清华大学科学史系教授吴国盛、刘兵，北京大学物理学院教授秦克诚，中国科学院自然科学史研究所研究员方在庆，联袂推荐

　　荣获胡萨托尼克非小说类图书奖

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　　马克斯˙普朗克被誉为“量子理论之父”，他的工作被爱因斯坦盛赞为“20世纪一切物理学的基础”。然而，普朗克的人生并不广为人知。在本书中，作者把普朗克的声音、手稿交织起来，它们有的来自普朗克，有的来自他的家人，还有的来自他的同辈——其中很多是第一次以英语披露——以此呈现出一幅普朗克的肖像画。

　　1944年10月，得知幼子埃尔温被纳粹政府以叛国罪判处死刑后，87岁的马克斯˙普朗克提笔给希特勒写了一封信：“德国人民会感激我毕生的工作……而我只想要我的儿子活着。”作者以此为序幕，缓缓回顾了著名德国物理学家普朗克的一生：他的家庭生活，他的科学研究，以及他在纳粹时代的困境。

　　作者介绍：

　　布兰登˙R. 布朗，美国旧金山大学物理学教授。先后出版了两本科学史方面的著作：《普朗克传》（2015年，牛津大学出版社）和《阿波罗纪事》（2019年，牛津大学出版社）。他还在《新科学家》《种子杂志》《赫芬顿邮报》等刊物为普通读者撰写科普性文章。

　　译者介绍：

　　尹晓冬，首都师范大学物理系教授。科学技术史博士，德国马克斯?普朗克科学史研究所博士后，2010年英国剑桥李约瑟研究所梅隆基金高级访问学者，2014年获得美国物理学会贝勒讲席（Beller Lectureship）,获中国物理学会2017年优秀论文奖。主要从事近现代物理学史、中西物理交流史、量子力学史等方面研究，主持国家自然科学基金等多项科研项目。中国科学技术史学会第九、第十届理事会理事，北京科学史与科学社会学学会副理事长，中国科技史学会教学委员会秘书长。

　　张烁，2019级首都师范大学科学技术史硕士，目前为中国科学技术大学博士生。

　　本书以“二战”最后两年中普朗克的经历为主线，细致而生动地刻画了这位一代宗师在物理学上的远见卓识、在战争时期的悲怆命运，读之令人扼腕叹息。

　　　　　　　　　　　　　　　　　——吴国盛（清华大学科学史系教授）

　　作为量子理论之父，普朗克在公众中的知名度与其贡献远不相称。这部由一位物理学家为普朗克所作的精彩传记，以生动的文学语言描述了这位伟大的传主的杰出科学成就与曲折人生，尤其是展示了这位正直者生活在纳粹时代的困境。

　　——刘兵（清华大学科学史系教授）

　　前言.................................................................... i

　　致谢................................................................. viii

　　马克斯˙普朗克年表.....................................................i

　　1. 1944年10月..........................................................1

　　2. 1943年4月......................................................... 10

　　3. 1943年5月下旬......................................................19

　　4. 1943年10月.........................................................34

　　5. 1944年1月..........................................................44

　　6. 1943—1944年冬......................................................60

　　7. 1944年2月......................................................... 77

　　8. 1944年4月......................................................... 90

　　9. 1944年5月........................................................ 111

　　10. 1944年7月——庆典................................................133

　　11. 1944年7月——逮捕................................................160

　　12. 1944年8月........................................................181

　　13. 1944年11月.......................................................195

　　14. 1945年1月........................................................211

　　15. 1945年4月........................................................222

　　16. 1945年5月....................................................... 232

　　尾声 1945—1947年 ................................................... 240

　　附录 热辐射光谱的现代观点 .............................................249

　　注释.................................................................. 256

　　参考文献.............................................................. 290

　　译后记.................................................................299

　　1 1944年10月

　　在马克斯˙普朗克听到自己儿子的判决结果后，他提笔给阿道夫˙希特勒写了一封信。他的文笔一如既往，字里行间透出平和的尊重和外科医生般的精准，但这一次他表达了自己的震惊。在信中，这位物理学家与希特勒斡旋道：若如你所言，我于国家有价值，那么请你施我以悲悯。请饶我儿子一命，权当给我这个87岁的老头子毕生为国工作的奖励。

　　在写下这封特别的信以前，普朗克几十年如一日地将工作和家庭有条不紊地划归为两个世界。归根结底，他还是一位高贵的普鲁士绅士，所以没有在科学通信中提到过令他痛心疾首的家事。最终，连一些密友都相信他已经通过工作成功逃避了家庭悲剧带来的沉重心情。但到1944年时，这位狂热的攀登者早已越过了他的峰顶，普朗克已经失去了自己的落脚点，而这封信就像是插在山坡上的一把锄头，成为阻止他急速滑落的最好尝试。

　　此时，他已经是这颗星球上最负盛名的物理学家之一。普朗克这个名字在通往物理学之不朽的道路上畅行无阻，世界各地的科学家对他推崇备至，其工作有口皆碑。他已经因发起量子理论的革命而获得诺贝尔奖。垂暮之年，他将他的物理计算搁置一旁，仍充分散发着物理学家的思想余温，以科学哲学家与演讲者的身份出现，不论是和平年代还是战争岁月，他都经常进行公开演讲和电台采访。

