成功前的“准备”
玻尔在童年时代是一个行动缓慢但做事专心的孩子。他在学校里各门功课都很好,尤其是物理学和数学。他还酷爱文学,但本族语学得很费力。他一生都用功克服这一困难,花了很多时间一遍一遍地抄写手稿,不管是科学论文、大会发言稿,还是给朋友的信件。这反映了玻尔对准确性的迫切要求和使自己的著作能传递尽可能多信息的强烈愿望。为了培养玻尔的动手能力,他父亲为他购置了车床和工具。心灵手巧的玻尔很快就熟练地掌握了金工技术,并敢于修理一切损坏了的东西,家里的钟表或自行车坏了,都是玻尔自己动手修理。
足球轶事
玻尔进入哥本哈根大学后,很快就成了哥本哈根大学足球俱乐部的明星守门员,他习惯在足球场上一边心不在焉地守着球门,一边用粉笔在门框上排演着公式。玻尔后来进入科研机构,专心于原子物理研究,但他仍不忘心爱的足球,业余时间常把踢足球当做休息,成为一名不折不扣的“科学家球星”。不过他也有分神的时候,据丹麦AB队史料记载,在一场AB队与德国特维达队的比赛中,德国人外围远射,玻尔却在门柱旁边思考一道数学难题。
亦敌亦友
玻尔和爱因斯坦是在1920年相识的。那一年,年轻的玻尔第一次到柏林讲学,和爱因斯坦结下了长达35年的友谊。但也就是在他们初次见面之后,两人即在认识上发生分歧,随之展开了终身论战。他们只要见面,就会唇枪舌剑,辩论不已。1946年,玻尔为纪念爱因斯坦70寿辰文集撰写文章。当文集出版时,爱因斯坦则在文集末尾撰写了长篇《答词》,尖锐反驳玻尔等人的观点。他们的论战长达30年之久,直至爱因斯坦去世。但是,长期论战丝毫不影响他们深厚的情谊,他们一直互相关心,互相尊重。爱因斯坦本来早该获得诺贝尔奖,但由于当时有不少人对相对论持有偏见,直到1922年秋才回避相对论的争论,授予他上年度诺贝尔物理奖,并决定把本年度的诺贝尔物理奖授予玻尔。这两项决定破例同时发表。爱因斯坦当时正赴日本,在途经上海时接到了授奖通知。而玻尔对爱因斯坦长期未能获得诺贝尔奖深感不安,怕自己在爱因斯坦之前获奖。因此,当玻尔得知这一消息后非常高兴。立即写信给旅途中的爱因斯坦。玻尔非常谦虚,他在信中表示,自己之所以能取得一些成绩,是因为爱因斯坦作出了奠基性的贡献。因此,爱因斯坦能在他之前获得诺贝尔奖,他觉得这是“莫大的幸福”。爱因斯坦在接到玻尔的信后,当即回了信。信中说:“我在日本启程之前不久收到了您热情的来信。我可以毫不夸张地说,它像诺贝尔奖一样,使我感到快乐。您担心在我之前获得这项奖金。您的这种担心我觉得特别可爱——它显示了玻尔的本色。”
关于氧气面罩
二战与战后二战期间德军占领丹麦,海森堡前往哥本哈根与玻尔相见,即哥本哈根会见。此次会谈的内容各当事人说法不一,至今仍然在争论之中,但可以确定的是海森堡的话让玻尔十分生气,并损害了他们俩的友谊。为避免被德军扣留,玻尔被迫于1943年逃离丹麦,坐船前往瑞典,然后坐一架小飞机到达伦敦。为了防止被人发现,飞机要飞得很高。据说玻尔因为专心思考,而忘记了戴氧气面罩;另一种说法是玻尔的头太大,面罩尺寸不合适,使得玻尔在空中曾失去了知觉。 1937年初,尼耳斯·玻尔与夫人玛格丽特和儿子汉斯·玻尔访问美国。2月初,当时在美国的周培源受北京大学和清华大学的委托,邀请玻尔访华。2月27日,北平清华大学吴有训教授致电玻尔(美国加州伯克利转),邀请他顺访北平。3月11日,吴有训又致电玻尔,邀请他访问中国。3月27日,中央研究院、国立北平研究院、国立北京大学、国立清华大学、国立中央大学和中华教育文化基金会等的领导人蔡元培、李书华、蒋梦麟、梅贻琦、罗家伦、孙洪芬联合发出正式邀请信,请玻尔访华。4月10日,北平国立清华大学吴有训再次致函玻尔,邀请他访华。
