朗之萬與居里夫人

他是聲吶的發(fā)明者，也是讓居里夫人背上“波蘭蕩婦”罵名的男人 作者：張磊

君子百是，必有一非

小人百非，必有一是

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2014年，諾蘭執(zhí)導的科幻電影《星際穿越》票房大賣，其中的時空旅行也引起了人們的熱烈討論

故事講述的是未來地球氣候惡化，為了拯救地球一隊探險家試圖通過蟲洞尋找新的可居住星球

其中有一個情節(jié)是男主人公cooper通過蟲洞來到一顆充滿水的叫米勒的行星上

《星際穿越》中的“蟲洞”

他只在這個星球上待了一小時

在地球上的女兒就已經(jīng)從小女孩長成一個大姑娘了

當cooper經(jīng)過僅幾個小時的太空旅行回到空間站

在那里守候的隊員也足足等了他們23年，早已胡子拉碴認不出原來的模樣了

《星際穿越》中男主角一行人在米勒行星上

這個看上去如此“科幻”的情節(jié)確實是有物理學理論——狹義相對論支撐的

然而當年愛因斯坦提出的相對論是極其抽象和不容易理解的

但在1911年有一個人為了說明相對論中的時間和空間的概念

對其作了一個生動的解釋，這個就是著名的“雙生子佯繆”的問題

星際穿越中的情節(jié)也是參照了“雙生子佯繆”的內(nèi)容

雙生子佯繆：有一對孿生兄弟，其中一個跨上一宇宙飛船作長程太空旅行，而另一個則留在地球。結果當旅行者回到地球后，我們發(fā)現(xiàn)他比他留在地球的兄弟更年輕。

這個結果是由狹義相對論所推測出的（移動時鐘的時間膨脹現(xiàn)象），而且是能夠透過實驗來驗證：我們能夠探測到于大氣層上層產(chǎn)生的μ介子。如果沒有時間膨脹，那些μ介子在未到達地面之前就已經(jīng)衰變了。

而提出這個“雙生子佯繆”的人就是——保羅·朗之萬

保羅·朗之萬雖然一生沒有獲得過諾貝爾獎，但卻被公認為世界第一流的科學家，連愛因斯坦也非常地敬佩他

然而這個聰明的法國物理學家卻也是讓神圣不可侵犯的居里夫人留下“污點”的人

朗之萬身材高挑，有軍人氣質(zhì)，眼窩深陷，短發(fā)，留著入時的八字胡，人送美稱“騎兵隊長”

1872年1月23日，朗之萬出生于巴黎一個普通工人家庭

雖出身平凡但是他從小就對學習有著濃厚的興趣，同時也比同齡孩子更聰穎和突出

小學畢業(yè)后，他便考到了拉瓦錫中學學習

在他16歲那年，他以第一名的成績考入了巴黎理化工業(yè)學校

保羅·朗之萬

這所學校成立于1881年，一百多年來一共培養(yǎng)出了七個諾貝爾獎的獲得者

當時巴黎理化工業(yè)學校的在任校長是大名鼎鼎的皮埃爾·居里，他對朗之萬的才華也十分賞識

在拉瓦錫中學和巴黎理化工業(yè)學校學習期間，朗之萬一直都是班上學習最好的學生

后以第一名的成績從巴黎理化工業(yè)學校畢業(yè)

在21歲的時候，朗之萬又再次以第一名的成績考入巴黎高等師范學校

皮埃爾·居里

據(jù)說當時想要考進巴黎高等師范學校是需要精通拉丁語的

但是他只自學了半年的拉丁語，便取得了第一名的成績考進該校

1897年，25歲的朗之萬被保送到英國劍橋大學卡文迪許實驗室學習

在那里他不僅得到了J.J.湯姆森的指導，還結識了威爾遜、盧瑟福等一行優(yōu)秀的科學人才

當時X射線發(fā)明不到兩年，朗之萬就開始研究由X射線引起的“氣體電離”

