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划。在以色列，纯科学家正在帮助国家发展工业，三个最老的学术研究机构已经建立了工业
中心。甚至古代文明的分析也要借用重要的应用科学。据汤普森 （J。Eric S。Thompson）说，
玛雅的消失就是由于僧人们专心致力于像数学、天文学、时间计算这样一些面向世界的学科，
而在帮助农夫们的实际需要方面却失败了。
应用科学表面的成功是虚幻的。把应用科学从纯科学中分离出来是一种似是而非的或所
谓的常识的定义。被广泛接受的应用标准是一个如何解释的问题。方便、经济、迅速，同样
是极有弹性的说法。因此，丹麦国王花了钱资助第谷在一个岛上进行天文观测，这项工作的
目的在于基础研究。然而，国王和丹麦的尊敬以及后来开普勒对这些资料的整理却是非常实
际的。牛顿的运动定律或许是一些神秘的思想家流传下来的，牛顿只不过第一个宣布而已，
然而在几代人中间，工程师对这一概念表示更大的敬意。纯科学家曾经不断地重复这些意见，
但是有更重要的理由解释为什么两个领域的分离已经变成了一种神话。
1921 年，英国物理学家 N．坎贝尔（NormanCampbell）写道：
纯科学和应用科学是经验知识这棵大树上的根和分枝；理论和实际是不能分离的
统一体，如果不给双方带来很大的破坏，就不能将其分开。社会的精神和物质的健全
就依赖于这种密切联系的维持。几年以前有一种倾向认为真正的科学是限定在实验室
的，他们的学生也要离开工业社会的沸腾生活，对工业视而不见，成为贫血儿。今天
或许出现了一些过分反动的迹象；工业科学得到全面支持和普遍关注，而大学，所有
的学科知识的保姆却成了挨饿的。只有当科学既作为一个满足知识需要的源泉又作为
满足物质需要的手段成为普遍认识的时候，从一个极端跳到另一个极端的危险才能避
免。
哥本哈根精神
杨福家
（1936… ），中国科学院院士。本文选自黎先
耀主编《科学随笔经典》，北京，科学普及出
版社，1999。
一
什么是哥本哈根精神？正像玻尔的互补原理一样，似乎很难找到一个确切的定义。
玻尔的挚友、著名的物理学家罗森菲耳德对哥本哈根精神的定义是：完全自由的判断与
讨论的美德。
英国科学记者克劳瑟认为：“哥本哈根精神是玻尔思想的一种表达，它既具有不可超越
的想像力，又具有极大的灵活性和完整的智慧鉴赏能力，它能无比迅速地领悟任何新思想的
关键和价值。
”
澳大利亚物理杂志的编辑罗伯逊的看法是：“哥本哈根精神或许可以很好地被表征为玻尔
给人的一种鼓舞和指导，它与聚集在周围的青年物理学家的才华相结合，体现了领袖与群众
的互补关系。
”“玻尔依靠他的洞察力和鼓舞力量，把他周围的人的聪明才智充分发挥出来。”
传记作家穆尔则认为，哥本哈根精神是“高度的智力活动、大胆的涉险精神、深奥的研
究内容与快活的乐天主义的混合物”
。
可以认为，哥本哈根精神的核心，是在玻尔创导下形成的“平等、自由地讨论和相互紧
密地合作的浓厚的学术气氛”。
二
抽象的定义与具体的例子总是互为补充的。下面让我们来看几个具体的例子。
1922 年 6 月，玻尔应邀赴德国格廷根讲学，德国一些著名的学者都前来听讲，盛况空
前（后被称为“玻尔节”）。当时年仅 20 岁的大学生海森堡①，也随其导师索末菲从慕尼黑
专程赶来聆听玻尔的演说。在玻尔的每次演讲未了，照例总有一段时间供大家讨论、提问。
有一次，那位在大学里只读了 4 个学期的海森堡，对玻尔的一些看法提出了强烈的异议。玻
尔一眼就看出，这些异议是经过仔细研究后提出来的，于是，这位在当时已享盛名的教授，
在当天下午就邀请海森堡到附近山区散步，以便能对问题作深入讨论。在讨论中，玻尔既肯
