小说《Ω》之《麦克斯韦》

论坛：江湖谈琴作者：胡联网发表时间：2011-03-16 13:54
修改中，勿转贴。
 
谦逊并不总是一种美德
“温良恭俭让”是中国人推崇的五种美德，强调与世无争，温和善良，内恭顺外节俭，谦逊礼让，语出《论语·学而》：“夫子温良恭俭让以得之。夫子求之也，其诸异乎人之求之与？”与它相对的“礼智仁义信”，则称为中国人的五常。
是君子则必须无争，这是中国人的传统，一种多少有点奇特的人文气质，“君子矜而不争”，仿佛一争，便成了小人。当然，孔子也承认有些事还是必段要争的，“君子无所争，必也，射乎。揖让而升，下而饮，其争也君子。”简直就是奥林匹克运动会的缩影。
只做到不争还不够，进而还必须主动地让，才显得高尚，脱俗。“尧以天下让许由，许由不受。”把天下都让出去，到顶了吧？没有，许由更绝，你给我我还不稀罕，这更高。
“谦让之风，德莫大焉”，此风浩荡，延绵到周。《史记·周本纪》记载：“古公有长子曰太伯，次曰虞仲。太姜生少子季历，季历娶太任，皆贤妇人，生昌，有圣瑞。古公曰：‘我世当有兴者，其在昌乎？’长子太伯、虞仲知古公欲立季历以传昌，乃二人亡如荆蛮，文身断发，以让季历。”太伯、虞仲不仅将君位拱手相让，还要跑路到蛮夷之地，身上涂些花里胡哨的道道，把头发也剪了，表示绝无觊觎之心，体现了谦让之德的最高境界。
到了汉代，皇帝即位，也得谦让一番。汉高祖刘邦就是经过“谦让”之后，才登基称帝的，“诸侯及将相共请尊汉王为皇帝……汉王三让，不得已，曰:诸君必以为便，便国家。”你看，一让不行，还得三次。开启“文景之治”太平盛世的汉文帝刘恒，也是在“西向让者三，南向让者再”之后，才做了汉天子。这已经让五次了。他谦虚地对群臣说：“恒无功，不拟就神器。叔父楚王，德高望重，明于国家治乱，有丰功。哥哥吴王，惠仁好德，治民有章。弟弟淮南王，秉德以辅政。另宗室诸王，皆有过恒者。”不过让归让，皇帝还是要当的，“宗室将相列侯以为宜寡人，寡人不敢辞。”
皇帝都这么谦逊，大臣当然不能落后。文帝即位后，设左右丞相。为让“周勃为右相，位第一，陈平称病；周勃自知能力不及平，复称病让之。”后来，陈平又让周勃，“高帝时，勃功不如臣；及诛诸吕，臣功亦不如勃。愿以相让勃。”让来让去，让成一段佳话。
“谦让”的最高级别是皇帝之间的相让，文雅的说法就是“禅让”。当然，是不是有禅让，历来有人怀疑。据说，尧、舜、禹之间帝位的相互替代，是通过“禅让”完成的，但《韩非子·说疑》却说：“舜逼尧，禹逼舜，汤放桀，武王伐纣。此四王者，人臣弑其君者也，而天下誉之。”看来是本糊涂帐。
不管是不是真有“禅让”，但它的确为篡夺提供了一个好的方法。曹丕篡汉，司马晋代魏，刘裕夺晋，萧道成兼宋，萧衍并齐，陈霸先领梁，高洋抢东魏，宇文觉承西魏，杨坚掠周，李渊继隋，朱温劫唐，赵匡胤取后周，都名为“禅让”，实为篡夺。
这种“禅让篡法”的始作甬者是王莽，由于是第一次玩，过程还比较繁琐。他先当安汉公，后当宰衡，然后让一帮大臣奏请大后，“……臣请安汉公居摄践祚，服天子韨冕，背斧依于户牖之间，南面朝群臣，听政事。车服出入警跸，民臣称臣妾，皆如天子之制。……赞曰‘假皇帝’，民臣谓之‘摄皇帝’，自称曰‘予’。平决朝事，常以皇帝之诏称‘制’……”
此时谶纬禅让之说盛行，符命、图书，层出不穷。有个人叫哀章的人，头脑非常灵活，“见莽居摄，即作铜匮，为两检，置其一曰‘天帝行玺金匮图’，其一署曰‘赤帝行玺某传予黄帝金策书’。”这个高科技马屁拍得王莽相当高兴，见时机成熟，于是说，“……皇天上帝隆显大佑，成命统序，符契图文，金匮策书，神明诏告，属予以天下兆民。赤帝汉氏高皇帝之灵，承天命，传国金策之书，予甚祇畏，敢不钦受！……”说得很明白，不是我想当皇帝，是因为害怕上天，才接受的。至此，剩下的工作只是一些繁文缛节般的表演程式，“读策毕，莽亲执孺子手，流涕歔欷，曰：‘昔周公摄位，终得复子明辟，今予独迫皇天威命，不得如意！’哀叹良久。中傅将孺子下殿，北面而称臣。百僚陪位，莫不感动。”
从安汉公，到宰衡，再到“假皇帝”，最后当上真皇帝，王莽用了八年，看来“禅让”也不是件容易的事。但到了朱温篡唐，就没有这么麻烦了。当蒋玄晖与柳璨说：“以魏、晋以来皆先封大国，加九锡，殊礼，然后受禅，当次第行之。”朱温直接开骂：“汝曹巧述闲事以沮我，借使我不受九锡，岂不能作天子邪！”连逢场作戏都准备省了。
宋代以后，大概禅让这种事，已经被人玩得太多、太滥，玩不出太多花样，也没多少人相信了，在历史上也就基本绝迹了。
