恩里科·费米传:原子时代的诞生
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2.卖火柴的

费米两岁半时重新回到家里,他姐姐记得,那时候他“又小又黑,看上去弱不禁风”。她同样记得的是,大概是被突然出现的这么多陌生面孔吓到了,恩里科马上哭了起来,然而换来的只是母亲的指令:“不许哭!在这个家里不听话的孩子可没人受得了!”小恩里科马上不哭了。然而人们知道,满腔沮丧的恩里科仍然时不时会火气冲天,家里人便给他起了个绰号,叫“卖火柴的”。

邋里邋遢和火气冲天都同样没人受得了。或许在农场生活中,条条框框要比在家里柔和一些。回到城市生活,他妈妈显然会坚决要求他时时保持面容干净,外出远足时还会在饮水处停下来清洗一番。尽管夫妇俩家教很严,费米一家还是显得很亲密,年龄只差一岁的朱利奥和恩里科兄弟俩,就有着亲密无间的手足之情。

阿尔贝托和伊达尽管没有大学文凭,但在职业道路上还是发展得很好。不过,和很多地位处于上升势头的父母一样,他们对自己的孩子有更多的期待。姐弟三人都天资聪颖,加上父母言传身教的自律,学习都很优秀,在各自班上总是名列前茅。

20世纪初,高等学校课程仍然面向古典教育,强调拉丁语和意大利语文学,并在后五年中加入希腊语文学。数学、历史和自然科学的课程也有,但只被当作副科。特别是当学生准备最后的毕业考试也就是所谓Maturità的时候,得会背诵但丁的《神曲》,这是意大利的国宝级文学珍品。费米对音乐和电影等没什么兴趣,但对诗歌无比热爱,留在他脑中的也并非只有但丁。在长时间的徒步旅行中,偶尔会有人听到他在低声吟诵年轻时背下的一些诗句。

玛丽亚被文科方面的学习深深吸引,并最终成为高中文学老师。跟她相反,朱利奥和恩里科对自然科学更感兴趣,或者最起码的,是对他们从建造模型、装配小型电动机上得到的技能更加兴味盎然。

人们第一次认识到恩里科的出类拔萃是在他刚满13岁不久。阿尔贝托职位一路升迁,年近花甲之时已成为海运与铁路部门的巡视员。部门办公室离费米家住的公寓一千多米,恩里科便养成了在父亲下班时到办公楼门口接他,一起散步回家的习惯。37岁的阿道夫·阿米代伊(Adolfo Amidei)是位工程师,与恩里科的父亲在同一个办公室,他家也跟费米家在一个方向,因此经常会和父子俩同行一段。

恩里科发现阿米代伊对数学很有兴趣,于是问了他一些跟几何有关的问题,这些问题此前他的父亲也没能解决。为帮助这个同事家的小孩,阿米代伊借了本几何书给恩里科。小男孩很快解出了书里的那些问题,其中有些甚至阿米代伊都没解出来。阿米代伊赞叹不已,便向这位年长的同事打听,还有没有别的什么人评价过他家公子的本领和早慧。阿尔贝托告诉他,恩里科在学校表现良好,不过还没有哪位老师提到过有什么是超出常规的。

大概与此同时,1915年1月的早些时候,一场灾难击中了这个家庭。朱利奥喉咙里长了一块脓肿影响呼吸,这是极为严重的扁桃体炎的后果之一,并非罕见。今天的治疗方法是大剂量的抗生素,这样就不必采用任何手术措施。1915年的标准程序则是,在局部麻醉下切开,排干脓液。朱利奥在一家小诊所做的这个手术,母亲和姐姐想等到麻醉消退后带他回家,但在手术中朱利奥有剧烈的不良反应并导致过敏性休克,没能活着走下手术台。

家人极度悲痛。阿尔贝托变得更为沉默寡言,伊达则陷入了深深的抑郁。朱利奥比恩里科更为热情奔放,是伊达的心头肉。伊达伤心欲绝的哭号持续了好几个钟头,越发增加了其他人内心的伤痛。谁都顾不上恩里科,他只能暗自伤悲。为了向自己证明他并没有完全被击垮,一周后他还特意路过了哥哥殒命的诊所。这是一个特殊的例子,表明了费米早年是如何克制情感的。

要填补这撕心裂肺的空虚,13岁的恩里科采用的方式之一是拼命干活。阿米代伊既看到了这孩子的孤单,也看到了他学习的热望;他力所能及的,也就是再多借给他一些课本罢了。他借出去的课本越多,就越是被恩里科的聪慧和严谨深深折服。有一次阿米代伊问这位年轻的门生,想不想留着借给他的一本微积分课本。恩里科说没有必要,因为这本书的内容他已经完全掌握了。而正如后来四十年间人们一再说到的那样,“费米说掌握了什么事情的时候,就是真的掌握了”。

