任性的跳槽者玻尔兹曼
路德维希.玻尔兹曼(Ludwig Eduard Boltzmann)(1844/02—1906/10)是奥地利经典统计物理大师、被称作经典统计物理之父[1]。经典统计物理因此被称作玻尔兹曼统计。
除了科学上的贡献,玻尔兹曼广为人知的是他自杀的故事以及工作后任性的一次又一次的跳槽:
维也纳大学无薪讲师2年:1867-1869
格拉兹大学数学物理教授4年:1869-1873
维也纳大学数学教授3年:1873-1876
格拉茨大学实验物理教授14年:1876-1890
慕尼黑大学理论物理教授4年:1890-1894
维也纳大学理论物理教授6年:1894-1900
莱比锡大学理论物理教授2年:1900-1902
维也纳大学理论物理教授4年:1902-1906
玻尔兹曼中学时期是随父母在林茨(Linz)度过的,中学结束后他继续在林茨大学学习预科。他热爱数学和科学,并且成绩杰出。
1863玻尔兹曼入学维也纳大学物理学院。当时物理学院的院长是物理学家斯特藩(Stefan)。玻尔兹曼选择斯特藩作为自己的博士导师。正是在斯特藩的指导下,玻尔兹曼接触到麦克斯韦的论文,从而开始了他的气体动理论研究。1866年玻尔兹曼获得博士学位。获得博士学位后的2年多时间,即1867-1869年间,玻尔兹曼成为斯特藩的助手。这是他第一次在维也纳大学获得教职,虽然只是无薪讲师这样的编外人员。1868年他被授予讲课权。
为了更好地独立发展,当然也因为格拉茨大学能提供更好的职位,1869年玻尔兹曼离开斯特藩,受聘于奥地利的格拉茨大学的数学物理教授职位。玻尔兹曼在这一岗位上一干就是4年(1869-1873)。格拉茨大学虽然不如维也纳大学名气大,但也拥有基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff)和亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)这样的人物。玻尔兹曼和他们的合作研究非常融洽。
1873年维也纳大学终于空出一个教授职位,虽然是数学教授,而不是玻尔兹曼理想中的物理教授。但是升职和回归维也纳大学的渴望还是不可抑制。玻尔兹曼抓住了这个机会,成为奥地利最高学府维也纳大学的数学教授。他在这个岗位上的时间是3年:1873-1876。
1876年,格拉茨大学物理学院原院长托耶普勒离开,空出实验物理教授的职位。这个职位对玻尔兹曼诱惑很大,首先职位本身有诱惑:物理学,行政负担较轻;另外玻尔兹曼还有结婚的考虑:未来妻子是格拉茨人,在那里房子等问题容易解决,毕竟物理学家如玻尔兹曼者也要考虑生活、养家等俗世人情。
正是在这次应聘中,玻尔兹曼遇到了后来对他人生有重大影响的马赫。马赫也来应聘这个职位,是玻尔兹曼的竞争者。但是这次竞争玻尔兹曼胜出。
从1876年到1890年,在格拉茨大学实验物理教授岗位上玻尔兹曼度过了他人生辉煌的14年。这期间,他提出了著名的玻尔兹曼熵公式,给出熵的概率解释;给出了黑体辐射定律的解释;奠定了平衡态统计力学的基础。
但是,生活并不能总是一帆风顺,不如意事也接踵而至。1885年玻尔兹曼母亲去世,使他备受打击。1887年他成为格拉兹大学校长,既要管理,又要教学,还需要接受监督。偏偏1888年他手下的得力干将爱廷豪森又离任。玻尔兹曼感到压力陡增。1889年他成为奥地利皇家宫廷顾问。从单纯的学术圈,到逐渐参与或主持一些世俗事务以及校园政治,他感到非常的不适应。恰在这一年,他的长子患阑尾炎意外去世。突然的变故对玻尔兹曼来说真是雪上加霜。他开始神经衰弱并出现抑郁的苗头。是不是在一个地方呆的太久了?作为著名的理论物理学家,自己完全配得上更重要的职位啊!不安宁的种子逐渐开始在他的心里发芽,他决定离开格拉茨,谋求一个更重要的职位。他把眼光瞄向邻国的慕尼黑,而慕尼黑大学也接纳了他。这一回的职位遂了他的心愿,理论物理教授。他擅长的领域也是使他名扬天下的领域。于是,从1890年开始,慕尼黑大学的教授名录里赫然增加了理论物理教授玻尔兹曼的名字。这一年他46岁。
可能是年老的缘故,玻尔兹曼的思乡情结越来越重。1892他在写给洛喜密脱的信中说,(这里)确实没有亲爱的古老的奥地利好。他的身体状况也每况愈下。他的视力越来越糟糕。在这种情况下,养老问题便提上了议事日程。当时,德国巴伐利亚州慕尼黑大学的教授是没有养老金的。
现实的考虑使玻尔兹曼觉得这里不便久留。恰在此时,斯特藩去世(1893年1月),维也纳大学邀请他回去接替斯特藩的工作。
这是一个充满诱惑力的邀请,毕竟维也纳大学是他一生心仪的地方。他心动了但还在犹豫。这时,慕尼黑大学了解到他的情况并向他提出挽留,这种挽留也是真心实意的,慕尼黑大学为他提高待遇,并配备了助手。盛情难却,玻尔兹曼决定再为慕尼黑大学服务一年,然后回归维也纳。
