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中外科学家发明家丛书:薛定谔-第2章

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赋,他能说许多种语言,在演讲中能根据不同国籍的听众用德、英、法、西 

四种不同语言来表达。 

     但是,同他对戏剧、诗歌和语言等的爱好与才能相比,薛定谔对维也纳 

人文生活中的优秀传统——音乐却兴趣不大。他也出席音乐会,但并不着迷。 

他的母亲非常喜欢音乐,想让他学些乐器,一位音乐教师曾让他在自己演奏 

钢琴时跟着唱出曲调,而薛定谔说:“我又不是钢琴,我不唱。”不过,他 

却继承了父亲对艺术的爱好——具有对古老的和现代的绘画的鉴赏力,并在 

闲暇时从事雕塑创作,作为艺术享受。薛定谔的天分之高和兴趣之广,使他 

轻松愉快地完成了中学学业并奠定了以后发展的根基。 

     1906年,薛定谔以首屈一指的成绩通过毕业考试,进入维也纳大学,主 

修他喜爱的物理和数学。 

     维也纳大学是一所历史悠久的高等学府,那里人才荟萃。就以物理学为 

例,有众多具有国际声誉的奥地利物理学家先后在大学中任教,包括发现了 

著名的“多普勒效应”的J·多普勒,在许多数学和物理领域作出重要贡献 

的A·冯·爱丁豪森,提出了有名的“斯忒藩——玻尔兹曼热辐射定律”的J·斯 

忒藩,还有实验物理学、生物学和科学认识论上的巨大贡献者E·马赫,统 

计物理学奠基人之一L·玻尔兹曼,以及后来成为薛定谔老师的理论物理学 

家F·哈泽内尔和实验物理学家F·埃克斯纳等,他们中的大多数人本身也毕 

业于维也纳大学。如此雄厚的师资,浓郁的学术气氛,加上丰富的藏书,悠 

久的传统,为新生们提供了优越的环境、充分的知识和成长发展的广阔空间。 

     当薛定谔进入大学时,正逢玻尔兹曼逝世,整个校园沉浸在一片悲哀的 


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气氛中。这位当时奥地利最杰出的理论物理学家所奠定的科学传统和哲学倾 

向,无疑直接地、或通过他的学生,极大地影响了薛定谔一生的工作和思想, 

薛定谔曾深情地说:“玻尔兹曼的思想路线可以称为我在科学上的第一次热 

恋,没有别的东西曾如此使我狂喜,也不会再有什么能使我这样。” 

     薛定谔如饥似渴地开始了大学学习,扎进了他所喜爱的数理知识的海 

洋。大量的数学知识使他的爱好得到了满足,也为他以后的发展打下了良好 

的基础。薛定谔把主要精力用于选修哈泽内尔的几乎所有理论物理学课程, 

他对哈泽内尔满怀敬意,正是从哈泽内尔的讲授中,他掌握了以后工作和研 

究的大部分基础,因为薛定谔自己说课堂上的学习对他来说更为重要,他不 

太善于从书本文献中去掌握领会。后来,薛定谔在1929年曾说,他作为一名 

科学家个性的形成,要归功于哈泽内尔;当他1933年获得诺贝尔奖,发表获 

奖演说时,他说:“假如哈泽内尔没有去世的话,那么他现在当然会站在我 

的位置上。”这或许不仅仅是谦词,而说明薛定谔认为哈泽内尔与他有相同 

的知识结构、思想倾向和气质,而无疑在研究上远远走在自己的前头。 

     天赋加勤奋,使薛定谔很快在大学校园里崭露头角,到 1910年夏天即他 

快毕业时,薛定谔的理论才华已经显示得相当充分。他的博士论文,是于1910 

年在埃克斯纳主持的第二物理研究所完成的。这是一项实验性的研究,也是 

他独立从事的第一次科学研究,主题是:“潮湿空气中绝缘体的导电性”。 

在当时,薛定谔的这一题目是第二研究所正从事的大气电学研究中的一个难 

题,因为大气电流的测量必须保持必要的绝缘,即使最好的绝缘体如琥珀、 

石蜡、硬橡胶等也常常不能满足要求,因为通常在其表面由水、雾、雪、昆 

虫分泌物而形成导电膜。薛定谔说:“我从众所周知的静电实验在潮湿空气 

中很难成功这一事实出发,去研究湿气对实验室中常用的绝缘材料的影响。” 

