阿诺德·索末菲

如果把诺贝尔物理学奖的得主画成一张家谱，会发现有几条粗线都汇向慕尼黑的同一间办公室。海森堡、泡利、德拜、贝特是他的博士生，鲍林、拉比、冯·劳厄在他门下做过研究——七位诺奖得主出自一人之手，这在科学史上再无第二例。而这位老师本人，是被提名诺贝尔奖次数最多、却始终没能得奖的物理学家。

从数学讲台走向原子

索末菲的起点不是物理实验室，而是数学系。1893 年他到哥廷根做菲利克斯·克莱因的助手，替这位几何学大师整理讲义、写陀螺理论的专著。这段经历给了他一件终身受用的兵器：把物理问题翻译成漂亮数学的能力。他后来在亚琛教过应用力学，研究过陀螺、轴承润滑（1904 年把雷诺的润滑方程解到了完整的轴颈轴承上）、天线辐射和 X 射线衍射；1908 年讨论层流稳定性时，是他给那个纯数起名「雷诺数」——1906 年被慕尼黑大学请去坐上理论物理教席时，他带着一整套数学工具和一个信念：理论物理不是哲学思辨，是可以动手算的手艺。

椭圆轨道与那个纯数字

1913 年玻尔模型问世，算对了氢原子的主要谱线，轰动一时。但用更高分辨率的光栅去看，每条「一根」的谱线其实是靠得极近的几根。圆轨道模型对此完全束手无策。

索末菲的补救干净利落：行星既然走椭圆，电子为什么非走圆不可？他放开轨道形状，添上第二个量子数；又注意到近日点附近电子跑得极快，必须按狭义相对论修正质量。两笔一加，能级果然裂开了，裂开的宽度与实验吻合。

更深远的是，修正项里冒出一个组合——电荷平方除以普朗克常数与光速。所有单位彼此抵消，剩下一个纯数字：$\alpha \approx 1/137$。它不属于米、千克或秒，是宇宙自带的一个刻度，标定着电磁力的强弱。索末菲当时只把它当作展开式里的小参数，没料到它会成为二十世纪物理学最著名的谜题。他的学生泡利终生被 137 困扰，甚至说过死后要向魔鬼讨这个数字的解释——而泡利最后病逝的病房，门牌恰好是 137 号。

慕尼黑学派

索末菲真正的杰作是他的教学。慕尼黑的理论物理研讨班每周开讲，学生不是坐着听，而是被逼着上台讲自己算不明白的地方；他记得每个人手上的题目，也记得每个人的脾气，然后把最合适的问题分给最合适的人——给锋利好斗的泡利一篇相对论综述，给直觉超群的海森堡一个反常塞曼效应的难题。他还有一条不成文的规矩：学生的论文，署学生的名。

他的《原子构造与光谱线》被称作「原子物理的圣经」，几代人靠它入门。有人评价说，索末菲不能算最伟大的物理学家，但他大概是最伟大的物理教师——伟大的理论会被更好的理论取代，好学生不会。

八十四次提名

据诺贝尔提名档案，索末菲一生共获得 84 次诺贝尔奖提名，为历届之最（第二位的奥托·施特恩为 82 次，但施特恩最终得了奖），而他一次也没有获奖。提名最密集的年份都在两次大战之间：1929 年九次，1933 年与 1937 年各八次。评奖委员会似乎总在犹豫：精细结构是理论修补而非全新发现？相对论性椭圆轨道很快被量子力学取代？无论理由为何，结果是这位培养了七位得主的老师，自己成了诺奖史上最著名的空缺。他倒是拿遍了别的荣誉：洛伦兹奖章、普朗克奖章、奥斯特奖章，英国皇家学会与美国国家科学院的外籍院士。

白色犹太人

纳粹上台后，勒纳德与斯塔克鼓吹的「德意志物理学」把相对论与量子力学骂作「犹太物理」。1935 年党卫队周刊《黑色军团》刊出署名斯塔克的整版文章《科学中的白色犹太人》，主要靶子是海森堡，文中把索末菲与普朗克一并点名，说他们虽非犹太人，却传播着「犹太精神」。索末菲这一年荣休，他属意的接班人是海森堡；纳粹当局硬是拖了四年，1939 年底把教席给了一位既无理论物理背景、也几乎没有同行评议论文的人。据亨切尔编的史料集，普朗特 1941 年 4 月单独致信戈林，信的附件把这项任命称作「破坏」；1942 年，拉姆绍尔又以德国物理学会的名义向教育部长鲁斯特递交请愿书，为理论物理辩护。

1951 年 4 月的一天，八十二岁的索末菲带着孙辈在慕尼黑住所附近散步，被一辆卡车撞倒，几周后伤重不治。学派早已散落在世界各地，而那个他随手写下的数字，仍钉在现代物理最精密的实验里。