保羅·朗之萬

他用實驗證實了用X射線激發(fā)金屬可以產(chǎn)生次級輻射

同時進一步證實了對于任何物質(zhì)都能產(chǎn)生次級輻射效應

1902年，朗之萬完成了關于氣體電離的博士論文取得博士學位

1905年，朗之萬回到母校巴黎理化工業(yè)學校擔任教授，后又于1926年成為該校校長

1934年至余生，他都是法國科學院院士

索爾維會議上，朗之萬坐在愛因斯坦左手邊

或者他的發(fā)明研究并沒有像愛因斯坦等科學家的研究那么具有劃時代性

但是卻實在地大力地推動著物理史的發(fā)展

基于朗之萬的物理成就本身具有的啟迪作用

他不太像一個發(fā)現(xiàn)者，實際上他更像一個帶頭者、講解者和研究者

或者這就是他為什么從未獲得諾貝爾獎卻被稱為無冕之王的原因吧

朗之萬

1905年愛因斯坦提出了那個使牛頓能從墳墓里面跳出來的質(zhì)能方程E=mc2

其實早在1904年，朗之萬就在研究運動電荷和電磁輻射時獨立于愛因斯坦得出了質(zhì)量和能量的關系式

根據(jù)朗之萬當時的助手愛德蒙·鮑爾回憶道

朗之萬當時將質(zhì)量與光子或電子相關聯(lián)提出了關系式，但是他卻從來沒有公布這個公式

當他在1905年讀了愛因斯坦的論文后，他也完全承認愛因斯坦在該理論形成的優(yōu)先地位

朗之萬與愛因斯坦

兩人也因相對論一拍即合，余生中兩人都是最真摯的好友

之后朗之萬在他一生的科學生涯中，也不遺余力地宣傳和補充相對論

例如文章開頭提到的關于“雙生子佯繆”這個假設和開設各種講座推廣解釋相對論

朗之萬的努力使相對論在法國得到很好的推廣和普及

愛因斯坦也曾在《悼念保羅·朗之萬》文中說：“在我看來，要是別處沒有人已經(jīng)發(fā)展了狹義相對論，他一定會把它發(fā)展起來。這該是一種必然的結果，因為他已經(jīng)清楚地看到了它的本質(zhì)方面。”

朗之萬與愛因斯坦

朗之萬從事的研究工作非常廣泛，而且他的一生也絕非只有這點成就

關于布朗運動他留下了朗之萬動力學和朗之萬方程

此方程描述了布朗運動由于流體的分子碰撞，粒子在流體中做的無規(guī)則運動

現(xiàn)在仍然被許多科學家用來研究流體中的分子碰撞

然而朗之萬最著名的研究都不是上面這些，而是他發(fā)明了世界上第一臺實用主動聲吶，被世人稱為“超聲換能器之祖”

愛因斯坦、埃倫費斯特、朗之萬等一行科學家在討論物理問題

1916年，朗之萬提出利用壓電石英獲得超短彈性波（超聲波）的方法

在第一次世界大戰(zhàn)中，朗之萬打算用這種方法獲得超聲波并通過真空管放大技術

實現(xiàn)“回聲定位”進行水中遠程目標探測(探測敵方潛艇)

