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中外科学家发明家丛书:费米-第4章

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那并不是偶然的而是有深刻的原因。这是因为长久以来,罗马大学物理系主 

任、参议员柯炳诺早就看中了费米,想把他请过来。 

     身材矮小,精力旺盛的柯炳诺生于西西里,在他的身上含有西西里人的 

特征:敏锐的头脑和富于奋斗的精神。这种精神在柯炳诺身上产生了无限的 


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动力,加上他不达目的不罢休的毅力,使他成为意大利政坛上一个赫赫有名 

的人物。虽然他不是法西斯党人,但却做了墨索里尼内阁的部长。 

     柯炳诺觉察到意大利的物理学已陷于停顿状态,在很多方面已不再努力 

继承先贤的传统。除了一些数学物理学家——事实上他们只是数学家——在 

本世纪的最初20多年间,在物理学上稍有地位的就只有他自己一个人。现在 

他年纪大了,却把大部分时间花在政治上和工业方面的指导工作。 

     但他在思想感情上,仍对物理学念念不忘。他梦想在罗马建立一个有了 

不起贡献的物理系,使意大利在物理学上的成就为全世界所公认。 

     梦想对于柯炳诺教授来说是一种挑战,非使之实现不可。建立一个好系 

的第一步就是搜罗人才。因此,柯炳诺教授早就想到要把费米请到罗马来, 

给他一个终身的职位。在1923到1924学年中,费米曾在罗马教化学和一般 

学生的数学,这是一门在物理学大厦上课、一切由物理学者担任的课。到了 

1926年,柯炳诺便要求费米在那儿长久呆下去。 

     费米那时在佛罗伦萨教机械学和数学,地位是副教授,不是终身职位也 

没有养老保险金。一年以前,他曾经谋过沙丁尼亚加里格里亚里大学的数学 

物理教授之职。依据意大利法律,一个大学可以通过考试竞争的办法来选择 

某一科目的教授。但这种考试并不是正式的考试,而是由几个大学的教授所 

组成的委员会根据申请者的资格和著作来确定。由此选出来的头三名便可做 

相应科目的教授。 

     加里格里亚里是个偏僻小城市。沙丁尼亚是个研究民俗学的好地方,并 

没有其他繁华地区那种文化气氛和舒适的生活设备。加里格里亚里大学的职 

位,只是被当成跳向其他大学的一块踏脚石而已。 

     加里格里亚里大学举行上述那种形式的考试时,费米便决定申请。他很 

有信心地寄出了他的履历和著作,因为他知道虽然自己年纪轻,却已在国内 

外学术界有了名声。他已发表了将近30篇论文,其中一部分是实验工作的报 

告,大部分是关于相对论的理论研究。可惜的是,这时意大利的数学家却分 

成了两派,一派接受了爱因斯坦的相对论,另一派则不肯接受。 

     加里格里亚里负责考试的教授委员会也分成两派:拥护爱因斯坦学说的 

只有勒维—西维达教授和伏尔德拉教授,其余的三位教授都是反对的。勒维 

—西维达教授和伏尔德拉教授都在罗马大学任职,都是国际上有名的学者, 

对新的科学进展极感兴趣,他们都曾和费米见过多次面,对费米的思路很清 

楚,领悟得很快,同时他们也很欣赏费米把握问题要点的能力。因此,他们 

选中了费米。 

     但是其余的三位教授却选中了另外一个人:基奥凡尼·基奥奇,一个在 

费米出世以前8年便已获得了学位的中年工程师,曾因创制出秒制单位而享 

誉世人。他被评选为第一名,获得了加里格里亚里大学的教席。 

     这时,各大学的数学物理学教授并无空缺,费米便留在了佛罗伦萨。1926 

年,柯炳诺教授想到把费米招到罗马来时,费米还未找到终身职位,但他的 


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声望却提高了。这时他已经发表了《论单原子气体的量子化作用》,这是篇 

