薛丁格的貓到底是活的還是死的（現實版薛丁格的貓）
2023-05-25 00:27:26 2
他已經死了
卻還活著
…
有人說，他是現實版的「薛丁格的貓」
「薛丁格的貓」是由奧地利物理學家薛丁格於1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗，是把微觀領域的量子行為擴展到宏觀世界的推演。隨著量子物理學的發展，薛丁格的貓還延伸出了平行宇宙等物理問題和哲學爭議。
關於他，坊間有著無數的傳言
他被間諜抓去開發核彈，他被黑手黨綁架了
他逃到了南美的深山老林裡，當起了「山頂猿人」，據說那邊有個流浪漢，開平方只用心算
說起來，科學家也是人，也有一些想不開奔向死神的
路德維希·玻爾茲曼
然而，卻沒有誰像他這樣
死了都還玩性大發，給世人留下了一個撲朔迷離、模糊不清的傳說
恩裡科·費米（1938年諾貝爾物理學獎得主、量子力學創始人之一）說
科學家分好幾種，二流、三流的科學家盡他們最大努力仍行而不遠
一流的科學家卻總能有推送科學進步的重要發現
他們都是天才，比如伽利略和牛頓，當然，還有馬約拉納
埃託雷·馬約拉納（Ettore Majorana）
他一生沒有找過女朋友，據說是因為覺得自己丑
埃託雷·馬約拉納（Ettore Majorana），上世紀三十年代的物理學怪才
如果他還在世，應該也可以拿到一個炸藥獎
…
馬約拉納出生在上世紀初期的義大利西西里島的卡塔尼亞
在他出生的前一年，1905年，愛因斯坦一口氣發表了五篇驚世駭俗的論文
這些論文奠定了狹義相對論的基礎，開拓了物理學的新時代
那是個物理學煥發新機、蓬勃發展的時代
泡利、海森堡、費米、狄拉克…這些物理學界的大師級人物都聚集在那個時期
泡利小公舉（奧地利理論物理學家）
馬約拉納的父親是個商人，按理說，他應該接替父親的事業，下海從商
可他卻有個奇怪的物理學家叔叔季裡諾·馬約拉納
他的叔叔有著一種奇怪的執著
叔叔總是認為愛因斯坦的相對論就是胡說八道，極力證明著相對論是錯誤的，可自己的實驗結果又永遠證明愛因斯坦是正確的
阿爾伯特·愛因斯坦
在叔叔的影響下，馬約拉納一點兒也不喜歡商業，卻對自然科學有著很大的興趣
17歲的時候，他進入了羅馬大學學習工程學
可在工程學院的馬約拉納似乎並不開心
他有著出色的計算與分析能力，卻天生性格飄忽，根本不適應工程學院的務實
埃託雷·馬約拉納（Ettore Majorana）
1928年，在工程學院待不下去了的馬約拉納在好友賽格雷（1959年諾貝爾物理學獎獲得者）的建議下轉攻物理
在賽格雷的引薦下，馬約拉納進入了由恩裡科·費米主持的羅馬大學物理研究所
研究所裡有一大幫朝氣蓬勃的年輕人
當時的研究所位於羅馬的Via Panisperna街道上，這群年輕人因此被人們稱為「Via Panisperna boys」
1934年的「Via Panisperna boys」
從左到右依次為：達戈斯蒂諾、 塞格雷、 阿瑪爾迪、 拉賽蒂和費米
研究所本來的研究方向是原子核物理方向
費米接手後逐漸將研究方向改成了近代物理，主攻當時流行的各種理論
而這群物理學家，被當時的人們評價為「繼伽利略後義大利最偉大的一群物理學家」
和這群天資卓越的年輕人一起工作，馬約拉納覺得輕鬆多了
他超級的分析與計算能力無人能及，給了同事們很多的幫助
雖然他總是喜歡「單打獨鬥」，顯得有些孤僻，可他對整個研究所的幫助不可估量
