一把银光四射的“量子”之剑,将原子世界劈开一条裂缝。从这条裂缝之中,人们看到了一个奇妙的世界。劈开这一原子裂缝的人就是1943年10月的一个漆黑的夜晚,在瑞典斯德哥尔摩郊外的废弃机场里,停着一架没有任何国际标志的蚊式双引擎飞机。这架全身乌黑、没有任何标志的飞机看似普通,实际上却是一架性能良好的英国皇家空军飞机。几十天前,它在英国首相邱吉尔的指示下进行了“大手术”:飞机的炸弹舱进行了加高加大,许多零件被换成了胶合板。这样才可以避免被雷达发现。
沉沉夜幕中,传来一阵“嚓嚓”的脚步声,不一会儿出现了一位身材高大,戴着黑边眼镜的老人。他走近飞机的腹部,踏上梯子,慢慢地转过身子,朝身后那黑沉沉的大地深深地凝视了一会,轻轻地叹了一口气;然后,转过身子,顺着梯子爬进了飞机的炸弹舱。片刻,在一阵轰鸣中,飞机溶入了夜空。
英军之所以对这架飞机如此“大动干戈”,英军之所以要在首相邱吉尔布署下花如此之大的功夫,就是为了这个老人——尼尔斯·玻尔。
尼尔斯·玻尔是本世纪最伟大的物理学家之一,1921年诺贝尔物理学奖的获得者。他的“量子理论”(即“玻尔理论一)为近代量子力学、量子论奠定了基础,开辟了物理学的新天地。他的关于原子核结构的”液滴模型为原子弹的制造奠定了基础。
1885年10月7日,玻尔出生在丹麦哥本哈根一个富裕的知识分子家庭。他的父亲是哥本哈根大学的一位很有才华的生理学教授;他母亲是一个很有名望的犹太商人兼银行家的女儿。玻尔在家里排行第二,有一个姐姐和一个弟弟。他弟弟哈拉尔后来成为哥本哈根大学的数学教授和数学研究所所长。
丹麦地处北欧;很多山上长年积雪,到了冬天山上更是白雪皑皑。玻尔的父亲是一个很开明的人,他经常带着孩子们爬山、滑雪、踢足球。另外,还允许孩子们参加老一辈人的聚会,倾听会上的议论,从而使他们的眼界大大开阔。玻尔从小对物理比较感兴趣,爱好沉思,但是不甚活跃,以致于大家认为比较活跃的哈拉尔天资更高。
玻尔在小学和中学时成绩非常好,18岁时入哥本哈根大学数学和自然科学系,主修物理学。在大学期间,玻尔开始表现出他在物理学上的天赋和他非凡的组织才能。
在大学低年级上哲学课时,他组织了一个12个人的小团体“黄道社”。讨沦各种感兴趣的哲学问题。这12个人中,除了玻尔兄弟外,还包括纳伦德兄弟,其中一位成为著名的数学家,而纳伦德兄弟的妹妹玛格丽特后来成为玻尔的夫人。
在大学二年级时,玻尔通过观察一个有规律的振动射流,大胆地设计了一个测定水的表现张力的实验。为了制造实验所需要的玻璃管,玻尔成天“泡”在实验室中,由于吹玻璃时,周围温度很高,玻尔常常是热得汗流浃背、满面通红;而玻尔却乐此不疲。仪器安装好了以后,测试过程也很复杂,玻尔每进行一次实验就要连续工作几个小时。然而功夫不负有心人,通过几十个昼夜、的埋头苦干,玻尔测得了大量的精确数据。他在他的研究论文中进行了理论上的探讨,改进了英国大物理学家瑞利的理论。正好当时丹麦皇家科学院在举行征文评奖,他寄出去应征。由于他的论文有新意,有创造性,他获得金质奖章。在通常情况下,应征获奖的往往都是很成熟的学者,像他这样大学二年级的“新毛头”能获金质奖章却是开天辟地头一回。年青的玻尔崭露头角,表现出他耀眼的才华。
1909年,玻尔取得物理学硕士学位,两年后获得博士学位。他的博士论文写得非常漂亮,考虑了许多前人未曾考虑过的问题,进行了反复探索,而且还坦率指出若干成名学者的观点和方法的不足之处。在论文答辩中,每一位老师都给予了高度的评价,玻尔在大学的学习中,树立起了自己的信心,开始跨进了原子物理学的殿堂。