉納確實購買了返回拿坡里的船票。然而,他卻在抵達拿坡里後消失得無影無蹤。與他同船艙的夥伴之一堅稱,馬約拉納在他下船時還在床上睡覺。這一情況讓人們對馬約拉納的失蹤感到更加困惑和不解。

從那以後,馬約拉納就像人間蒸發一般消失了。無論是活著的蹤跡還是屍體,都沒有被發現。他的故事引發了各類文學作品的猜想和創作靈感。有人猜測他被外星人劫持了,有人在他的科幻小說裏為他頒發了一個諾貝爾物理學獎……這些猜想和創作都展現了人們對馬約拉納失蹤事件的無限遐想。

隱形冠軍,幸與不幸?


馬約拉納,這位在32歲便人間蒸發的物理研究生,盡管他的學術生涯短暫,僅有十幾年,但他留下的研究成果卻足以震驚世界。他,就像一位隱形的冠軍,默默地在科學的舞台上展現著他的才華。他的失蹤,成為了一個未解的謎團,而警察在他家中的抽屜裏發現的那些尚未發表的論文,更是增添了這個謎團的神秘色彩。

其中,一篇關於宇稱可能不守恒的超前意識論文,更是引起了人們的廣泛關註。眾所周知,1957年楊振寧和李政道因提出宇稱不守恒而獲得諾貝爾物理學獎,然而,很少有人知道,第一個想到宇稱可能不守恒的,或許正是馬約拉納。在那個時代,人們還在猜測自然界中是否存在微中子,而馬約拉納,這位計算能力超強的物理天才,卻已經建立了自己的微中子理論,並開始意識到宇稱可能不守恒。

然而,馬約拉納並沒有繼續研究微中子,他的目標是建立一個能統一所有物理學重要理論的新理論:大一統理論。微中子方面的研究只是這個構想理論的其中一環。但遺憾的是,因為他的突然失蹤,這個理論研究沒有繼續推進下去。他的研究成果也被他鎖進了抽屜裏,靜靜地等待、慢慢地腐朽。

正如費米所說,每個天才都有讓普通人難以理解的情懷。馬約拉納的撲所迷離的去向,也給微中子蒙上了更為神秘的面紗。他與其舅舅一樣,有著偏執的隱形冠軍情懷。然而,這種情懷卻給物理界造成了極大的損失。譚寧願孤芳自賞自己的研究成果,也不願選擇公開釋出。這不僅是對自己研究成果的無視,也嚴重拖慢了整個物理領域的研究行程,甚至長達半個世紀都可能無法取得進展。

試想一下,如果馬約拉納的研究成果沒有被隨意丟棄在垃圾桶裏,那麽費米研究團隊就能加快研究行程,攻克更多的物理難題;如果他沒有把他的研究成果鎖在櫃子裏,而是即時發表,那麽當時的物理學家就能用他們更多的精力去鉆研新的領域,宇稱不守恒定律或許就能早20幾年被發現,馬約拉納費米子也不用等了80年才被人們找到,套用到科技領域進而改變人們的生活。

然而,一切沒有如果,所有的可能都隨著馬約拉納的失蹤而幻滅。他的才華和研究成果就這樣被埋沒在歷史的長河中,成為了一個永遠的遺憾。馬約拉納的失蹤和他那些未發表的論文,成為了物理學界永遠的謎團和遺憾。他的故事告訴我們,科學的發展需要交流和合作,只有讓更多的人了解和參與到研究中來,才能推動科學的進步。而馬約拉納的遺憾也提醒我們,珍惜每一個科學研究的成果,讓它們在人類的智慧中得到更好的發揮和套用。