史上最神秘的物理学家：32岁人间蒸发，却比肩牛顿

原创 Allhistory 2018-09-26 17:59:44
科学家分为好几种，二流或三流的科学家尽他们最大努力仍行而不远，而一流科学家则做出推动科学进步的重要发现。他们都是天才，比如伽利略和牛顿，当然还有马约拉纳。

——费米

说出这段话的正是1938年诺贝尔物理学奖得主、“原子能之父”恩利克·费米。这样一个在理论和实验方面都有一流建树的物理学大佬，能入他法眼的究竟是何方神圣？而这个他口中能比肩牛顿和伽利略的人物，人们为何却表示完全没听说过？

从轻子、光子溯源到马约拉纳

把研究成果扔进垃圾桶的怪人在人人都抢着发布一手研究成果获得崇高荣誉，生怕落于人后的理论物理界，有一个人却偏偏甘当第二，成为被遗忘的研究者。他，就是马约拉纳，一个物理界出了名的怪咖。

马约拉纳：一个认为自己长得丑的物理怪咖

几乎所有物理大佬都是数学天才这一设定，马约拉纳也没有逃脱。他1906年出生在意大利的西西里岛，打小便拥有着极高的数学天分。但说也奇怪，他那商人的父亲、家庭主妇的母亲没有一个人对物理感兴趣，反而那个有点神经质的舅舅季里诺·马约拉纳是个物理学家。季里诺最出名的事迹，就是实名杠上鼎鼎大名的爱因斯坦！他认为爱因斯坦的相对论完全是瞎扯淡，并用一辈子的时间致力于找出相对论的漏洞，没想到他的实验却总是证明爱因斯坦是对的……
但他本人并不care这个近似于笑话的研究结果，而是沉浸在自己的世界中做着自己觉得有意义的事。马约拉纳似乎就隔代继承了这个近乎偏执和荒谬的特质。
17岁那年，因为优异的毕业考试成绩，马约拉纳顺利进入了罗马大学攻读工程学。22岁那年，又有人把他引荐到了罗马大学物理研究所，进入了由费米领导的、汇集了意大利当时最优秀的一批物理学家团队。

马约拉纳的导师——“原子能之父”费米

物理界的炙手可热的大师+一流的研究团队，想不做出点成就来都难好伐？凭借马约拉纳超级的分析与计算能力及天才的物理直觉，在导师费米的要求下，他发表了自己物理生涯的第一篇论文——《费米提出的原子结构统计模型的早期应用》，并进行原子光谱研究；四年后，他又发表了一篇研究在随时间变化的磁场下原子光谱的论文。

马约拉纳可能是费米带过的学生里，最不喜欢发表论文的一个

这一观点的发布，直接让当时的伊西多·拉比和其他物理学家也开始研究这个问题，由此开启了原子物理的一个重要新分支——无线电磁波频谱。在武侠小说里，可算是少年奇侠独创门派啊！
但这位少侠有点怪：费米团队里，为了攻克大的物理难题，小伙伴们分成几个小组更利于展开研究。但他偏偏不愿与人合作，而更喜欢单打独斗。即使这样也就算了，更令费米头大的是，马约拉纳超级不喜欢发表论文。
他经常把自己的研究成果随手写在烟盒背面，或者餐巾纸上。而等他搞清楚某个问题后，就会把写有成果的纸随意揉成一团，毫不在意地丢进垃圾桶！这样的研究习惯，直接导致了他在研究“小居里夫妇”（居里夫人的女儿和女婿）发现的疑似伽马射线的新粒子，并认为这种新粒子应该保持电中性、质量和质子类似（即中子）时，无视费米让他发表论文的建议。而被后来的詹姆斯·查德威克通过实验证实，并因此获得了1935年诺贝尔物理学奖。
但这件事并没有让他有所收敛，反而更加变本加厉，最后甚至只研究不发表起来。
为了找工作，翻出费米子研究现在，随便在搜索引擎上输入马约拉纳费米子，就能涌出“苦寻80年”“终于露面”……等关键词，无不述说着这项研究的艰巨性。然而，谁能想到，最初提出这个发现的物理学家本人，竟然是为了面试随便翻出的研究结论。是的，你没有看错，就是这么随意！
1933年，费米实在看不下去马约拉纳只研究不发表的作风，强烈推荐他到德国莱比锡大学跟着海森堡做研究。不出费米所料，马约拉纳跟海森堡一见如故，他不仅认为海森堡是个聪明的科学家，还把他当成一生的好基友。