但是讓人哭笑不得的是

當他真正造成能投入使用的聲吶時，第一次世界大戰(zhàn)已經(jīng)結束了

不過不要緊，在這之后這種聲吶得到不斷改進

在第二次世界大戰(zhàn)期間反德國潛艇的大西洋戰(zhàn)役中起了非常重要的作用

朗之萬在工作

朗之萬的一生充滿傳奇的色彩，他對科學的貢獻自然不必說

但是最為轟動的，卻不是他的科學成果

而是與居里夫人的情感糾葛，當時可謂鬧得滿城風雨（果然八卦才是第一生產(chǎn)力）

1898年朗之萬從英國劍橋大學進修完畢回到法國

師從的那個曾經(jīng)非常賞識他的校長皮埃爾·居里

包括朗之萬的博士學位也是在皮埃爾·居里的指導下順利獲得的

居里夫婦，皮埃爾·居里和瑪麗·居里

1903年，居里夫婦也因為發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳而獲得諾貝爾物理學獎

但是不幸的是1906年4月46歲的皮埃爾·居里不幸喪命于一場車禍中

38歲的瑪麗·居里便開始了一個人的生活

可能在工作中日久生情，小師母六歲的朗之萬便和居里夫人產(chǎn)生了一種別樣的情感

本來失去丈夫的居里夫人與朗之萬這兩個大科學家的師生戀也勉強稱得上是佳話

但是不幸的是，朗之萬已經(jīng)在1902年結婚，并且是兩個孩子的父親

就這樣師生戀進一步升級為了婚外戀

下排左瑪麗·居里，下排右保羅·朗之萬

雖然當時朗之萬與妻子之間感情已經(jīng)破裂

但這段不道德的婚外戀當時還是惹怒了朗之萬夫人

朗之萬的妻子是一個沒有受過高等教育的悍婦

她當時就非常不滿朗之萬的科學研究不能變現(xiàn)成錢財

據(jù)說她還敢用啤酒瓶狠狠地砸朗之萬的頭

朗之萬與朗之萬夫人

為了使這兩位大科學家名譽掃地

朗之萬妻子雇人到居里夫人工作室的抽屜里偷走了居里夫人與朗之萬的情書

將這些信件賣給報社想搞個大新聞

瑪麗·居里當時寫給朗之萬的信件的一些內(nèi)容：“你首先要做的是回到自己的臥室。我答應不再責難你，你可以相信我。我完全信任你的意向，可是我擔心無法預見的事情——例如對方號啕大哭，令你無可抗拒，或用詭計讓你使她再懷孕。

如果她再懷孩子，我們就一定要分手了，因為我不能接受這份恥辱。你的妻子若明白這一點，一定會加以利用。所以我求你別再睡在她的床上，不要讓我等太久了?！?/div>

1911年11月4日一篇“愛情故事：居里夫人與朗之萬教授”的文章一發(fā)布，整個法國一片嘩然這使瑪麗·居里陷入了身敗名裂的低谷

瑪麗·居里

甚至這段感情還差點毀了瑪麗·居里的第二個諾貝爾獎

當時法蘭西科學院也決定取消她的第二次諾貝爾提名

是最后居里夫人憤怒地給諾貝爾獎委員會寫信，才得以挽回這個差點失去的諾貝爾獎

在那個年代，受盡輿論壓力的朗之萬與居里夫人之間愛情也只能不了了之

而且最后朗之萬還是沒能順利和他的妻子離婚

甚至朗之萬夫人也允許朗之萬與其他除了居里夫人外的情婦交往（邏輯感人至深）

雖然他們兩人最后沒能走在一起，但也沒有因愛生恨

此事之后兩人也依然保持著真摯的友誼

甚至后來朗之萬請求居里夫人幫他的情婦找一份工作

居里夫人也二話不說地給了朗之萬的情婦一份在實驗室的工作

除此之外，朗之萬家與居里家的情緣也還在以另一種形式延續(xù)

小居里夫婦，F(xiàn)·約里奧和伊蕾娜·居里

居里夫婦的長女伊蕾娜·居里長大后選擇的導師就是朗之萬

后來伊蕾娜與其丈夫（兩人被稱為小居里夫婦）也因“一種新型放射性元素的人工產(chǎn)生”論文獲得1935年的諾貝爾化學獎

小居里夫婦的女兒伊蓮娜在1927年出生，長大后也是一位比較有名氣的核物理學家

最后這位居里夫人的外孫女嫁給了保羅·朗之萬的孫子米歇爾·朗之萬

朗之萬與瑪麗夫人那不被世俗認可的愛情故事以這樣特別的方式延續(xù)了下去

這可能也稱得上一個美好的結局吧

保羅·朗之萬

朗之萬于1946年去世，法國政府給予國葬這種表達崇高敬意的葬禮

他同伏爾泰、雨果、左拉等世界級偉人一同被安葬在先賢祠（永久紀念法國歷史名人的圣殿）中

確實人無完人，金無赤足

也就是這種瑕疵才能顯現(xiàn)出科學家身為普通人類的一種飽滿感和真實感

當然這些私事也完全沒能影響后人對朗之萬和居里夫人的高度評價

對于一個科學家，人們更看重的是他為這個世界，為后人留下了什么