84次诺奖提名，一生培养7名诺奖得主索末菲：物理学界的“无冕之王”

索末菲保持着一项令人伤感的纪录：拥有84次诺贝尔奖提名，是至今得到该奖提名次数最多的物理学家，但却从未圆梦。尽管如此，现代物理学史近几十年的学术研究，已充分证明了索末菲科学成就的重要意义，他才是物理学界的“无冕之王”。

索末菲善于发现天才，并想尽办法引导他们迅速成长。他知道如何对付自命不凡的学生，有时在教育学生时又认为“不必循规蹈矩”。图为年轻时的索末菲

2018年12月10日，在瑞典首都斯德哥尔摩举行了2018年诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖以及经济学奖颁奖仪式。此次获得诺贝尔物理学奖的是美国科学家阿瑟·阿什金、法国科学家热拉尔·穆鲁以及加拿大科学家唐娜·斯特里克兰。

提到诺贝尔物理学奖，就不得不提物理学界的“无冕之王”阿诺尔德·索末菲。比起同为现代理论物理学创始人的普朗克、爱因斯坦和玻尔，索末菲似乎并不广为人知。但他的门下却会聚了诸如维尔纳·海森伯等多位诺贝尔奖得主与一大批物理学精英人士。

承前启后的理论物理学家

1868年12月5日，索末菲出生于科尼斯堡——曾经的东普鲁士的一座城市，如今是俄罗斯的加里宁格勒。在其科学生涯之初，索末菲并不是一名物理学家。他以一篇数学论文完成在柯尼斯堡大学的学业，随后到当时的“世界数学中心”格丁根工作。此后，他先后在克劳斯塔尔矿业学院以及亚琛高等工学院经历了10年的摸爬滚打。直到1906年，38岁的索末菲才受命担任慕尼黑大学理论物理学教习，得以将物理学作为毕生事业。

这一切与他的特殊经历有着极大关系。受格丁根大学数学家菲利克斯·克莱因所托，索末菲参与编辑《数学科学百科全书》的物理卷，开始与当时的物理权威们打交道，得以了解该领域尚未解决的重要问题，从而受到激发并在各个问题上投入研究，把自己的数学能力与当时物理学研究的前沿结合起来。

在此过程中，索末菲直言不讳、不耻下问的做法让他收获了不少友谊。针对比自己大15岁且享有很高学术地位的前辈亨德里克·洛伦兹的有关电动力学的文章，他直言：“还可以在一些地方更详细一些，在物理学上更清楚一些。”同时，尽管他比爱因斯坦大10岁，成名也更早，但遇到相对论的问题时，他还是亲自跑到苏黎世向晚辈请教，并与爱因斯坦建立了一种特殊的友谊。

索末菲伴随着洛伦兹一起进入电子论的新领域，这也促使他着手研究当时物理学中其他迫切要解决的问题。在研究X-射线的本质问题时，他收到了慕尼黑大学抛出的“橄榄枝”。该校聘任委员会在记录中写着，“像玻尔兹曼、洛伦兹和维恩这样非常著名的理论物理学家”都支持他，他被描写为“一位和蔼的同事和优秀的教师”。

此后，在慕尼黑，索末菲最著名的成就是在原子物理学领域，他推广了玻尔于1913年创立的原子论。直到100年后的今天，“玻尔-索末菲原子”和“索末菲精细结构常数”仍是物理学家熟知的概念。他领导弟子编写的《原子结构和光谱线》被奉为原子物理学的“圣经”，他本人甚至被保罗·艾伦费斯特称作“量子教皇”。这本传奇的教科书遍布世界各地，把一代代物理专业的学子引入核物理领域。

物理界的“无冕之王”、发现大师的伯乐

索末菲保持着一项令人伤感的纪录：拥有84次诺贝尔奖提名，是至今得到该奖提名次数最多的物理学家，但却从未有幸圆梦。尽管如此，现代物理学史近几十年的学术研究，已充分证明索末菲科学成就的重要意义，他才是物理学界的“无冕之王”。