马约拉纳的好基友海森堡

因为海森堡的关系，他又去了哥本哈根，见了海森堡的导师——物理学大师玻尔。并和玻尔一起工作，向他学习了海森堡的理论和玻尔的原子模型。
然而，灵魂一直在前进，身体却有点跟不上了。不久后，马约拉纳只好带着一身的病痛回到罗马，并用了四年时间闭关休养，既养身体又搞研究。但他还是老样子，研究却不发表。四年时间里，他研究了包括：地球物理、电工学、数学分析和相对论等领域，成果中最出名的就是他的代表发现——马约拉纳费米子。
而这个发表过程，也是让人啼笑皆非。1937年，已经休养了4年的马约拉纳发现，自己的积蓄已经无法维持他正常的开支了。一筹莫展之际，他刚好打听到了意大利某所大学有个教授职位要招聘，兴冲冲地去应聘这个职位。但因为应聘条件之一就是要提交一篇原创论文，于是马约拉纳就从自己的抽屉里像抽奖似的随便拿出了一篇关于微子的研究，投递上去。人们这时候才知道，原来他早已经构建了一个完善的中微子理论。

学霸才能看懂系列——马约拉纳费米子图解

在这篇突然发表的论文中，他把1928年英国物理学家狄拉克提出的电子运动的相对论性量子力学方程，进行精密的演算，改写得到了马约拉纳方程式。用他的方程式，可以描述出中性自旋½粒子，得出满足这一方程的粒子为自身的反粒子。（标准模型中有一个轻子数守恒定律，就是说正轻子的个数减去负轻子个数得到的差值是保持不变的）
这是马约拉纳的代表性研究成果，又被称为马约拉纳费米子。
果然天才都是自带开挂模式的！因为这篇重大研究发现的论文，他被直接聘为那不勒斯大学全职教授，而且还是完全不用面试的那种……
人间蒸发，是自杀还是绑架？偶像剧中喜欢用“你脑袋里到底装着什么东西啊？”“显然是和你不一样的东西啊！”来划分出天才和普通人的巨大差距。事实上，普通人不仅无法知道天才脑袋里装了什么东西，连他在想什么，也是谜一般的存在。
按理说，马约拉纳生活窘迫，成功应聘上了那不勒斯大学教授不说喜出望外，但也应该按照大学约定的时间前去报到吧。但他并没有。