很多時候，一項實驗完成以後，同事們將結果拿給馬約拉納
他就能馬上對結果進行分析與計算，然後給出理論上的解釋
馬約拉納的計算與分析能力能強到什麼地步呢
有這樣一個坊間傳說，費米與他曾有過一場計算能力的PK，費米用紙筆尺，而馬約拉納不藉助任何工具，只用心算，結果是平局
費米的計算能力強到什麼程度呢？
奧本海默爆炸原子彈的時候，費米站在很遠的地方，手裡拿著一張紙撕成的碎片，當原子彈的衝擊波過來的時候，他把紙片一扔，根據紙片被捲走的高度、速度和距離等計算釋放的能量值，衝擊波走了，他就算出來了，並且結果與精密儀器測試的結果不相上下
恩裡科·費米
然而，馬約拉納卻有一個讓費米又頭疼又無奈的習慣
馬約拉納似乎對於發表研究成果有著天生的消極態度
他的計算與分析結果往往稍加補充與完善就能發表
可他卻從不在意，這些分析與結論經常被他寫在隨手抓來的煙盒背面、餐巾紙上
而在一番高談闊論之後，他就將這些紙片隨手一揉，扔進垃圾桶
最讓費米感到痛心疾首的是，馬約拉納怎麼都不願意發表他關於中子的研究
學過物理的人都知道，原子核是由帶正電的質子和不帶電的中子構成
可是其實中子是在1932年才在實驗中被證實
在馬約拉納做研究的時候，中子還沒有被發現
原子結構示意圖
然而，早在1929年，馬約拉納就觸及到了中子的研究
那一年，物理研究所有一位同事對氮原子核進行了研究
拿到了數據的同事像往常一樣將結果拿給了馬約拉納
馬約拉納看了一眼實驗結果，腦中靈光一閃，隨手拿起了一張紙寫了起來
他發現，過去的原子核模型根本就是錯誤的
原子核裡面沒有電子，只有一種不帶電的，質量和質子相近的粒子
他還給這種不帶電的粒子取了個名字——「中性粒子」
而這種「中性粒子」也就是人們現在所說的中子
中子的夸克結構
敏銳的分析能力還告訴馬約拉納，既然原子核裡面沒有電子，而「中性粒子」又不帶電荷並且在同性相斥的排斥作用下原子核沒有散架，那麼，原子核裡面一定存在一種比電磁力更加強大的作用力
事實上，馬約拉納的想法是對的，這種互相作用力，也是如今人們口中的強互相作用力，強核力
馬約拉納的這一番見解如果整理以後發表出來，必然會震驚整個科學界
可無論費米怎麼說，馬約拉納都只是拒絕將自己的成果發表出來
費米對這個偏執的天才同事無可奈何
幾年後，查理威克（因發現中子而獲得1935年諾貝爾物理學獎）也從實驗中發現了相同的現象，並且發表了自己的成果
這時候，費米仍然希望馬約拉納能將自己的成果發表出來
可馬約拉納卻只是淡淡地說了一句話，「現在有人已經把該做的都做了」
或許在馬約拉納的眼裡，這個理論既然已經搞清楚了，就可以扔進垃圾桶，開始新的研究了
詹姆斯·查德威克
那一次的事件並沒有讓馬約拉納幡然悔悟，卻讓他愈發地變本加厲
馬約拉納一生中只發表過9篇論文，其中8篇是用義大利語寫的，1篇是用德語寫的
1957年，李政道與楊振寧由於研究宇稱不守恆而拿到了當年的諾貝爾物理學獎
可是，早在20世紀30年代初期，馬約拉納就研究過宇稱不守恆的問題
宇稱不守恆：γ和θ是完全相同的同一種粒子(後來被稱為k介子)，但在若相互作用的環境中，它們的運動規律卻不一定完全相同，通俗地說，這兩個相同的粒子如果互相照鏡子的話，它們的衰變方式在鏡子裡和鏡子外是不一樣的。
李政道（左）與楊振寧（右）
馬約拉納和愛因斯坦一樣，希望建立起一個大一統理論，能統一所有的物理學重要理論