虽然他没有获得诺贝尔奖，但是他所培养的学生却不乏获奖者。索末菲善于发现天才，并想尽办法引导他们迅速成长。《阿诺尔德·索末菲传》一书的作者艾克特写道：他知道如何对付自命不凡的学生，有时在教育学生时又认为“不必循规蹈矩”。索末菲发现和提携海森伯、德拜、泡利的过程是物理学史上经典的例子。

当索末菲在亚琛高等工学院任教时就注意到德拜，后来他到慕尼黑任教后就让其成为自己的第一个博士生，并将许多习题课交给德拜来上。当大二学生海森伯对反常塞曼效应的光谱测量有自己的想法时，索末菲鼓励他将想法写出来发表，并向同事郑重推荐。正是在索末菲的鼓励下，还是大学一年级的泡利就为《数学科学百科全书》的“相对论”写了词条，后来单独出版，得到爱因斯坦的赞赏。

索末菲还经常与学生一起去酒吧喝酒，打保龄球，邀请学生到家中聚餐聊天，到位于阿尔卑斯山脚下的度假屋里享受自然风景与畅谈学术。对于索末菲的很多学生来说，巴伐利亚山区的滑雪旅行是慕尼黑学生时代难忘的经历。“那个时候上学的人少，现在的德国已经没有这种亲密的师生关系了。”中科院自然史所研究员方在庆说：“关键是他知道学生的才能在哪里，这是非常重要的。”

在索末菲个人魅力的感召下，大批才华横溢的学生加入了他的团队。形成了一门“7位诺奖得主”的现象——包括海森伯、泡利、德拜和汉斯·贝特等4位博士和鲍林、拉比、劳厄等3位博士后。他培养的其他博士生后来也都成为各自领域的知名人物。正因如此，才形成了“索末菲学派”的神话，他也被称为“大师之师”。

爱因斯坦对索末菲的这种才能赞不绝口：“我尤其钦佩您的是，您神速地培养出一大批年轻的天才，这真是太神奇了。您肯定有一种能把听众的精神聚焦和激活的特殊才能。”

历经动荡岁月的正直学者

在书里重建索末菲生活和工作的时候，艾克特“不是以他在理论物理学上的成就为出发点，而是试图在特定社会和政治环境中描绘一位科学家的生涯”。在方在庆看来，不回避学者之间的矛盾，重视呈现科学与政治之间的复杂关系，是该书的两大亮点。

1926年，当柏林大学理论物理学教授普朗克准备退休时，他想到的最理想接班人是索末菲，但索末菲不想放弃在慕尼黑20多年建立的事业。他觉得“在庞大而繁忙的柏林，与学生之间的交流很难像在慕尼黑那样密切”。他喜欢巴伐利亚的生活方式，轻松愉快，接近自然。

两次世界大战让德国在迅速崛起后，又迅速衰落。像这一时代大多数德国学者一样，索末菲不可避免地具有时代的局限：对国家无条件的忠诚，把军国主义视作德国文化不可分割的一部分。后来在纳粹当政后，遇到的一些事情开始让他反省。尤其是1935年4月，索末菲到了退休年龄，纳粹教育当局任命力学教授威廉·米勒作为他的接任者，米勒没发表过一篇理论物理学论文，甚至不是德国物理学会的会员。这直接羞辱了索末菲，让他清醒过来。

“他是一个爱国者，一个科学家，一个受到迫害后又自我反省的人。终其一生的表现，他配得上一位正直学者的称号。这样的学者在任何一个时代都是稀缺品。”方在庆如是说。

1949年，也就是索末菲去世前两年，他被授予奥斯特奖章，以表彰他在物理教学领域的杰出贡献。同年，在《美国物理学期刊》上发表的一篇文章中，索末菲承认，对自己教学活动的这次认可是他整个科学生涯中最快乐的事情之一。

如今，在慕尼黑大学，这个索末菲自1906年起执教和研究长达30余载的地方，“索末菲学派”的传统仍在延续。现在，这里讨论着弦理论和理论物理学其他领域内最新的研究成果。