尽管有这些掩藏在“谦逊”外衣下的罪恶，但谦逊本身却不失为一种美备，在世界上的其他地方，适度的谦逊同样受到赞美。西方大贤苏格拉底曾说：“谦逊是藏于土中甜美的根，所有崇高的美德由此发芽滋长”。他的学生柏拉图的话“不知道自己的无知，乃是双倍的无知”，也表现出了恰当的谦逊。但在谦逊的同时，西方人在有些时候也表现得自信，有时甚至是鲁莽，尤其是一些自然科学家，当涉及到他们自己所研究的领域时，表现出强烈的自信。阿基米德发现了杠杆原理，于是说：“给我一个支点，我可以举起地球。”数学家拉格朗日在谈到牛顿时，半是调侃半是自负地说，“一个人建立世界体系的机会只有一次，牛顿是多么幸运啊。”就连物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在谈到量子力学时，也很自信的宣称：“上帝不掷骰子”，另外他还曾言之凿凿，“没有任何迹象显示，人类可以获得并利用核能。利用核能意味着可以随意并且不得不将原子撕成碎片。”
然而，也有一些西方科学家的气质接近东方人，他们过分的谦虚，反而推迟了科学的进展。伟大的数学家高斯，第一个发现了非欧几何，却没有发表，理由只是他觉得还不够完美。高斯从二十岁开始写自己的科学日记，把头脑想到的数学思想都记录下来。在他死后，人们检阅他的数学笔记，认为“……要是他[高斯]公布了他知道的结论，那么，很可能数学要比目前的状况领先半个世纪或者更多。阿贝尔和雅可比就能够在高斯停下来的地方开始，而不必把他们的大部分最好的精力用在重新发现高斯早在他们出生以前就知道的东西上，非欧几何的创造者们也就能够把他们的天才转到其他的事情上。”
在物理学历史上，也有一个人，因为他“不合常理的甚至让人生气的谦逊”，让物理学推迟了二十年。这个人就是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，他在物理学中的影响力和伟大程度，仅次于牛顿和爱因斯坦。他从小到大的朋友和同事路易斯·坎贝尔为麦克斯韦写的传记中，有一段文字这样描写他（他当时大约35岁）：
“他中等身材，筋骨强壮，步履矫健，很有力量。穿戴得并不优雅，但使人感到舒适合体。神态睿智，谈吐幽默，常常陷入深沉的思考。面容刚毅，招人喜爱。眼睛黑亮有神，漆黑的头发与胡子和他苍白的皮肤成鲜明对照……他可能会被一个粗心的观察者认作是一个乡绅，更准确地说是一个英格兰北部乡村的地主；但一个更敏锐的眼睛会发现他肯定是一个学者，一个有非凡智力的学者。”
“……他具有强烈的幽默感，特别喜爱机智诙谐的妙语，但很少放声大笑表露出他的愉快。他的愉快的表面标志和显著特征是眼睛一闪之下变得明亮，非常独特。的确，在他的心中没有什么可引起暴躁的东西，如同他的快乐从不喧闹一样，他也从未烦躁或发怒。平静温和的气质，快乐时的和蔼及节制，当别人恼怒或生气时的无限耐心，他总是用本性里纯粹的宁静去面对生活的变迁。”
一八六五年，麦克斯韦发表了文章《电磁场的动力理论》。当时他三十四岁。作为后来者，我们可以清楚地看到麦克斯韦的这篇文章是物理学在十九世纪最重要的事件。如果把生物学也包含进来，也仅有达尔文的《物种起源》能和它相提并论。然而，麦克斯韦工作的重要性对于他同时代的人来说，并不是显而易见的。在超过二十年的时间里，他的电磁场理论基本上被忽视了。物理学家迈克尔·普平在他的自传《从移民到发明家》（美国历史上最畅销的科普书之一，它是无数渴望成为发明家的美国中学生的圣经）中描述了他如何在一八八三年从美国旅行到欧洲，寻找理解麦克斯韦理论的人。他动身去学习麦克斯韦的理论，就如同一个骑士去寻找圣杯。
普平首先去到剑桥，注册为一名学生，希望从麦克斯韦本人处学习该理论。他不知道麦克斯韦已经在四年前过世了。知道此事后，他留在剑桥并被指派了一名学院导师。但他的导师对于麦克斯韦理论知道得比他还少，并仅对训练他解决剑桥的学位考试的数学问题感兴趣。他吃惊地发现， “极少物理学家搞懂这个理论，即使在它被麦克斯韦于一八六五年阐明它之后。”最后，他从剑桥逃到柏林，并注册为赫尔曼·冯·亥姆霍兹的学生。亥姆霍兹懂得该理论，并把他所知道的教给于普平。普平回到纽约，成了哥伦比亚大学教授，并把麦克斯韦理论教给他的学生，他们随后把麦克斯韦的福音传遍了美国。
为什么麦克斯韦的理论会被如此广泛地忽视呢？毕竟麦克斯韦不像他同时代的格雷戈·孟德尔，后者只是一个工作于波希米亚一座无名寺院花园中的僧侣。麦克斯韦是著名教授，担任剑桥卡文迪许实验室主任，是英国科学界的领军人物。作为他崇高地位的象征，他是英国科学发展协会数学物理部的主席，当该协会于一八七零年于利物浦举行它的年会时，他作了一个主席演说，该演说发表于刚创办的《自然》杂志第二期上。他演说的风格向我们昭示了为什么他的理论没有被认真地对待。人们或许期望他能利用主席演说所提供的机会，向世界宣布他五年前作出的发现的重要性，但他没有这样做。