　　但是，第二次世界大战期间，普朗克挚爱的祖国却开始玷污他的名誉。知名物理学家爱因斯坦被一些人称作“犹太物理学界”的不朽帝王；作为这位犹太裔科学家的挚友，普朗克现在要面对一群声名斐然的敌人，其中有科学界的同侪，如诺贝尔奖得主约翰尼斯˙斯塔克（JohannesStark）和菲利普˙勒纳德（Philipp Lenard），也有纳粹德国的当权者，如宣传部部长约瑟夫˙戈培尔。盖世太保调查了普朗克的财产，报纸称他为“白种犹太人”，指责他是将德国科学引入歧途，把学生和研究者带入数学化、无意义的科学贫瘠地的“彩衣笛手” ①之一。 1他的“可疑关系”也未终止于爱因斯坦一人，普朗克还有其他的犹太人好友，如化学家弗里茨˙哈伯（Fritz Haber）、核物理学家莉泽˙迈特纳（Lise Meitner），这两人都逃离了纳粹德国。最糟糕的是， 1933年春天，普朗克要求与刚刚就任总理的希特勒会面，普朗克对希特勒的当面指责与批评招致了公众广泛的愤怒与一边倒的反对。 2

　　埃尔温˙普朗克（Erwin Planck）是马克斯长期的徒步旅行伙伴，也是他最喜爱的孩子。希特勒上台以前，埃尔温是政府的高级官员，但他对纳粹政权毫无好感，他们杀害了他的朋友和前同事。埃尔温于1933年从政府辞职，并接受了一家德国顶尖制造商的工作，自此远离政治。 1944年夏天，一个公文包在元首司令部爆炸，距离击中目标只差一点。 ②受伤的元首在广播中发誓要报复袭击者。仅在随后几天里，盖世太保就逮捕了数百人。他们于7月23日带走了埃尔温，指控他犯有叛国罪。他们认为埃尔温与“阴谋分子”有联系。三个月里，埃尔温在监狱中待审，逮捕者拒绝了埃尔温的妻子耐莉和父亲马克斯的探视申请。与多数被捕者一样，埃尔温受到了严厉的讯问，甚至极有可能遭受了酷刑。 3

　　尽管埃尔温显然与此次爆炸事件没有直接关联，但他曾经参与起草一份后纳粹政府的秘密宪法。审讯过程中，埃尔温承认自己认识“阴谋分子”，但表示已于几年前与他们断绝了联系。但事实上，他曾帮助“阴谋分子”相互间取得联系，还帮助他们招募了支持者。 4

　　这起暗杀案定于8月宣判。马克斯˙普朗克只能通过广播和报纸了解到为数不多的公开信息——政府不希望民众了解有关“阴谋分子”的详情。5 7月爆炸发生后的几个星期，共进行了110场死刑判决。 死神啊！他降临到了嫌疑人的身上！6马克斯˙普朗克亲历的德国历史，是用他的至亲串联起来的：一端是其父威廉˙普朗克时代的自豪荣耀，另一端是当下纳粹恐怖之下其子埃尔温的无助绝望。马克斯的父亲是一位19世纪的司法学者，曾经参与修订了德国民法法典，傲然开启了一个全新的时代。但现在，他的儿子埃尔温却被法西斯政权推上了臭名昭著的人民法院，那里全能的法官对正当法律程序嗤之以鼻。

　　我们找到了一张埃尔温受审时的照片（图1.1）。他面色黯然，目光涣散，说明早在宣判前他就已经知道了结果。他的父亲马克斯和妻子耐莉对他的昵称是“Mops”，这个德文词的意思是“哈巴狗”。尽管家人对他尚存希望，但埃尔温已经万念俱灰。 10月23日，人民法院的院长、法官罗兰德 ; 弗莱斯勒又宣判了一桩案子，这一次，他的判决对象是德国科学领袖马克斯˙普朗克之子埃尔温，弗莱斯勒宣布将对埃尔温施以绞刑。自此，一场父亲拯救儿子的赛跑正式开始了。普朗克后来向友人透露，这次奔走的结果对他而言就是“一时天堂，一时地狱” 7。如果判决能够改判为无期徒刑，埃尔温也就会活过“二战”，他们就可能还有再次团聚的一天。

　　就当时而言，如果埃尔温像别人一样被判处死刑，他就会被押送到普勒岑湖监狱。这座建于19世纪后期的监狱位于柏林西北方向，是一幢三层建筑，俯瞰起来就像一个巨大的十字架。现在，该监狱旧址是数千名遇难者的纪念馆，这里执行的死刑集中在“二战”的最后几年。其间的遇难者既有德国人也有外国人，除了埃尔温以外，他童年的邻居和玩伴恩斯特;冯;哈纳克（Ernst von Harnack）也因牵连抵抗而被关押在这里。