1937年4月30日玻尔给吴有训回信,感谢来自中国大学和科学机构的邀请,并告知将于5月20日到达上海,在中国逗留两三个星期。在中国讲演的题目是“原子核”和“原子物理中的因果性”。5月7日,玻尔又致函吴有训,信中说收到了浙江大学的邀请,所以想把杭州之行纳入他在中国的旅行日程之中。5月7日吴有训回复玻尔,寄上玻尔在中国旅行的日程草案,征求他的同意。
1937年5月20日(星期天)下午4时,玻尔偕夫人及儿子汉斯·玻尔乘客轮抵达上海,受到中央研究院物理研究所所长丁燮林及上海科学界著名人士的热烈欢迎。下榻花园饭店。
5月21日上午10时,丁燮林陪同玻尔父子参观物理研究所。下午又陪玻尔到上海交通大学讲“原子核”。演讲后由交大校长黎照寰设茶点款待。晚7时,中央研究院物理研究所所长丁燮林和化学研究所所长庄长恭在北四川路新亚酒楼联合宴请玻尔教授及夫人和公子。物理研究所顾静徽女士(她是中国第一位女物理学博士)在座。
5月22日上午10时,丁燮林、杨肇濂等陪同玻尔一家到上海市中心区参观。晚上,由中国物理学会、化学会及中国科学社设宴款待。
5月23日玻尔一家由浙江大学文理学院院长胡刚复陪同,于8时25分乘火车赴杭州。12时30分到达杭州,受到物理系主任张绍忠教授、何增禄、束星北、王淦昌等物理学家的欢迎,下榻西泠饭店。下午游西湖。晚7时,竺可桢校长在大华饭店设宴招待。竺可桢因事未能出席,由一位哲学家(可能是郑晓沧)代表主持。
5月24日上午9时,胡刚复、束星北、王淦昌、何增禄、张绍宗、梅光迪夫人陪同玻尔一家游览了西湖、灵隐寺、龙井、九溪十八涧、六和塔等地。下午5时,玻尔在浙大文理学院作了题为“原子核”的讲演。讲演时间约一小时半,会议由竺可桢校长主持。胡刚复作简要介绍。
晚7时半,浙江省政府主席朱家骅(及夫人朱程佩芬在省府设宴款待玻尔夫妇及公子。应邀作陪的有竺可桢、程远帆夫妇、梅光迪夫妇、楼光来、胡刚复和郑晓沧。
在玻尔访问杭州期间,王淦昌与束星北和他讨论了许多物理问题。王淦昌曾问他是什么原因引起了宇宙线中的簇射现象。玻尔回答说这个问题已经搞清楚了。这种现象是由电磁相互作用引起的。从1927年到1937年,玻尔和爱因斯坦已就量子力学的诠释问题进行长达十年的争论,其间1927、1930、1935是三次高潮。在杭州,束星北直截了当地问玻尔对这场大论战持什么看法。玻尔直率地回答,在这个问题上,他是对的,而爱因斯坦的想法不对。40多年后对量子“纠缠态”的实验确认,证明玻尔确实是对的。
5月25日上午8时,玻尔一家乘火车去上海,何增禄、王淦昌、束星北陪送至长安站告别。玻尔一家在上海进午餐和晚餐,晚12时,坐火车去南京;丁燮林到车站与玻尔告别。
5月26日(星期三)早晨,玻尔一家到达南京。中央研究院秘书王毅候和国立中央大学周教授(可能是周同庆)到车站迎接。中央研究院院长蔡元培在5月24日就留下了一封欢迎信,说明因自己不在南京,为不能到车站欢迎您深感遗憾,并希望玻尔在南京的短暂停留愉快。
在南京期间,玻尔在中央大学科学馆作了题为“原子核”的讲演,在中央大学讲了“原子物理中的因果性”,游览了明孝陵和中山陵,参观了中央研究院几个研究所,出席了若干活动,与国立中央大学校长罗家伦、中央研究院历史语言研究所的赵元任教授等进行了交流,并访问了金陵女子学院。