他把硬橡胶、玻璃、摩擦过的琥珀、硫磺或石蜡等制成的棒一端用锡箔包好, 

与蓄电池连接,另一端接上验电器。在干燥的空气中,验电器没有显示,而 

在湿气影响下则被充电,棒表面成为导体。薛定谔特别测量了验电器的充电 

速率,推导出材料的电阻是湿度的函数的结论。他发现对于大气电流测量, 

玻璃是最差的绝缘体而石蜡是最好的。他把这一研究成果写成论文,提交维 

也纳大学的学位评审委员会。同时,他于同年5月按时通过了获取博士学位 

必需的物理、数学和哲学考试,终于以优异的成绩完成了学业,戴上了博士 

帽。 



                              二、锋芒初露 



     薛定谔于1910年从维也纳大学毕业,同年秋季按规定服兵役一年,次年 

秋天回到维也纳大学,开始了他的研究生涯。此后的十年时间,他潜心研究, 

努力钻研,尽管中间曾被第一次世界大战所打断,但他坚持不懈,先后就一 

系列众所瞩目的课题发表了许多论文,范围几乎包括物理学界当时关注的所 


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有热门课题,也涉及一些不被人们所看重的冷僻领域。所有这些,都给他带 

来了很大声望,初步确立了他作为国际知名的理论物理学家的地位。 

     从1910年到1914年不到四年的时间里,薛定谔作为埃克斯纳的助手, 

先后发表10篇论文和一篇为物理学手册撰写的关于电介质的评论,1914年1 

月,他获得了大学教师资格认可,这也是他在科学生涯中的第一次晋升。 

     维也纳大学第二物理研究所,是当时奥地利物理学人才基地,薛定谔是 

在这里完成其博士论文的,当他重返这个充满朝气、自信和动力的学术集体, 

无疑已站到了一条新的起跑线上。这期间,他主要从事理论工作。他的第一 

篇论文是关于磁的运动学理论,用理论方法分析金属的抗磁性质,尽管问题 

的最终解决有待于量子统计的发展,但这篇文章在数学方法和理论的明晰上 

都是成功的。紧接着,他又试图把这种运动学理论推广到电介质以至一般固 

体,并分析评论了荷兰著名物理学家德拜几个月以前发表的“绝缘体的运动 

学理论的若干结果”。关于物质的介电性质他还发表过另外两篇文章,一篇 

是为慕尼黑大学主编的5卷本《物理学手册》撰写的长达75页的“电介质”, 

另一篇是关于反常电散射理论的一个简短笔记。针对当时新近发现并讨论热 

烈的贯穿辐射现象,他向帝国科学院提交了“贯穿大气辐射的高度分布理 

论”。分析了辐射源的三种可能:地表放射性物质;大气中悬浮的放射性物 

质;星际辐射源假说。他重点分析了第二种可能,并推导出了高度分布方程 

以与实验探测数据对照。他的这一理论分析对于宇宙射线的发现具有重要的 

参照作用。 

     晶体点阵动力学和固体的原子结构,是当时国际物理学界研究的热点, 

也是薛定谔研究工作的又一领域。薛定谔先后发表了题为“论X射线产生的 

干涉图象的明晰性”、“论德拜效应理论”和“论弹性耦合点系统的动力学” 

三篇论文,分别讨论了劳厄的X射线干涉图象和晶体点阵动力学。在第一篇 

文章里,通过一系列的分析和计算,得出温度与辐射强度等的简单函数关系 

式;在第二篇文章中,他为回答别人的质疑,作了进一步的澄清,而第三篇 

论文,他则基于固体原子结构的发现和原子论立场,以一维点阵模型为例尝 

试建立固体运动学理论,并证明其原子结构,获得了相当的成功。 

     综观这一时期薛定谔的工作,表现出扎实的理论功底和年轻人特有的敏 

锐和激情。这一时期的薛定谔确实春风得意,少年得志,在物理学集体中如 

鱼得水,挥洒自如,在刚刚起步不到三年中发表了十余篇论文并紧盯最新发 

展,使他在学术界崭露头角,小有名气。而在生活上,经朋友介绍认识了后 

来成为薛定谔夫人的安妮玛丽·贝特尔小姐,开始了甜蜜的恋爱。六年之后, 

他把一篇发表了的论文寄给他的媒人,并在献辞中风趣地写道:“1919年10
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