1894年玻尔兹曼接受维也纳大学的聘任,接替斯特藩的职位,任理论物理教授和物理学院院长。1894年6月玻尔兹曼到任。
作为奥地利最重要的科学家,玻尔兹曼的回归是一件大事。奥地利教育部长亲自决定给他最高的大学教授工资,而为他增加薪金的方法却是撤销其他不重要的教授职位。针对玻尔兹曼关心的养老金问题,部长也郑重承诺,玻尔兹曼将来可享受全额养老金。
衣锦还乡般的快慰,并没有持续多长时间。离开维也纳18年之后,早已物是人非,这儿并没有发现象慕尼黑那样令人愉快的朋友和同事的圈子。
更为糟糕的是,1895年,马赫( Mach )加盟维也纳大学。他是玻尔兹曼科学上的对手,也是他个人关系上的敌人。马赫是唯能论的鼓吹者,所谓唯能论,就是一种观点:能量,而不是物质,才是宇宙的核心组分。玻尔兹曼反对唯能论,他一生笃信原子论,认为物质都是由原子构成的。这种争论在今天看似荒谬,在那个时代确确实实地发生着。麦克斯韦、吉布斯和大多数化学家相信原子论,而奇怪的是,当时欧洲许多物理学家反对原子论。而且,反对者的声音越来越强大,玻尔兹曼越来越受到物理学界的孤立。到了1904年,在圣路易斯召开的物理会议甚至没有邀请玻尔兹曼去物理分会,他被分配到“应用数学”分会。
马赫既懂科学又懂哲学,口才也好,宣扬起唯能论来滔滔不绝,学生中粉丝众多。玻尔兹曼则明显处于下风。每当他与这样的一个同事不期而遇,心里的郁闷可想而知。玻尔兹曼实在不想与这样的同事一起工作,于是再次萌生跳槽的想法。
德国莱比锡大学的奥斯瓦尔德(Wilhelm Ostwald)也是唯能论者,在哲学见解上他也是玻尔兹曼的对手,这一点一点儿也不比马赫狲色。他甚至被称为唯能论之父之一。但是,他和玻尔兹曼个人之间却保持了朋友关系。在奥斯瓦尔德的帮助下,1900年到1902年间玻尔兹曼顺利跳槽到莱比锡大学成为理论物理教授。
然而,玻尔兹曼虽然走出了奥地利,却不可能跳出欧洲的学术圈。唯能论与原子论的争论仍在继续,虽然玻尔兹曼内心渴望和谐、渴望交流,但现实中却不得不一次次面对程度激烈的争吵。另外,莱比锡当地的生活,包括气候、宗教习俗等等都令他感到不适。他觉得,在莱比锡。“情形甚至比维也纳还糟”。他绝望了。1900 年玻尔兹曼自杀,但未遂。
1901年事情发生转机。这时马赫教授突然中风,不得不辞职。玻尔兹曼不用每天面对那张不喜欢的老脸了,他可以返回维也纳大学了。1902年他申请回归维也纳大学。虽然申请成功,但此一时彼一时也,官方已经没有了1894年的热情,态度变得非常冷漠。原因是,外面已有传言,玻尔兹曼患有精神病,能否胜任教授都是个问题。另外,玻尔兹曼的频繁跳槽也令官方十分不愉快。最后官方表示,玻尔兹曼可以回归,但两年之内不能重新接纳为科学院院士,而且要求他书面保证不再离开奥地利。
虽然回到维也纳大学,但玻尔兹曼面临新的挑战。他接替的是马赫的职位,科学哲学教授,他承担的课程是哲学。相比于马赫的口如悬河,得心应手,玻尔兹曼的哲学课并不成功。作为一个抑郁症患者,不是完全的成功就是彻底的根本的失败。他怀疑自己是否还有能力,他抑郁加重,健康恶化。1906年05月,校方认为他已经不适合从事科学活动并撤销了他夏季学期的讲课安排。
生命仿佛已经没有了存在的意义。1906年9月5日,玻尔兹曼在陪妻子女儿在意大利杜伊诺(Duino)海湾度假时上吊自杀。

中国台湾作家龙应台曾写过一篇文章,叫《相信的和不相信的》。文中指出,随着时间的推移,当初你相信的东西可能就不信了,当初你不信的东西可能就相信了。什么东西是她现在相信了的呢?其一就是性格决定命运。玻尔兹曼的悲剧说到底是他性格缺陷造成的。那么玻尔兹曼有什么性格缺陷呢?这就是对人过于严苛。对待所谓的敌人(实际上就是不同学术观点者),玻尔兹曼恨不得挥起老拳,将其打倒在地。对待朋友也不够宽容。玻尔兹曼朋友本来不多,年轻人当中普朗克不知是否算上一个?据说当年普朗克的一个学生写文章指出了玻尔兹曼文章中的一个错误,玻尔兹曼知道后勃然大怒,马上声称与普朗克断交。
实际上,虽然身为大家,相比普朗克,玻尔兹曼对于人性的认识要略逊一筹。人总是相信他们愿意相信的东西。“理越辩越明”,其实是不可能的。争论的结果只能树敌,而不会解决问题。所以,玻尔兹曼死后,普朗克总结出后人称为普朗克定律的下面一段话:“一个新的科学真理照例不能用说服对手,等他们表示意见说‘得益匪浅’这个办法来实行。恰恰相反,只能是等到对手们渐渐死亡,使得新的一代开始熟悉真理时才能贯彻。”
参考文献:
[1] 玻尔兹曼:笃信原子的人 ,(意)切尔奇纳尼 著,胡新和 译,上海科学技术出版社,2006