在我14岁的时候,大家心里都“明白”我将来是要成为一名医生的,我的父母都是医生,我的兄弟们都在医学院上学。早先我对科学很感兴趣,父母开始对此很宽容,甚至可以说是高兴,但是现在,他们看上去似乎认为我玩够了。有一件事一直让我记忆犹新:那是在1947年的夏天,我和父母开着刚买的新车,游览法国南部。我坐在车的后排,一直在谈论铊,喋喋不休:在19世纪60年代,它是如何跟铟一起通过光谱上闪亮的绿色分界线被发现的;它的一些化合盐在溶解时是如何形成浓度五倍于水的溶液的;铊到底是怎样一种奇怪的元素,因其难以捉摸的性质在元素周期表中没有固定的合适位置--柔软,又重,像铅一样易熔,在化学性质上类似镓和铟,但是它的氧化物黑黑的,就像锰和铁的氧化物,其硫酸盐又像无色的硫酸钠和硫酸钾。铊盐像银盐一样,很容易感光--用铊盐能够做感光材料,冲洗出一张相片。铊离子,我继续说,跟钾离子极为相似,这种相似性让实验室或工厂很是着迷,但是对生物体是致命的,因为它在生物学上几乎与钾不可区分,铊拥有钾所有的特性,可以轻而易举地从内部破坏生物体。我陶醉于自己盲目的喋喋不休,没有注意到坐在前排的父母已经完全陷入了沉默,他们的表情很无趣,紧绷的脸上写满不赞同。20分钟后,他们再也忍受不了了,最后我父亲气愤地喊道:“够了,别再说铊了!”
然而这一切来得并不突然。一天早上,我半梦半醒中发现自己对化学的热度在渐渐冷却。刚开始的时候,我还没有真正意识到。在我15岁的时候,我醒来时已不再有突然的兴奋--“今天我要做克列里斯溶液!今天我要读关于汉弗莱·戴维和发电鱼的书!今天或许我能够理解抗磁性!”我不再有这些突然的启发、这些顿悟、这种兴奋,如福楼拜(我现在正在读他的作品)所说的“心灵的亢奋”。肉体亢奋,是生命中一种全新的精彩--但是那些突然而至的兴奋,那些奇迹、荣耀和启发,看上去已经离我远去了。事实上,或许是我放弃了他们?我不再去我那个小实验室。当我有一天转悠到实验室,发现所有东西都蒙上了一层薄薄的尘土,我这才意识到自己很长时间没来实验室了。我几乎几个月没见戴维舅舅或亚伯舅舅了,我也不再随身带着我的袖珍分光镜。
以前有时我会坐在科学图书馆里,一坐就是几小时,完全没有意识到时间的流逝。有时,我像是在看力线或电子在它们的轨道上跳舞或盘旋,但是现在这种类似幻觉的力量消失了。我不怎么幻想了,注意力更集中了,学习成绩报告单上是这样写的--或许,这是我给他人的感觉,但是我自己的感觉完全不同:我感到内心世界已经死了,力量从我身上消失了。
我经常想起威尔斯写的《墙中门》,小男孩被允许进入有魔力的花园,他后来又被驱赶出花园。在生活和外在成就的压力下,他起初没有注意到他失去了一些东西,然后他渐渐有了这种意识,这种意识不断壮大,侵蚀并最终摧毁了他。波义耳称他的实验室为“极乐世界”,赫兹说过物理是“一种有魔法的乐园”。我感到我现在处于这个极乐世界之外,乐园的门现在是向我关闭的,我被驱逐出这个数字的乐园、门捷列夫的花园,这块当我是小孩的时候被允许进入的魔法之地。
因为20世纪20年代中期发展起来的“新”的量子力学,人们不再把电子看做是轨道上的小粒子,而是把它们看做波;人们不再谈及一个电子的位置,而只是它的“波动函数”,在一个特殊位置找到它的概率。人们不能同时测量它的位置和速度。看上去,一个电子可能(从某种意义上说)在任何一个地方,也可能同时不在任何地方。所有这些让我晕头转向。我曾经研究过科学,乞求规则和确定性,但现在这些都突然消失了。我感到惊讶,现在我步了舅舅们的后尘,开始独自陷入困境。
这一新的量子力学被指望用来解释所有化学现象。尽管我感觉它很丰富,但同时也有点担忧。克鲁克斯这样写道:“化学将在一个全新的基础上建立……能提前知道每一个实验的必然结果之后,我们将不用做太多实验。”我不确定我是否喜欢这一解释。这是不是意味着未来的化学家(如果未来还有这种人的话)将永远没有必要去碰化学物质,不必看看钒盐的颜色,不必闻闻硒化氢的气味,也不必亲眼目睹结晶的形状。他们是否会住在一个无色无味的数学世界里?对于我来说,这像是一个恐怖的设想,因为,至少我需要闻、摸、感觉,需要把我自己、把我的感觉放到有知觉的世界当中。