他首先宣布他的演说的主题，即对数学和物理学前沿的最新进展的综述。接下来，他以极大的热情谈到最近由威廉·汤姆逊（后来成为开尔文勋爵）爵士提出的分子涡流理论。“……威廉爵士基于亥姆霍兹杰出的流体动力学定理上的理论，旨在寻求在均匀无摩擦不可压缩流体的涡流环中分子的属性。亥姆霍兹已经表明，在完美流体中，这样的涡流环一旦产生，将永远旋转下去；它们总由流体中产生该旋转的相同部分组成，并且永远不会被任何自然因素一分为二……”。麦克斯韦接下来对此进行了详细解释和阐述，认为旋涡理论是数学和物理学富有成果的相互作用的一个极好的例子。
不清楚麦克斯韦是否认真地相信他提到的关于涡流理论的内容。或许他打算让他的讲话娱乐听众而不是启迪他们。他具有一种诡秘的幽默感，有可能他是语带挖苦地称赞涡流理论，知道听众中更有眼力的人会理解该理论是个笑话。
只是在演说的最后，麦克斯韦简短地提及了他的电磁理论。他以心不在焉的方式提到它，仅仅说：“另一种我更喜欢的电理论拒绝远距离的作用，并把电动行为归因于一个无处不在的介质中张力和压力，这些压力和那些工程师所熟悉的压力是同一类东西，并且该介质就是光被认定在其中传播的介质。”
“我更喜欢的另一个电理论”的措词似乎故意去模糊这个理论是他自己的理论这个事实。这样下来，他的听众当然对开尔文的涡流比对他的伟大方程更有印象，这一点也不奇怪。
这个故事的教训是，谦逊并不总是一个美德。麦克斯韦和孟德尔两人都过分地谦逊，孟德尔的谦逊推迟了生物学的进展五十年，麦克斯韦的谦逊推迟了物理学二十年。看来，凡做出重大发现的人都不要太谦逊，要自我鼓吹，对于科学进步来说，这样反而更好。
如果麦克斯韦具有像伽利略或牛顿的自负，他将肯定不会让他的工作被忽视。麦克斯韦和牛顿同样伟大，而且容易相处得多。牛顿的《数学原理》第三册的开场白是，“剩下的事情，让我用同样的原则来证明世界系统的构架。” 但很不幸的是，麦克斯韦没有用类似的话来开始他在利物浦的主席演说。牛顿可没有把他的万有引力定律称为“另一个我更喜欢的引力理论”。
一八三一年六月十三日，麦克斯韦出生于爱丁堡，并在此度过中学时光，其后在爱丁堡和剑桥大学完成了大学教育。一八五六年，不到二十五岁的他成为阿伯丁马歇尔学院的物理学教授。离开那里后，他首先到了伦敦的国王学院，在一八七一年，他成了剑桥大学实验物理的第一教授，在这里他领导刚成立的卡文迪许实验室。正是在卡文迪许实验室，在接下来的五十年里，许多物理学的发展都来自麦克斯韦的灵感。
爱因斯坦曾说过，“狭义相对论起源于麦克斯韦的电磁场方程。”他还说，“自从麦克斯韦时代以来，物理现实已经被认为是由连续的场所表示，并不可能有任何力学解释。这个现实性概念上的改变是物理学自牛顿时代以来经历过的最深刻和最富有成果改变。”马克斯·普朗克称赞“他［麦克斯韦］的伟大无与伦比。”理查德·费曼说，“从人类历史的长远观点，比如说，从现在起的一万年里，极少人会怀疑十九世界最重要的事件是麦克斯韦的电动力学定律的发现。”
磁现象是一种自然现象，它分为两种类型的极，“南极”和“北极”。相同的极互相排斥，不同的极相互吸引。指南针的行为可以通过把地球设想为一个大磁体来解释。迈克尔·法拉第于一八三一年发现，在每个磁体的周围存在磁场。磁极跟电荷不同，总是以“南极”和“北极”成对存在，磁单极是不存在的。
电也是一种自然的现象。存在两种电荷，正电荷与负电荷。相同的电荷互相排斥，不同的电荷相互吸引。库伦定律指出，两个电荷的力反比于它们之间距离的平方。同样，法拉第也发现了在电荷的周围存在电场。物质由原子构成，原子由大量的零电荷的中子、正电荷的质子以及非常轻的带负电的电子组成。通常的物质包括相等数量的两种电荷，因此呈中性。带负电的物体带有过多的电子，而带正电的物体则是缺少电子。在导体的物质中，电子通过电场容易被移动，而在绝缘体中，电子被紧缚于它们的原子上难于移动。电子在导体中的流动被称为电流。
汉斯·克里斯蒂安·奥斯特于一八二零年发现，移动的电荷产生磁场，匀速移动的电场产生恒定的磁场，振荡的电场产生振荡的磁场。法拉弟发现移动的磁体产生电场，匀速移动的磁场产生恒定的电场，振荡的磁场产生振荡的电场。因此，变化的电磁和磁场可以互相振荡下去，自我支撑和自我产生，从振荡的电场源脱离，在空间中以波的方式极快的运动。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦表明这种波的速度可以直接从真空的电磁性质中计算出来，结果是每秒约米，正是光的速度。麦克斯韦把所有的这些自然现象总结在如下的四个方程中，即使我们不懂得它们的具体含义，也可以欣赏到它们在形式上的对称之美：
                                 
