与“一战”相遇的科学家

1914年7月28日，奥匈帝国以皇太子斐迪南大公夫妇在萨拉热窝遇刺为借口，向塞尔维亚宣战，第一次世界大战爆发。在持续4年多的残酷战争中，科学家作为社会大众中的一员，也不可避免地卷入了战争。100年前的那场战争对科学家群体产生了怎样的影响呢？哪些科学家身陷战争，让双手染上了鲜血？哪些科学大师不幸殒命于一战？哪些幸运儿又穿越了战争的泥沼，最终奔向了光明？

　　魔瓶开启者——“化学武器之父”哈伯

　　弗里茨·哈伯（1868～1934）是著名的德国化学家。哈伯出生在德国的一个犹太人家庭，他的父亲是一位成功的化学颜料生产商，他在青少年时代就对化学产生了浓厚的兴趣。哈伯大学毕业后，由于所发表的论文见解独到，轰动了德国化学界，因此被德国皇家工业科学院破格授予化学博士学位，时年23岁。

　　1894年，哈伯在卡尔斯鲁厄大学任教，并开始了氨合成方面的研究。当时农作物所需要的氮肥主要来自粪便、花生饼或豆饼等，但随着农业和工业的发展，各国越来越迫切地需要建立大规模的生产氮化物的工业。哈伯于1906年以氢气和氮气为起始原料用金属锇作为催化剂成功合成了浓度为6%～8%的氨。随后在工程师博施的帮助下建成了世界上第一座日产30吨合成氨的装置，这种合成氨的方法被称为“哈伯—博施法”。氨的合成开创了科学史的重要篇章，它的使用大大增加了粮食的产量，也极大地推动了与之有关的科学技术（如高压和超高压技术、催化剂理论等）的发展。因为这一卓越贡献，哈伯获得了1918年的诺贝尔化学奖。

　　1914年，第一次世界大战全面爆发，各国的科学家都不同程度地卷入了战争，哈伯也不例外，他很快变成了一个狂热的民族主义者。哈伯利用自己的科学知识为德国服务：利用合成氨技术生产化肥，为德国解决了饥荒问题；利用氨的氧化，生产出了制造弹药必不可少的硝酸和黄色炸药。

　　1914年9月进行的第一次马恩河战役中，德军与英法联军共投入150万兵力，进行了激烈的战斗，随后双方相持于比利时的伊普尔地区。第二年，为了打破僵局，在哈伯的建议下，德军首次在战场上使用了化学毒气。

　　1915年4月22日，在比利时的伊普尔地区，德军将装满液态氯气的6000只大钢瓶和2.4万只小钢瓶的阀门同时打开。不久，联军阵地就笼罩在浓浓的黄绿色、苦辣的毒气中。此时的伊普尔战场宛如人间地狱，大批士兵绝望地倒在了地上，痛苦地死去。战场上空，哈伯正坐在飞机上俯瞰着这一切，兴奋地看着他的“发明成果”。

　　在整个战争期间，哈伯几乎参与指导了德军每一次重要的化学战，因此，人们称哈伯为“化学战之父”。在第一次世界大战中，有将近130万人受到化学武器的伤害，其中约9万人死亡，有约60%的人员因伤致残。哈伯及其发明的化学战，受到了世界各国科学家和人民的强烈谴责。哈伯终于逐渐意识到了他所犯下的罪行，他最终于1917年辞去了在化学兵工厂的所有职务。

　　1933年，纳粹党上台后，开始残酷迫害犹太人，哈伯也遭到驱逐，被迫移居瑞士。1934年1月29日，当哈伯应邀赴任设在巴勒斯坦的西夫物理化学研究所所长一职时，在途中因心脏病突发而逝世，终年66岁。

　　殒命于一战的科学天才——亨利·莫塞莱

　　亨利·莫塞莱（1887～1915）是英国著名的物理学家和化学家。他的父亲亨利·诺蒂奇·莫塞莱是牛津大学解剖学和生理学教授。

　　莫塞莱从小成绩优异，后来还获得皇室奖学金，进入了著名的伊顿公学。1906年，莫塞莱进入牛津大学学习，大学毕业后不久，又进入曼彻斯特大学，在著名物理学家欧内斯特·卢瑟福的指导下担任助教工作。