5月28日玻尔夫妇与公子于上午7时45分乘火车离开南京赴北平。
5月29日(星期六)下午1时55分,玻尔一行到达北平前门车站,受到清华大学理学院院长吴有训(正之)、北京大学理学院院长饶毓泰(树人)、北平研究院院长李书华、中华教育文化基金会干事长孙洪芬等文化教育界著名人士的热烈欢迎。下榻北京饭店501房间。下午游了北海公园。
5月30日上午9时,吴有训陪同玻尔夫妇与公子游了天坛,午餐后,又陪他们游览了故宫。晚7时,国立清华大学、中华文化教育基金董事会、国立北平研究院、国立北京大学联合宴请玻尔夫妇与公子,座设松公府北大教职员俱乐部。
5月31日,上午10时,北大饶毓泰教授陪同玻尔一家游览景山。下午3时,玻尔在北大理学院讲演厅作题为“原子核”的讲演。在讲演前,玻尔参观了北大物理实验室。在该室吴大猷、郑华炽等人做了研究拉曼效应的光谱实验,并在测量“苯”的光谱时发现了两条很相近的谱线,一条强度大,而一条却很弱。当玻尔看到光谱照片时,对我国物理学家能在当时条件下拍好需要几百小时的曝光时间才能拍下的照片表示十分赞赏。讲演以后在花园中饮茶喝咖啡。然后与北大校长蒋梦麟夫妇以及中国的物理学家、数学家等合影。
从6月1日到6月6日,玻尔游览了故宫、颐和园、十三陵、长城等名胜古迹。在吴有训陪同下,参观了清华大学赵忠尧和霍秉权的实验室,在梅贻琦校长家中用餐。他还参观了北平研究院、静生生物调查所、国立北平图书馆等机构,在北大理学院作有关“原子物理中的因果性”的讲演,参加了中国科学界、教育界、文化界举办的若干活动,与众多科学文化界人士曾昭抡、熊庆来、洪谦等进行了交流。
6月7日(星期一)上午10时,玻尔在北大又作一次非正式讲演并参加讨论,之后玻尔夫妇与公子一起被邀到北大校长蒋梦麟家中用午餐。晚上,玻尔一家乘火车去山海关,再转乘火车赴苏联。
在玻尔来华前在美国时,柯达胶卷公司送他一部小电影机和彩色电影胶卷(当时还是试用的非卖品)。玻尔在泸杭路的火车上,在杭州游览西湖、岳坟、灵隐寺时,在南京游览明陵和中山陵时,在北平游览十三陵时,拍了沿途风光。在北平还拍了用花轿迎亲的场面。特别珍贵的是,影片记录了浙江大学何增禄、王琻昌、束星北三教授在浙江长安车站翘首送别,依依不舍的情景。这可能是在中国拍摄的最早一部彩色电影(现存丹麦玻尔文献馆)。
在玻尔访问上海、杭州、南京、北平期间,上海《大公报》、杭州《东南日报》、南京《中央日报》、北平的《晨报》都有所报道。在玻尔离开中国以后,1937年7月1日出版的《学艺》杂志第16卷第3号,发表了戴运轨的“Bohr教授的讲演”和石延汉的“波尔(NilesBohr)氏和量子论”两篇文章。戴运轨的文章称玻尔是“20世纪原子物理学的开拓者”,并介绍了玻尔在南京中央大学的两次讲演。石延汉的文章称玻尔是“世界今日最大的物理学家之一”。
玻尔离开北平后一个月,就发生了卢沟桥事件,中国进入了8年艰苦卓绝的抗日战争以及后来的3年国内战争。在此期间,玻尔与中国联系不多,有交往的仅有张宗燧(物理学家,哲学家张东荪的儿子)、胡宁(物理学家)、罗忠恕(华西大学文学院院长、联合国教科文组织哲学顾问)等几位学者。特别是张宗燧,他在玻尔研究所工作时间最长,与玻尔交往最久,和玻尔一家建立了深厚的、感人的友谊。