走进物理学殿堂

1920年夏天，海森伯高中毕业了。他想进慕尼黑大学数学系，专攻数学。他父亲那时正在这所大学执教，于是叫他去拜会数学系的林德曼（Ferdinand von Lindemann，1852—1939）教授。林德曼是一位有着白胡子的老人，年事已高。海森伯去见他时，他正不大舒服，精神也不好，听了海森伯想进数学系的要求后，就不大耐烦地问：“你最近读些什么书？”

海森伯回答说：“读过韦尔的《空间、时间和物质》。”韦尔（Hermann Weyl，1885—1955）是德国鼎鼎大名的数学家，他的《空间、时间和物质》（Space-Time-Matter）一书在当时可是热销一时的科学名著。

在回答时，海森伯可能还洋洋得意，他看的这本名著，许多大学生都看不懂，而他不但看懂了，而且正因为看了这本书才决心进数学系。他想林德曼一定会大吃一惊，并高兴地收留他。但海森伯高兴早了，林德曼一听海森伯的回答就决断地说：“那你就根本不能学数学了！”

海森伯（左）和他哥哥的合影。

完了！就这样莫名其妙地被林德曼教授打发走，还不知道为什么呢！海森伯只好对父亲说：“我也可以读理论物理，试一试，行吗？”

幸亏林德曼不接收这个学生，否则海森伯就不会转向物理系了。父亲让他去会见物理系的索末菲教授。索末菲那时刚50岁出头，留着一副向上翘的八字胡，精力旺盛，对人和善，而且在世界物理学界很有名气。索末菲倒是很痛快地接收海森伯做他的学生，但是当他听说海森伯读过《时间、空间和物质》一书时，不免沉思了一下，然后对海森伯说：

“请你注意，做学问不能从最难的地方开始，你应该从基本物理学领域开始，先做一些要求不高的、细致的工作。你在中学里做过一些什么实验？”

海森伯回答说：“曾经做过一些小仪器，如小马达等，但我不大喜欢同仪器打交道。”

索末菲知道聪明的学生往往年轻气盛，仍然耐心地对他说：

即使你想专门攻理论物理，也应该以最大的耐心做一些你认为不重要的小题目。一些大题目要解决，如爱因斯坦的相对论，但是也有许多小题目要解决，这些小问题不解决，大题目就完成不了。

海森伯还是听得不虚心，又斗胆地加了一句：“可是，我对大问题后面的哲学问题更感兴趣，而对小问题不太有兴趣。”

索末菲不大高兴了，心里想：“这年轻人也够狂的了，说了半天他还听不进去。”但索末菲向来对年轻人很善意，于是又耐心地说：“你可知道，大诗人席勒曾经说过：‘如果国王要建造宫殿，推手车的人可有事情做啦。’首先，我们都要做推手车的人！”

海森伯不敢再多说。索末菲也不想多指责学生，就说：“你有没有能力，我们很快会看出来的，你可以参加我们的一些讨论班。我倒想看看，你如何来参加。”

就这样，海森伯没有走进数学领域，而被一位高手领进了物理学的殿堂。但是，海森伯与索末菲第一次谈完话后，心中颇有些沮丧。他原想一下子进入到最前沿的科学问题中，现在索末菲明确无误地告诉他，先要从基础学起，做推手车的人，离前沿课题还远得很呢！

“真令人扫兴！”海森伯想。

不久，他在讨论班看见一个胖胖的、长相有点滑稽的同学。索末菲告诉海森伯：“这是泡利。”

索末菲本来要走，忽然又转身对海森伯说：“他是我最有才能的学生之一，你可以从他那里学到很多东西。将来在学习中有什么不懂的，可以问他。”

这个胖乎乎、说话尖刻得让人要哭一场的泡利，从这天起就成了海森伯终生的诤友。

泡利是从奥地利到德国来的学生，比海森伯只大一岁，但他的物理知识可比海森伯要广博得多多，理解得深。尤其令人佩服的是，前不久德国出版《数学百科全书》时，索末菲竟然让泡利撰写《相对论》这一节。结果，泡利把这一节写成了一本书，而且后来成了名著，受到爱因斯坦极力称赞。这个泡利，总是让人大吃一惊。

德国著名物理学家索末菲教授，他是海森伯和泡利的导师。

有一天上课时，海森伯请坐在他身边的泡利下课后谈谈如何学习物理。正说着，索末菲进了教室。索末菲理了理漂亮而又向上翘的胡子，开始上课。海森伯正准备聆听讲授时，泡利向海森伯悄悄说：

“你瞧，我们的教授是不是像一个骑兵上校？”

课后，泡利根据海森伯的要求，仔细谈了他对当前物理学和如何学习物理的种种看法。他说：

当前的物理，已不能用我们日常生活中熟悉的概念来描述，必须用抽象的数学语言才行。所以，今日物理对实验物理学家来说已经太难了。我们必须有现代的数学训练，否则就无法研究物理学了。

海森伯听了之后，大受启发，真正感到：“听君一席话，胜读十年书！”

泡利和海森伯有同样的缺点，都不喜欢认真做实验。教他们物理实验的是维恩教授，这是一位获得1911年诺贝尔物理学奖的实验物理学大师，对学生非常严格。而且，维恩认为，学习物理必须精于做实验，对索末菲的几个高才生，他总抱着不信任的态度，因为这几个人总不好好做实验，却一个劲地讨论高深的数学。

有一天，泡利和海森伯一起做实验，测定音叉的振动频率。但他们进了实验室之后，根本没做实验，却讨论起原子结构中一些有趣的问题。谈了许久，忽然泡利大叫一声：“糟了！马上要下课了，我们还没动手做实验。”海森伯也慌了：“这如何是好呢？”还是泡利脑袋灵光，出了一个馊主意：“就利用你的听觉吧！我敲一下音叉，你听出是什么音调，我就可以算出音叉的频率。”海森伯大为高兴。这堂测量实验，就这样混过关了。

这一对在大学时代的好朋友，在以后几十年的科学研究生涯中，成了相互支持、相互帮助的终生伙伴。他们的许多重大发现，都是两人在不断通信讨论和当面争论中，逐渐萌芽、孕育和成长起来的。