另一件给了恩里科很大安慰的事情,是朱利奥的一个同学成了他的挚友。恩里科·佩尔西科(Enrico Persico)跟他分享了他在科学和制造机械装置上的兴趣。这两位伙伴很快开始一起长距离散步,边走边谈论他们共同的梦想。十五年过后,这两位恩里科成为意大利头两位理论物理学教授。而即便在将近四十年之后,他们仍然会一起散步,分享梦想。

探索学习更多的科学知识并不能令年轻的费米感到满足,在罗马的鲜花广场,他找到了自己第一本真正的物理课本。这个广场坐落在台伯河与庞培剧院(也就是恺撒大帝遇刺的地方)的遗址之间,一直到今天都是罗马最为繁华的区域之一。而今这里是熙来攘往的露天美食广场,但在恩里科年幼时,一个星期里有两天是骡马市,还有一天会支起摊子供人选购新旧书本。那些书基本都是小说,或者神学论著(这儿可是罗马)。偶尔也能找到点别的书。

1915年年底的一天,两位恩里科结伴在鲜花广场淘书。费米捡起一套900页两卷本的书,书名是《数学物理基础》。这是一部数学物理教材,一位名叫安德烈亚·卡拉法(Andrea Caraffa)的神父在19世纪30年代写的。他曾在罗马学院教科学和数学,那座大学是耶稣会在16世纪建起来的。恩里科完完整整地深入学习过四年多拉丁文,拉丁文课本对他来说不是什么问题。何况再怎么说,所有的公式都是以通用的数学语言写成的。

恩里科拿零用钱买下了这部书,在接下来的几个星期里仔细研读,一有问题就写下来。卡拉法的专业领域是19世纪早期物理学,主要关注天体动力学和波动理论。卡拉法所使用的数学方法,恩里科还没从跟阿米代伊借来的课本里自己学到过,因此可能成了他的拦路虎。在20世纪的物理天才中,费米不会是唯一一个完全靠自学成才的,但他肯定是唯一一个最早从拉丁文课本接触到物理学的。

16岁时,恩里科没去上高中的最后一年学。对他来说,是时候想想接下来会怎样了。摆在他面前的当然是大学生涯,意大利的大学不提供宿舍,因此恩里科预计得住在家里。但阿米代伊觉得,朱利奥死后费米一家的氛围极为压抑,如果能从中脱身,对他年轻的门生将大有好处。

阿米代伊在费米成长中的重要性又一次显露出来。他很熟悉比萨一家极为优秀的学府,即比萨高等师范学校。它的新生班规模很小,总共只有大约40名学生,要获准入学需经过角逐。阿米代伊很有信心,相信恩里科会拔得头筹。学校为被录取入学的学生提供食宿,因此并不会给费米一家带来额外的经济负担。课程大都是在比萨大学进行的大型讲座,但在高师还会有额外的监督和教学。无论在智力上还是情感上,这样的机会都会令恩里科更加充实。

阿米代伊先是不露痕迹地询问恩里科是否想进这所学校,得到了热烈回应。接下来他着手跟恩里科的父母阐明利害,但他们有点不情不愿,尤其是伊达,她觉得这样自己就要失去另一个儿子了。不过,阿米代伊颇有说服力,向她和阿尔贝托证明了这样对恩里科大有好处。他强调,这是意大利首屈一指的高等学府,这个国家诸多著名学者、政要、作家都毕业于此,若能入学就读,对恩里科来说就是打开了无数道门。最终,伊达和阿尔贝托答应让他申请入学。

阿米代伊也曾鼓励恩里科学德语。这孩子学过法语,这是学校普通课程的一部分,但有越来越多的科技文献是用德语写的,学习这门语言会对恩里科有很大好处。这个建议很有意思然而并不很受欢迎,这是因为意大利正在与奥地利和德国交战。

第一次世界大战于1914年8月爆发,意大利起初选择了保持中立。很可能这是应该延续下去的最明智的政策,也是最为大多数人民喜闻乐见的。然而,到了1915年春天,意大利首相开始跟法国和英国秘密会谈,准备站在英法这边加入战争。首相为此煽动民意,到1915年5月,意大利向奥地利宣战了。意大利军队遭受了一系列失利,在1917年10月达到顶峰。在战争的最后几周,意大利军队设法赢得了对全无斗志的奥地利军队的重大胜利。

好在恩里科·费米还小,还不会被征召入伍。就在停战协议签署后不到两周,恩里科参加了比萨高等师范学校的入学考试。