                                  
                                  
                                  
其中是梯度符号，是旋度符号，是圆周率，E是电场，B是磁场，是电荷密度，c是光速，J是电流密度。前两个方程表明磁场如何产生电场，后两个方程表明电场如何产生磁场。由于电场和磁场都是矢量场，即空间的每个点是一个矢量，有方向也有值，因此要说明它们的变化情况，必须同时说明，它的值如何变化，它的方向如何变化。梯度符号即表示矢量的值的变化率，表示矢量的方向的变化率。
这个方程组被英国《物理世界》期刊列为有史以来最伟大的方程之首，其中牛顿的第二定律位列第三，爱因斯坦的质能方程列第五。大多数人会心一笑，“呵，英国人。”但公正的说，无论谁列出十大最伟大的方程，麦克斯韦方程必列其中。然而，人们往往只记得牛顿和爱因斯坦，却少有人知道麦克斯韦，部分的原因是前两人的方程，初中生就能看懂，而要懂得麦克斯韦方程，则必须受过大学以上的相应专业的训练。
只有专家才会去真正地理解这些方程的含义，以及在不同的边界条件下去求解它们。我们只需要知道，我们所有的电视、电影、电话、手机、微波炉和互联网，现在我们能享受到的绝大部分现代生活，全部包含在这四个方程（以及量子力学）之中。这实在是让人吃惊的事情。如果麦克斯韦活到现在，估计也想不到他的四个方程已经导致社会出现了如此深刻的变革。在当时，只有法拉第部份认识到了电磁场的威力。当时的大人物威廉·格莱斯顿（四届英国首相）曾遇见法拉第，关心他在电学上的工作是否有任何用处。“是的，先生，”法拉弟预言道，“有一天你将对它收税。”
因此，当我们坐在电脑面前或拿着iPad，看着上面从互联网上检索出的内容、愤怒的小鸟在屏幕上飞过、好友上线的声音响起、收到十几年前老同学的问候邮件的时候，不妨停下手中的活计，静下心来，在心里感谢一下这位谦虚而伟大的人物，因为他实在要比斯蒂夫·乔布斯、比尔·盖茨或者塞吉·布林和拉里·佩奇伟大得多。
标签： 添加标签

顶 0 / 踩 0

发表回复
 
  • 标题
  • 作者
  • 时间
  • 长度
  • 点击
  • 评价

京ICP备14028770号-1