我曾梦想成为一个化学家,但是真正触动我的是19世纪时精细的、自然主义的、描述性的化学,而不是量子时期的新化学。我所了解和喜爱的化学,不是已经完结就是还在改变特性,远远超过我的想象(也或许是我那时那么想)。我感觉我走到了路的尽头,至少是我自己的路的尽头,在化学的道路上我已经尽我所能走得足够远了。
我一直生活在甜美的日子中(在我的回忆中是这样),把对巴拉德菲尔德的恐惧和害怕完全抛到脑后。我被两位睿智的、疼爱我并善解人意的舅舅领入一个有规则的领域,产生了对科学的热情。我的父母一直都很支持和信赖我,他们允许我装备一个实验室,做那些稀奇古怪的事情。学校也很仁慈,对我的所作所为睁一只眼,闭一只眼。我要么做作业,要么就与我的仪器待在一起。或许,这是风雨之前的宁静,特别平静的潜伏期。
但是现在,所有这些都变了:其他兴趣蜂拥而至,以不同方式让我感到兴奋,引诱着我,牵引着我。在某种程度上,生活变得更广阔,更丰富了,但同时也变得更浅薄。那最初的平静和热情已经不复存在。我很快就步入了青春期,就像台风一样,让我内心充满贪婪的渴望。在学校,我把文学课程放在一边,开始研究深奥的科学。在某种意义上,我被我的两位舅舅和我“学徒”时期的自由和任性宠坏了。现在,在学校,我被迫坐在教室里,做笔记,应对考试,使用单调的、无聊而又沉闷的课本。当我以自己的方法学习的时候,它很有趣,很让人愉悦;现在,当我被命令学习的时候,它变得让人讨厌的痛苦。对我来说,圣洁的充满诗意的学科开始变得平凡、世俗。
那么,这是化学的尽头吗?是我自己智力极限的尽头吗?是青春期的影响吗?是学校的影响吗?它是一个不可避免的过程?热情是否也像自然史,如星星一般短暂地燃烧闪亮一会儿,然后烧尽、熄灭,最后消失?难道它就是我所发现的,至少在物质世界和自然科学中,能够让我放松、不迷惑和继续前行所需要的稳定性和秩序感吗?或许,更简单地说,是我长大了吗?是这种“成长”让人忘却充满感情的和神秘的儿时的感觉,童稚的清辉不再,什么都不觉得新鲜了,如华兹华斯所言,那灵光渐渐暗淡,从而在普通生活中消失了吗?
当我读普里莫·列维的巨著《周期表》时,尤其是关于“钾”这一章时,这个问题再次萦绕在我脑海里。这本书里,列维提及他在学生时代致力于追寻“真理的源头”。他决心成为一个物理学家,于是离开了化学实验室并在物理研究部门当学徒,确切地说,是师从一位天体物理学家。事情进展并不像他希望的那样,因为尽管一些根本的必然性的确可能在天文物理学中找到,这些必然性尽管很美妙,但是却很抽象,和日常生活相距甚远。更充实心灵,更接近生活,这是实用化学的魅力所在。“当我了解蒸馏瓶中所发生的事情时,”列维曾经这样说,“我更加高兴。我增长了一点知识。我还不了解真相或事实。我只是重塑了一个片段,世界的一个小片段。这已经是实验室里很大的胜利。”
我并不是唯一一个这么想的人。在这一点上给我影响最大的是一个多才多艺的有魅力的科学家兼作家乔治·加莫,我已经读过了他的《太阳的出生和死亡》。在他的“汤普金斯先生系列”,1945年出版的《汤普金斯梦游记》和《汤普金斯探索原子世界》中,加莫使用能改变物理常数的装置从而使得不可想象的世界出现。以相对论为例,例如光速变为每小时30英里,这个世界就好玩了。而处于量子力学,如果普朗克常量增大28倍,接近真实人生的数值,世界会变成什么样子?我有时想,“巨量子”是否真的存在,在特殊条件下,人们是否能够用肉眼看见量子世界。在我的生活中有一次令人难忘的经历,具体是这样的:当我学习液态氦时,看见它在一个临界温度是如何突然改变它的特性的,从正常液态变成一种奇怪的没有黏性没有乱度的超流体,能够穿过墙壁,爬出烧杯,且具有正常液态氦300万倍的导热性???这一看似不可能存在的物态只能根据量子力学解释:原子过于紧凑,它们的波动函数交迭混合,变成了一个巨大的原子。
我希望我当时已经意识到--但这对还是小孩的我不是件易事--克鲁克斯错了。这一激起他灵感(他于1915年提出,仅比波尔晚两年)的关于原子能的新的想法一旦被承认,就能极大地扩展和丰富化学领域,而不是像他担心的那样会削弱、消灭它。原子理论第一次出现,也引起类似的忧虑:很多化学家,其中包括汉弗莱·戴维,感觉接受道尔顿的关于原子能和原子量的观点是非常危险的,因为把化学从具体和现实拉到一个虚无缥缈、玄之又玄的地步,并非好事。