99学术小偷狄拉克

奥本海默不认识谁叫狄拉克，他只看到了一个高高瘦瘦的英国男人，刚一进门，就冲到了自己老师的面前。

这还了得！

他连忙放下手里的纸和笔，直接冲到了陈慕武的身边，挡在了他的前面。

虽然奥本海默是三个人里身高最矮的那个，但他依然坚定地站在了那里。

待在剑桥已经将近一个月，他越来越受不了英国这种古板封闭的环境。

虽然陈慕武对他还不错，但他心里始终都满怀着一股火气。

刚想睡觉就有人给递来了枕头，奥本海默在心中已经盘算好了，如果这个不开眼的英国佬想要动手的话，自己就直接一个勾拳，怼到他的肚子上。

陈慕武稍加思考，就明白了眼前的形势到底是怎么一回事。

看来这个美国人，应该是打心眼里认同了自己，那他这辈子也应该没有被下毒之虞了。

“罗伯特，你别太紧张了。这位是我的好朋友，一个理论天才——保罗·狄拉克。他不是什么坏人，所以你放心吧！”

奥本海默非常尴尬，他没想到自己第一次出头，居然遇上了老师的朋友。

陈慕武接着又向狄拉克介绍自己的学生：“保罗，这个是美国哈佛大学的高材生，罗伯特·奥本海默，他今年夏天才进入到了卡文迪许实验室，现在正跟着我搞些研究。”

“狄拉克先生，真不好意思，我还以为、呃、你想要对陈老师动手。”

“没关系。”

“对了，罗伯特，伱能否尽快整理出我今天讲的全部内容，然后交给我？”

“当然没问题，陈老师！”

交代给奥本海默一个任务，把他打发走之后，陈慕武拉着狄拉克的袖子，往门外走去。

“有什么事情，我们到外面去说。”

他之所以这么着急想要离开，是怕等今天来听讲座的这批人深入思考有关概率波的问题之后，会把自己围住问各种问题。

陈慕武直接把狄拉克带到了自己在三一学院的房间，给他泡了杯茶之后，这才问道：“保罗，你找出了我的哪个错误，所以才让你这么着急？”

“是有关陈统计和陈不相容原理，你前后发表的这两篇论文之间，存在着矛盾。”

哦，原来是这个。

和世界上大部分物理学家不同，陈慕武在量子力学中使用的矩阵，对数学专业出身的狄拉克来说不成问题。

这只不过是一种数学工具，和加减乘除四则运算相比也没什么不同，只不过是比后者稍微高级一些罢了，

但是，另外一个有关于原子的问题，却困扰了狄拉克一整个夏天。

在中子发现之前，物理学家和化学家们区分元素的办法，只是去看他们原子核外的电子数目。

所以狄拉克一直以来都搞不明白，为什么氖Ne和钠Na只在电子数目上差了一个，却在化学性质上表现出来了很大的不同，一个是气体，另一个则是金属。

直到他看到了陈慕武发表在《自然》期刊上的最新一篇论文，提出来的波动方程。

狄拉克想着用陈慕武的波动方程，尝试着去求借一下一个原子中有两个电子的话，会是什么情况。

而且他还想知道，如果让这两个电子交换一下位置的话，求解出来的两个结果究竟是会相同还是不同。

求解出来的结果表明，交换位置只会让波的前面改变一下正负号，并不会产生其他的区别。

这让狄拉克又想到了自己的好朋友陈慕武在建立矩阵力学时所提出来的那个想法，那就是实验并不能观测出两个电子在交换位置之后，和之前有什么不同。

因为人们并不能具体观测到电子，只能通过原子中发出来的光来判断。

很显然，

电子的位置交换与否，根本影响不到从原子中发出来的光。

他意识到，这很可能就是陈慕武之前提出来的那个有关原子模型中电子轨道的那个不相容原理。

但是狄拉克还没高兴太久，他就突然意识到了陈不相容原理和之前他提出来的另外一个理论之间的矛盾之处。

陈慕武在去年差不多这个时候，曾经提出来了一个不同于宏观物理学中的麦克斯韦－玻尔兹曼统计的新的统计方法，并用这种名为陈统计的量子统计方法，成功地从第一性原理推导出了普朗克热辐射定律。

只是，当时陈慕武在计算中，用到的粒子是光子，而光子的自旋为１，是个整数。

所以大量的光子，才能无限叠加到同一个量子态上。

但是，在这之后，陈慕武在今年年初又提出来了以他姓氏命名的“陈不相容原理”，像电子这种自旋为二分之一的粒子，是不允许占据同一个量子态的，即使它们有完全相同的量子数也不行。

所以对于电子这个微观粒子来说，便不能再用陈统计这个量子统计方式，如果强行套用的话，很可能就会得到系统的熵变成负无穷大这个无比荒谬的结论。

所以现在亟需找到一种新的量子统计形式，让它能够适用于电子。

狄拉克如此急匆匆从布里斯托尔的老家坐火车赶到剑桥，就是为了和陈慕武说这件事情。

虽然名为陈慕武的一只蝴蝶在不断地扇动着翅膀，但历史的车轮仍然滚滚向前，狄拉克还是找到了这个原本就属于他的东西。

历史上，就在薛定谔提出来他的方程后不久，狄拉克就向英国皇家学会提交了一份理论报告，那个上面写得正是他得出来的一种有关电子的新的量子统计方法。

但是他这篇文章发表后还不到一个月，一封由罗马大学寄来的信，被送到了剑桥大学圣约翰学院。

罗马大学教授费米在信里很不客气地指出，“在你有趣的名为《关于量子力学理论》的论文中，你在泡利不相容原理的基础上，提出了关于理想气体的一个理论。现在，一个与你的几乎相同的理想气体理论，已经于今年年初被我发表。我现在假设你还没有读过我的这篇文章，所以我现在提醒你对它予以注意”。