而對宇稱不守恆的中微子（所有的中微子均為左旋，右旋的中微子並不存在）的研究，只不過是他在研究大一統理論的一個附錄
可惜的是，雖然馬約拉納是個天才，卻仍然無法解決這個物理學的千古難題
他始終都沒有能提出一個大一統理論
於是，他將自己關於大一統理論的研究鎖進了抽屜，其中，也有關於中微子的研究
1933年初，馬約拉納離開義大利到德國學習
他到了萊比錫，與海森堡合作研究原子核的理論
他去到哥本哈根，與玻爾一起工作，學習原子模型
原子繞電子運動
同年的秋天，他回到了羅馬
在德國的時候，馬約拉納不慎患上了胃炎，健康堪憂
他必須要嚴格控制飲食，不能隨意吃東西
這讓他的性格變得十分暴躁冷酷，他也辭去了在羅馬大學物理研究所的職位
他似乎變成了一個隱士，與朋友不相往來，也不發表文章
接下來的4年時間，他都躲在家裡自己進行研究
在這期間，他除了對原子物理進行研究，也寫了很多其他範疇的文章，比如地球物理學、電機工程、數學、相對論等
然而，他的研究記錄與文章卻一直都沒有進行過發表
1937年，義大利那不勒斯大學有個教授職位要招聘
讓所有人都沒想到的是，沉寂多年的馬約拉納卻突然決定「出山」，要應聘這個職位
這個崗位的應聘條件中要求必須提交一篇論文
於是，馬約拉納隨手從抽屜裡拿出了一篇關於中微子的研究論文
人們這才知道，原來他已經構建了一個十分完善的中微子理論
馬約拉納順利來到了那不勒斯大學當教授
在那裡，他提出了著名的馬約拉納方程，也就是現在和中微子相關的描述馬約拉納費米子的方程
馬約拉納方程是相對論性的波動方程。它與狄拉克方程相似，但式子中包含了粒子的共軛。
在費曼的表示法下的馬約拉納方程
找了安穩的工作，發表了論文，似乎這位才華橫溢的物理學家要開始好好搞研究了
可是，出乎所有人意料的是，就在他成為那不勒斯大學教授幾個月以後，他就神秘地失蹤了
1938年，馬約拉納買了一張去巴勒莫的船票，有人說他是去旅行，有人說他是去探望當年鼓勵他攻讀物理的好友賽格雷
然而，這些猜測都已經沒有了意義，因為，就在這短短兩天的航程中，馬約拉納已經消失了
他給自己的好友寫過類似遺書的信件，卻又很快改口說到「大海不接受他」
他在得知自己好友不在巴勒莫後，買了回那不勒斯的船票，同艙的人下船前還看到他躺在床上睡覺，可他，從此以後再沒有出現過
他在失蹤之前從銀行戶口中支取了所有的金錢，然後就沒人再見過他
馬約拉納寫給好友的「遺書」
1938年3月27日那一天之後，馬約拉納就人間蒸發了
有人說曾在委內瑞拉的首都加拉加斯見過化名為「Bini」的馬約拉納
有人說馬約拉納偷偷去了南美洲，在智利的小酒館裡用餐巾紙演算數學問題
然而，這些傳聞沒有一個可以得到證實，或許，都只是媒體的炒作
時至今日，義大利人也沒有忘記他，他的名字多次出現在科幻小說或者電影裡
這位32歲就失蹤的物理學家，可能真的被外星人接走了吧
但更有可能，馬約拉納只是一個在核時代迷失了自己的青年
他曾經說過，「我喜歡伽利略，因為他知道什麼是害怕，人們只會看見他們想看見的東西」
還說過「物理學已經誤入歧途，我們都已經誤入歧途」
這個預見了中子卻不願意發表的天才或許一直對自己的發現惴惴不安
或許對核物理與核武器有著強烈的恐懼
可能在他的夢裡，原子彈爆炸後的慘像不止一次讓他驚醒
我醒來了，但卻發現整個世界仍在沉睡
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