　　在普勒岑湖监狱，罪犯通常都被关进紧邻死刑执行室的3号囚室。多年来，断头台都是执行死刑的主要工具，但在1942年，帝国引入了新的装置——在一间死寂的立方体房间里，其中一整块墙面上安装了一个巨大的钢制横梁，在横梁上有一组铁钩，这样就能同时进行八个囚犯的处决。他们有时还会用琴弦钢丝来处决犯人。据统计，仅在1944年9月，这里就处决了250人，其中包括德国抵抗的疑似“阴谋分子”和许多捷克的抵抗者。和庭审过程一样，为方便希特勒本人事后核实，行刑过程都被录制下来，特别是对那些涉嫌参与七月阴谋的“阴谋分子”。 8

　　到了1944年，普朗克的密友不是已经逃离了德国，就是因为不具备像普朗克那样强的生命力而过世了。埃尔温现在是他父亲最亲密的知己、最好的朋友，也是普朗克挚爱的第一任妻子玛丽所生的四个孩子中最后一个尚在人世的。埃尔温代表了20世纪初那个令人匪夷所思的年代的最后一瞥，那时乐观主义不仅仅是一个指导原则——这是一个显而易见的结论。

　　回到1905年，普朗克家族、德意志帝国，还有马克斯精心打理的德国物理花园，所有这些看起来都将迎来一段数十年的健康蓬勃的发展期。在柏林，新想法与新技术像春日花朵一样纷纷绽放——电力、汽车、无线电、电影等产业欣欣向荣。

　　早在1905年以前，普朗克便做出了他个人最大的科学贡献，尽管在当时，包括普朗克本人在内很少人意识到他的理论会产生多么重要的影响。他被一种神秘的、少有人研究的现象背后的先验性和普适理论所吸引，此即“黑体辐射”，一种从物质的内部产生的能量。如果不考虑从物体上反射的光，仅测量它内部发射光，则不论物体的形状、大小及材料如何，所有物体都会进行同类型的辐射。一辆火车，一只小狗，或者一顶草帽，在温度相同的条件下，都会发出一种同样的微弱信号：频率范围相同，且大部分为红外线。普朗克想要知道其中的因由，正确的答案直觉使问题相形见绌。从热学角度反观关于黑体辐射的实验数据，就像在一个微风吹拂的世界里行走，每个物体都发出单翼编钟的清脆响声——建筑物、路牌和火腿三明治，都发出相同的准确的音调。多年的努力后，普朗克发现了一个新的基本常数h，他称之为“作用量子”。这个常数揭开了辐射的基本数学机制，当普朗克首次描述自己看到的现象时，他便在不经意间引发了量子革命。

　　对普朗克来说，最令他振奋的还是和物理学有关的部分。他当时已经提出了“自然单位”的概念，即仅基于基本普适常数的测量系统——它与人的偏好、使用便利性和经验无关，胳膊的长度、一次心跳的时间等在这个系统中不作为度量标准。普朗克说，自然单位是客观的，所有的科学群体，不论是人类还是外星人，都会对它们及其价值达成一致。就像时至今日，我们仍会参考普朗克时间（5.39106times;10_44秒）和普朗克长度（1.616199times;10_35米），它们都是直接从宇宙结构中得出的绝对量度——利用光速c、 万有引力常数G和普朗克常数h间的不同乘除组合，各自得到相应的时间或长度数值。 9（普朗克长度和普朗克时间的数值都小到不可思议，就好比把旧金山城缩成一个质子那么小，用同样的比例压缩的质子就相当于普朗克长度）

　　事实上，正是由于普朗克前所未有地精准开掘出多种基本常数的价值，才推动了整个物理学领域进入一个更加精确的时代。被视作普朗克量子概念孙辈的量子场论，现在已经成为科学史上最具精确性的理论；它的精确度相当于一位“量子医生”能够把患者的寿命精准预测到秒的量级，或者是一位“量子经济学家”能够把来年的美国国内生产总值精确到50美元以内。

　　不仅是柏林，普朗克帮助整个德国巩固了世界物理的绝对中心地位。物理学科日渐重要，德语也成为每位物理学学生的必备语言，普朗克担任编辑的德语刊物《物理学年鉴》（Annalen der Physik）成为当时新理论的主要发表平台。电力网络逐渐布满欧洲城市，跨海无线信号成功首航，人们对物理学的兴趣激增，教室里总是坐满学生，来自欧洲各国（和美国）最聪明的学生都需要排队入校。

　　1905年，普朗克自己的一方科学天地也迁移到一处新的地点：柏林郊区的格鲁讷瓦尔德（德文Grunewald的单词本意是指绿色森林）旺根海姆街721号。屋内镶嵌着深色的镶板，落地的家具陈设朴实无华，每个细节都在营造一种清醒而严肃的氛围。 10在这里，普朗克拥有理想的书房和图书馆，在这个房间里，他享受着一个个充满思考与写作的上午。他形成自己的常规习惯：上午安排学习、写作与通信，下午安排散步与音乐，晚上则是他与家人相处的时候。尽管他给公众以不苟言笑的印象，有时甚至让人觉得他超然而傲慢，但旺根海姆街别墅的墙壁上展现出普朗克活泼的一面，直到晚年他都喜欢在草坪上玩牌甚至骑马。 11