马约拉纳差点就去任教的那不勒斯大学

负责招聘工作的老师在和他约定就职日期的下午两点，收到了一封来信：“我已经下定了决心，并且我保证这绝不是出于私心，虽然我知道我的突然消失会给您和您的学生们带来不便。我请求您的原谅，原谅我辜负了您的信任，特别是过去几个月来您对我的关心。也请您将我的歉意转达给院里那些我认识且钦佩的人，特别是Sciuti……”
你没有猜错，这正是马约拉纳的信件。信中透露出一股浓浓的厌世气息，而落款日期是昨天。收到信的老师有一种不祥的预感，于是立刻报警求助。
通过警方对马约拉纳在那不勒斯的住所——艾尔伯格博洛尼亚酒店的搜查，他们在马约拉纳卧室的抽屉里找到了一封他准备寄给家人却最终没有寄出的信。信中写道：“我不希望你们为我穿黑，如果你们一定要向宾客鞠躬，也希望你们承受的悲痛不超过三日。之后，如果你们愿意，请在心里记住我，并宽恕我。”警方还查到了马约拉纳在写完信的当天，坐上了一艘开往西西里首府巴勒莫的信船……
似乎这现有的一切证据都把马约拉纳的失踪指向了自杀，连他的同事塞格雷、阿玛尔迪也坚信他是打算自杀的。但作家列昂纳多·夏夏却提出了不一样的看法：“我看过很多自杀遗言，在书写时都与平常有或多或少的不同，但马约拉纳却不是这样。”
令人更加困惑的是他的第三封信。收到疑似马约拉纳自杀信件后的老师，在晚上又收到了第二封信。信中的意思大概是说，大海拒绝了他，他准备返回之前居住的酒店，但无论如何都不会再教书了。他的信是用艾尔伯格苏乐酒店的信纸写的，可以证明马约拉纳的确在巴勒莫上岸过。
警方根据第三封信的线索，查了船舶公司的售票记录，发现他的确购买了26号的船票返回那不勒斯，正常情况下，他会在27号早晨抵达。然而，警方却没有找到他的踪迹。而与他同一个船舱的两个小伙伴，其中一个却信誓旦旦地表示：自己下船的时候，马约拉纳的的确确还在床上睡觉啊！
无论真相如何，诡异的是，从那之后，他就像人间蒸发了一般消失了。既找不到他活着的踪迹，也找不到他的尸体。反而是各类文学作品借他的故事发表了自己的猜想：有人说他被外星人劫持了，有人在自己的科幻小说里YY，给他颁了一个诺贝尔物理学奖……
隐形冠军，幸与不幸？32岁人间蒸发，物理研究生涯也只有十几年，马约拉纳却留下了不少惊人的研究成果。原因就是因为，他是一个十分喜欢当隐形冠军的人。
在他失踪后，警察在他家中的抽屉里发现很多整整齐齐摆好，却尚未发表的论文。其中就包括宇称可能不守恒的超前意识。
众所周知，1957年杨振宁和李政道因为提出宇称不守恒获得诺贝尔物理学奖，但其实，第一个想到宇称可能不守恒的人，也许是马约拉纳。在他的时代，人们还处于猜测自然界也许存在中微子的阶段，根本想不到宇称是否守恒的问题。但计算能力超强的他恰好是研究中微子的高手，早在20世纪30年代初，就建立了自己的中微子理论。他的研究中，已经开始意识到宇称有可能不守恒了。

杨振宁、李政道提出宇称不守恒获得诺贝尔物理学奖

而他当时却不再专门研究中微子，而是想和爱因斯坦一样，建立一个能统一所有物理学重要理论的新理论：大一统理论。中微子方面的研究只是这个构想理论的其中一环。但遗憾的是，因为他的突然失踪，这个理论研究没有继续推进下去。这些研究成果也被马约拉纳锁进了抽屉里，静静地等待、慢慢地腐朽。
诚然如费米所说，每个天才都有让普通人难以理解的情怀，他的那扑所迷离的去向，也让中微子蒙上了更为神秘的面纱。然而，马约拉纳跟其舅舅一样偏执的隐形冠军情怀，却给物理界造成了极大的损失。
不听任何人的劝告，宁愿孤芳自赏自己的研究成果，也不选择公开发布。不仅是对自己研究成果的无视，也严重拖慢了整个物理领域的研究进程，甚至长达半个世纪都可能无法取得进展。

2016年实验室根据“费米子”造出的人造拓扑超导体

试想一下，如果马约拉纳的研究成果不是随便写在纸片上，揉成一团丢进垃圾桶，那么，当时的费米研究团队就能加快研究进程，攻克更多的物理难题；
如果马约拉纳没有把他的研究成果锁在柜子里，而是即时发表，那么，当时的物理学家就能用他们更多的精力去钻研新的领域，宇称不守恒定律或许就能早20几年被发现，马约拉纳费米子也不用等了80年才被人们找到，应用到科技领域进而改变人们的生活。
然而，一切没有如果，所有的可能都随着马约拉纳的失踪幻灭……

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