在理论物理学进展方面很有份量的论文。 

     几年来,费米对于分子、原子和电子的活动和统计问题以及能的放射问 

题都极感兴趣。对假想的完美气体的活动也经常进行研究。这种单原子气体 

的活动所遵循的精确定律使他百思不解,某些关键的因素,是他所不知的。 

     科学上的问题极少是孤立的,某些问题的答案常常和其他问题有关联。 

十多年来,科学家对原子和原子活动定律都在作理论上的研究,希望借此了 

解由实验得来的繁多而混乱的资料。这是原子物理学兴盛的时期,新的理论 

见解陆续发表出来。 

     1925年,意大利出生的物理学者和尔弗冈·保利在研究绕着核子运行的 

电子的能时,发现了“排他”的原理,用平常的话来说,就是:绕着核子旋 

转的电子,每圈只能有一个。费米立即将这个原理应用到完美气体上来。 

     那时,值得费米苦思冥想的问题很多。佛罗伦萨大学物理实验室设在亚 

尔塞脱里区一座有名的山上,伽利略晚年就是在这里度过的,并且在这里去 

世。费米在佛罗伦萨时也住在亚尔塞脱里区,他常常和拉塞谛一道去抓些壁 

虎和小蜥蜴等,并且拿来放在饭厅里。这些小动物是无害的,一般人却相信 

它们身上附有鬼怪。但他们拿来只是为了逗玩。 

     他们两个人时常一连几个小时俯卧在草地上,一动也不动,各人手里拿 

着一根长的玻璃棒子,棒端夸着丝套索。在这样静静地伏在地上的时候,拉 

塞谛总是睁大了眼睛注视着他眼下的小世界:一片在生长中的嫩草叶,一个 

嘴里衔着东西匆匆走过的蚂蚁,以及玻璃棒上映出的阳光的色彩等。不是博 

物学者的费米对于眼下的小世界却没有兴趣。他在守着小蜥蜴出现时,脑子 

里想的却是别的事。他暗暗考虑把保利的原理应用到完美气体的理论上。他 

终于由此而发现了他以前所不知的要素:在气体里,没有两个原子能以同等 

的速度移动,用物理学家的话来说,就是在每一种相量状态中只能有一个完 

美的单原子的气体。这个原理使费米能够将气体的行动完全计算出来,后来 

被称为“费米的统计”。费米和其他物理学家又用这个原理来解释其他一些 

现象,包括金属对热和电的传导力。 

     当柯炳诺教授建议在罗马大学设立理论物理学讲座时,费米关于完美气 

体的理论刚好发表了出来。理学院很赞成柯炳诺的建议,教育部也因柯炳诺 

的关系而很快批准了这一建议。由教授委员会组织的那次考试在1926年夏举 

行,费米名列第一。第二名是费米的老朋友柏西可,受聘于佛罗伦萨大学。 

第三名是亚尔多·蓬特伦摩里,这人在两年后作为倒霉的意大利北极远征队 

队员时,在北极海上失踪。费米受聘于罗马大学,并于当年10月到校。 

     仅有费米一个还不够,柯炳诺教授接着又把拉塞谛请到罗马来当副教 

授,一种无须经过考试的职位。这时柯炳诺已有两个热心的教师了,但学生 

却寥寥可数,素质也很差。适宜于读科学的最好的青年都让工程系吸引去了。 

只有那些因功课过重负担不了的学生才转到物理系来。这是物理系学生素质 


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较低的原因,柯炳诺教授决定改变这种状况。 

     那时候,罗马大学城还未建成,大学的课室散布在罗马的各个角落。法 

学系、文学系和社会科学系都被安置在当年由米开朗基罗所设计的“知识楼” 

里,但理学院各系就没有这样的福气了。理学院的学生常常要花很长时间坐 

着电车去上课。 

     化学和物理的课室设在沿本尼斯本诺街山地上的两座房子里,两座房之 

间有石铺的小径连接,沿径种着茂密的竹子和棕榈树。在1870年前这本来是 

两座修道院,这一年,罗马被新统一起来的意大利王国所占,新的政府与旧 

政府有较大不同。两座修道院及其周围的地方便被分给科学家们作为研究化 

学和物理的场所。 

     当年的化学家们认为修道院很适合他们做学问。他们并未改变房子的原 

样,只是用玻璃墙将修道院前后左右的通路拦住了,并用围起来的空间当做 

实验室,同时保存了中间的石井、水桶和滑车,那口井还在使用,修道院的 

外观一如既往:高耸、沉重、荒凉,像一座监狱。 

     可是物理学家们并不乐意将修道院当做教室。他们决定将修道院拆掉, 

改建成一座现代式的学府。但那些一向住在那里的修女们却不肯搬走。他们 

采取了许多办法,都无济于事。后来,那些物理学家们只好请了一队精兵来, 

这种精兵是经过特殊训练的,头顶戴着插着羽毛的帽子。那些修女们望着这 

些威武的士兵,远远地躲开,并且赶紧收拾行李离开了那里。 

     新建的大厦显得很朴实,设计方案完全根据未来的需要。在当时以欧洲 

的标准来讲,那算是相当不错的了。 

     柯炳诺上课的地方是一间大房间,一排排的长凳从教室的后墙一直排到 

讲台前。柯炳诺胖而矮,但讲台却很高大,这使得学生几乎看不到他。当他 

跨着小步爬到讲台上来,或者着急地跑到黑板边,拉长身子想写得高些时, 

看起来真像个大玩具,很易逗人乐,但当他开口讲课时,课室里便鸦雀无声, 

全班的注意力都集中在他的身上。 

     一天上午,柯炳诺教授在课室里宣布,他要找两三个优秀的学生从工程 

系转到物理系去。他说,这是个非常好的机会,因为他认为现代物理学是个 

最有发展前途的学科。大学里的物理学者最近有所增加,这有利于对少数学 

生进行个别训练,训练完成后任职的机会也
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