定海森堡的很多想法，又十分坦率地谈了自己的认识过程，还承认“我今天上午说得不够小
心”，既讨论科学，又谈家常，使人感到十分亲切。最后，玻尔邀请海森堡到哥本哈根工作
一段时间。
海森堡后来回忆说：“这是我记得起的、对近代原子理论的物理内容和哲学问题所进行
的第一次最为透彻的讨论，它显然对我今后的科学生涯产生了决定性的影响”，
“我真正的科
学生涯是从这次散步开始的。”
玻尔则认为，他到格廷根讲学的最大收获是第一次遇到了两位有才华的青年人——海森
堡和泡利②。
海森堡接受邀请于 1924 年来到丹麦。不久，玻尔就陪他到哥本哈根北部小城旅行，欣
赏丹麦西兰岛的优美风景。这位诺贝尔物理学奖的获得者，与刚从大学毕业的海森堡一起，
背着小包，睡在小客栈里，从政治、地理讨论到哲学、物理。这就是玻尔研究所内师生关系
的生动写照、
“哥本哈根精神”的具体体现。
玻尔靠了非凡的直觉能力，在 1921 年，量子力学建立之前，甚至更为惊人的，是在泡
利提出不相容原理（1925 年）之前，就用原子的量子论解释了元素周期表，预告第 72 号元素
的存在。玻尔曾自信地说过：
“我们必须期望第 11 个电子（钠）跑到第三个轨道上去。”可是，
索末菲的学生、比海森堡大一岁的泡利，一点也不喜欢这种牵强的解释。他用了有两个惊叹
号的句子加以批注：“你从光谱得出的结论一点也没有道理啊！！”泡利对玻尔的批评不讲情
面，但是，玻尔却能“认真地对待这种含蓄的批评，决不因为受到挖苦而气馁”（罗森菲耳
德语）。
泡利的可贵之处就是敢于提出非常尖锐的批评，他后来成了近代物理学中最著名的评
论家。他不管你有没有名望，都毫不客气地进行批评，有时甚至挖苦、讽刺，态度粗暴。海
森堡曾说：“不知多少次，他（泡利）骂我‘你这个笨蛋’或者类似的话，这对我很有帮助。
可是，我们总是好朋友，我们相互批评，从不见怪。”这个泡利，就是海森堡终身的朋友和
科学上的批评者。
在玻尔的邀请下，泡利在玻尔访问格廷根后就来到哥本哈根。玻尔让他评论研究所的
各项工作，并高度评价泡利的作用，不管大事小事，总要去找泡利聊一聊。虽然研究所里很
多人都怕泡利，但是，逐渐地，大家都开始珍视泡利的批评。甚至在泡利离开哥本哈根之后，
他的每次来信都被看做是一件大事，在所内广为传阅。
无疑地，玻尔、海森堡、泡利之间的合作对量子力学的发展起了不可估量的作用。正
是他们，形成了哥本哈根学派的核心。
1939 年，哈恩发现裂变现象不久，玻尔就到美国去了。在那里，他与惠勒合作研究裂
变理论。他们的研究结果表明，只有占天然铀 0。7％的铀 235 能在热中子作用下引起裂变。
这是一个十分重要的结论。为了从实验上加以证实，玻尔跑到纽约哥伦比亚大学去找费米，
恰巧费米不在，但遇到了一位名叫赫·安德森的研究生。对于这样一位“纤细而恬静，还像
孩子刚要成年时那么纤弱”（费米夫人语）的青年人，玻尔却能耐心地、不厌其烦地向他解释
裂变现象的理论。玻尔的崇高威望和慈祥的态度对这位青年产生了巨大的影响：不仅激起了
他对原子核的极大兴趣，而且通过他，使费米在终止了 5 年之后又开始了实验学家的生涯，
并第一次在回旋加速器上进行实验。
费米开始并不相信铀 235 在裂变中占主导作用，而倾向于铀 238。玻尔首先看到铀 235
的重要性，但由此认为，在天然铀中要实现链锁反应是不可能的。费米的实验很快证明了玻
尔的理论是正确的，铀 235 确是天然铀中能由热中子引起裂变的成分。但是，费米并不到此
为止，他进而想出了巧妙的办法使天然铀的链锁反应得以实现。两位科学巨人互相取长补短，
为原子能的人工释放迈出了决定性的一步，原子反