费米的信表面上似乎很客气，但其实话中绵里藏针。

这封信字里行间的意思就是想要一个解释，一个狄拉克在这篇论文中得出来的统计规律，到底是独立推导出来的，还是看到费米的论文后有了灵感，换言之，是他剽窃来的。

后世的物理学界，对这桩学术剽窃公案一直没有定论。

因为费米的老婆是犹太人，又因为墨索里尼的反犹政策从意大利跑到了美国。

所以美国的一批犹太人科学家，尤其以托马斯·库恩为代表，坚定地认为狄拉克这个英国人剽窃了犹太人的智慧。

他们不但认为狄拉克在量子统计上剽窃了费米，还认为狄拉克在量子力学的研究上，同样也剽窃了犹太人玻恩的成果。

而之所以一个连博士文凭还没拿到的年青人，能有这么大的能力，接连“剽窃”了许多伟大的科学成果，但还能不被人指责。

这些美国犹太人给出来的原因，是因为狄拉克就读于英国最顶级的学府剑桥大学，同时又是卢瑟福女婿福勒的爱徒，而且之后又和玻尔的私交甚密。

不过，同为犹太人的泡利在这个问题上，却站出来很坚定地支持狄拉克，他认为狄拉克在写论文之前绝对没有读过费米的文章，而抄袭这个说法，根本也是无稽之谈。

“六朝旧事随流水”，狄拉克究竟在这件事情上抄袭也好，没抄袭也罢，那都是上一辈子的事情了。

反正这辈子，如果不出意外的话，他应该是第一个、呃、第二个提出来这种新的统计规律的人。

费米此时，应该还在莱顿大学的埃伦费斯特手下研究相对论的问题，还没把他的学术重心彻底转移到微观世界里。

陈慕武最近一段时间，先是参加了奥运会，然后又忙着写这几篇有关波动方程的论文，把原来叫做费米－狄拉克统计的量子统计方法早就给抛在了脑后。

被狄拉克这么一提醒，他才想起来，还有这么一回事。

“保罗，你说的没错，这个问题我之前也思考过，只是因为我最近这段时间里过得实在是太忙，就把这个问题给搁置了，甚至忘了个一干二净。让我想想……”

陈慕武在大脑里飞快地检索着玻色－爱因斯坦统计和费米－狄拉克统计之间的区别。

然后他拿起书桌上的笔和纸，在上面写下来两行公式。

“光子和电子这两种粒子的统计规律确实有些不同，我之前曾经计算过一次，就在这个地方，”陈慕武指向纸上这两行公式除了角标之外的唯一一处不同，“这里差了一个正负号。”

陈慕武表现得如此成竹在胸，让狄拉克心中既惊讶，又佩服。

他从自己随身携带的文件包中拿出来几张草稿纸，上面写着的公式，除了在字母使用上和陈慕武给出来的有些不同之外，其他地方都完全保持一致。

“陈！你难道在很早之前，就已经推导出了这个能级平均粒子数的公式，所以在听到我提出来的问题之后，才如此淡定么？”

在正主面前，陈慕武有些羞愧地点了点头：“算是吧，只是我最近一致都在研究量子力学方面的事情，一直也没能把精力投入到统计物理上来。

“看这意思，你也计算出了和我同样的结果？”

狄拉克点了点头，表情先是高兴了一下，然后又随即转变成了深深的无奈：“我本以为找到了你的一个错误，想着这次终于能走到你前面了，没想到我还是晚了一步。”

“不晚，不晚！我虽然推导出了这个公式，但一直也没写论文，更没发表。刚好你也得到了这个结果，那么就请你去写一篇论文，把这个新的量子统计方法，发表到期刊上吧！”

“可这是你先发现的理论，怎么能轮得到我来发表呢？”

“不碍事，毕竟你是独立推导出来的，就当做并不知道我做过这样的工作就好了！我现在实在是没什么时间，来写这篇论文。”

陈慕武还以为狄拉克只是发现了这个不和谐的地方，并没有亲自动笔计算出答案，所才自顾自地把公式写到了纸上。

如果早知道狄拉克已经推导出了这个新的统计规律，陈慕武说什么也不想再抢走这份功劳。

毕竟他的名下已经有了一个叫做“陈统计”的量子统计，将来也会产生一种叫做“陈子”的粒子分类方法。

如果他现在再把第二种统计方法也据为己有的话，以后这两个公式应该怎样区分？

陈一统计和陈二统计？陈一子和陈二子？

听上去真是别扭得很。

所以他现在想着，说什么也要把这份功劳送给自己的朋友。

将来统计物理学里说到陈统计和狄拉克统计，粒子物理学中讲到陈子和狄拉克子，也能算是一段佳话。

说不定到时候，布朗太太家房子的房门旁，也会挂上一块牌子。

牌子上刻着他陈慕武和狄拉克的头像，陈统计和狄拉克统计的公式。

在最下面，说不定还会刻上几行解释说明的小字：

1923年到1924年，物理学家陈慕武和保罗·狄拉克曾居住于此。

在此期间，两人分别提出来了针对陈子和狄拉克子的量子统计规律。

但是好像谁都忘了，还有一个叫卡皮察的人，也曾在这所房子里住了很长一段时间。

(本章完)