古斯塔夫·赫兹

站内有两位赫兹。频率的单位「赫兹」纪念的是 1888 年造出电磁波的海因里希·赫兹；这一页的古斯塔夫·赫兹是他的侄子——海因里希是古斯塔夫父亲的哥哥。海因里希 1894 年去世时，古斯塔夫才六岁。

三十多年后，侄子也拿了诺贝尔奖。他与弗兰克一起用电子撞击汞原子，第一次用电学测量看到原子只接收「整份」的能量。他此后的一生横跨德意志帝国、魏玛共和国、纳粹德国、苏联与民主德国，每一段都和那个时代的大事缠在一起。

汉堡的赫兹家

古斯塔夫 1887 年生于汉堡，父亲古斯塔夫·特奥多尔·赫兹是律师，祖父古斯塔夫·费迪南德·赫兹做过汉堡参议员。据英文维基转引 Stefan Wolff 的研究，赫兹家祖上是犹太人，祖父一家 1834 年改宗路德宗——这个出身在一百年后被纳粹翻了出来。

他先后在哥廷根、慕尼黑、柏林读书，1911 年在柏林大学毕业，博士论文测二氧化碳的红外吸收如何随压强变化，据德文维基，评审人是鲁本斯与普朗克。1913 年他当上柏林大学物理研究所的助理，开始与大他五岁的弗兰克合作。

与弗兰克的电子碰撞

两人研究的是慢电子穿过气体时怎样与原子交换能量。据诺贝尔传略，入伍之前赫兹下了大量耐心的功夫，测量各种气体的「电离电势」。1914 年 4 月 24 日，他在德国物理学会上宣读了两人关于汞蒸气的第一篇论文：加速电压每升高约 4.9 伏，穿过汞蒸气的电流就骤降一次。

当时两人把 4.9 伏当成汞的电离电压。弗兰克后来在诺贝尔演讲里承认，他们在论文里一次也没提到半年前发表的玻尔原子理论；把 4.9 伏重新解释为从基态到第一激发态的能量，是 1915 年玻尔的文章与战时北美同行的实验促成的。两人 1919 年的长文已经以「在光谱中证实玻尔原子理论」为题。

分工上，据诺贝尔传略，赫兹后来的工作是把谱线系与电子碰撞损失的能量一一定量对上。1926 年 12 月两人在斯德哥尔摩演讲时也这样分工：弗兰克讲历史，赫兹讲结果怎样与玻尔理论逐项吻合。

一九一五年

1914 年赫兹应征入伍。诺贝尔传略写他 1915 年在战斗中身负重伤。据 Van der Kloot 2004 年在《皇家学会纪要与记录》上的研究，赫兹与弗兰克、哈恩、能斯特一样，当时在哈伯组织的毒气部队中服役；Van der Kloot 把这支部队视为大规模杀伤性武器的起点，也指出毒气在那场战争中造成的死亡其实远少于炸药。赫兹受伤的具体经过，本页没有找到可靠的一手记载。

1917 年他回到柏林大学当编外讲师。

飞利浦的五年

1920 年，赫兹没有去大学，而是进了荷兰埃因霍温飞利浦白炽灯厂的物理实验室，在那里工作了五年，研究气体放电——这正是灯泡和霓虹灯的物理。同年他在《物理学杂志》上发表了 X 射线 L 系吸收限的测量。

1925 年他回到德国任哈勒大学物理研究所所长，1928 年转任柏林工业大学物理研究所所长。据诺贝尔传略，他到柏林后的第一件事是重建研究所与学派。

扩散级联

在柏林工大，赫兹解决了一个当时看来很学术的问题：怎样把化学性质完全相同的同位素分开。同温下轻的分子跑得稍快，扩散得也稍快，但氖-20 与氖-22 的速率只差不到 5%，一次扩散富集不了多少。1932 年他在《物理学杂志》上发表的办法，是把许多级扩散单元串成级联，让每一级的产物进入下一级，一点点累积。

据 Oleynikov 2000 年的研究，苏联物理学家 Kikoin 1943 年在斯维尔德洛夫斯克就是照着赫兹的实验、换一套装置重做的。气体扩散后来成了美苏两国浓缩铀的主要方法。

离开柏林工大

据英文维基，1933 年纳粹上台时，赫兹因为是一战军官暂时受到保护。据柏林工业大学的教授名录，1934 年帝国教育部以他有犹太血统为由撤销了他的考试资格；1935 年 6 月 30 日，他按本人申请离开国家公职，此后挂名荣誉教授。

同年他转到西门子公司，主持新设的研究实验室，1944 年 4 月起主管公司全部研究。他在那里继续研究气体放电、电子物理与超声，据英文维基，后来停下了同位素分离的工作。

苏呼米的十年

1945 年春苏军攻入柏林，赫兹去了苏联。这一段的材料彼此角度不同，下面分开列：

• 去的原因。 据 Oleynikov 2000 年在《防扩散评论》上的研究，赫兹与冯·阿登纳、蒂森早在 1944 年就共同决定战后去苏联；苏联官方历史称德国专家都是自愿按合同前往，Oleynikov 则认为有「自愿者」，也有许多人是在胁迫下去的。他转引霍洛韦（David Holloway）的看法：赫兹觉得自己在美国无法与美国物理学家平起平坐，又不愿接受施舍，认为在苏联会更受重视。
• 做了什么。 据 Oleynikov，赫兹在苏呼米附近的阿古泽里（Agudzery）主持「G 研究所」，他本人负责在惰性气体流中扩散分离同位素，他的副手 Heinz Barwich 负责扩散级联的稳定与控制理论；1950 年后他转到莫斯科，做锂的分析与氚的提纯。据英文与德文维基，他 1951 年获斯大林奖。
• 贡献有多大。 苏联官员后来说苏联只用了少数、多半是二流的德国科学家，贡献微不足道；在苏联研究离心机的德国物理学家 Max Steenbeck 说，「说德国人为苏联设计了原子弹，全是胡扯」。Oleynikov 的结论相反：德国的资源、专家与技术使苏联计划提前了若干年，最多可达五年。

回到莱比锡

1954 年，赫兹回到民主德国，出任莱比锡卡尔·马克思大学物理研究所所长，1961 年荣休。据德文维基，他还主持了民主德国和平利用原子能的科学委员会，主编了三卷本《核物理教程》。1951 年，他与已在美国的弗兰克同获德国物理学会的马克斯·普朗克奖章。

他的两个儿子都成了物理学家。1975 年 10 月 30 日，赫兹在东柏林去世，葬在汉堡奥尔斯多夫公墓的家族墓地——与伯父海因里希葬在一处。