　　1912年，莫塞莱在测试β粒子能量的实验中发现，放射性物质发生β衰变时会产生高电势能，从而发明了第一个核电池。1913年，莫塞莱利用水晶X射线衍射法观察和测量了多种金属化学元素的电磁波谱。这一方法是物理学对X射线光谱的开创性的利用。莫塞莱发现实验中测得的X射线波长与X射线管靶中的金属元素原子数之间有系统性的数学关系，后来这被物理学界称为“莫塞莱定律”。在莫塞莱定律发现之前，包括俄国化学家门捷列夫在内的化学界普遍认为：化学元素的序数由原子量所决定。莫塞莱的实验成果说明，化学元素的序数并不是化学家主观推测的那样，而是依据X射线实验的客观结果所获得的。此外，通过实验，莫塞莱也揭示了元素周期表中有若干暂未被发现的空缺位置，如43、61、72和75。现在，这些序数的元素均已被发现，分别是两种人工放射性元素锝、钷，两种稀有元素铪、铼。

　　1914年8月，莫塞莱放弃了工作，并报名参加了英国皇家工兵部队。在1915年4月开始的加里波利战役中，莫塞莱担任负责电话通讯的技术军官。同年8月10日，在战斗中用电话传递命令的时候，莫塞莱被一名土耳其狙击手击中头部而阵亡，年仅27岁。

　　美国著名科学作家阿西莫夫曾写道：“从莫塞莱已经取得的成就来看，他的死亡可能是这场战争中对全体人类而言代价最为惨重的牺牲。”阿西莫夫还根据当时的科学发展形势对莫塞莱的成就做过分析：如果他不是在当年阵亡的话，那么他极有可能被授予1916年度的诺贝尔物理学奖（事实上该年度的物理学奖和化学奖最终都未颁出）。

　　基于莫塞莱的研究成果，英国物理学家查尔斯·巴克拉因在多种金属元素中发现X射线衍射现象而获得1917年诺贝尔物理学奖。欧内斯特·卢瑟福如此评价莫塞莱的成绩：“他研究生涯起步的这两年的研究已经足以为他带来一座诺贝尔奖杯。”在很多科学家看来，27岁就英年早逝的莫塞莱假如能够活下来，他必将为原子结构的研究做出更大的贡献。

　　拒服兵役的天文学家——爱丁顿

　　亚瑟·斯坦利·爱丁顿（1882～1944）是英国著名的天文学家、物理学家和数学家。爱丁顿出生于英格兰肯达尔一个贵格会家庭（贵格会崇尚和平主义和宗教自由），他的父亲是中学校长，但不幸早逝，他的母亲独立承担了抚养责任。1905年爱丁顿获得剑桥大学三一学院硕士学位，进入卡文迪许实验室研究热辐射。不久之后，爱丁顿前往格林威治天文台工作，通过分析小行星爱神星的视差，他发现了一种基于背景两颗星星的位移进行统计的方法，并因此于1907年获得史密斯奖。爱丁顿年轻有为，在31岁时被任命为剑桥大学天文学和实验物理学终身教授，第二年又被任命为剑桥大学天文台台长，不久就被选为英国皇家学会会员。

　　一战爆发后，爱丁顿也被征召入伍。但是，由于爱丁顿是贵格会成员，是一个和平主义者，因此他拒绝服兵役。按英国的规定，拒绝服兵役者要被送去服劳役。但是，当时英国科学界对莫塞莱不幸死于战争深感遗憾，而爱丁顿那时已经是一位一流的科学家了。因此，英国国防部陷入舆论的一片指责声中。英国政府只好给爱丁顿找了个“因病无法服兵役”的借口，不料却被爱丁顿拒绝。最终爱丁顿的同事以他在科学研究方面的重要作用为由，成功要求政府免除了他的兵役。因此可以说，正是莫塞莱的死，挽救了另一位优秀的科学家。

　　一战期间，英国与德国之间的学术交流也逐渐中断。幸运的是，爱丁顿当时在英国皇家天文学会担任秘书，他通过来自荷兰物理学家威廉·德西特的论文和书信成为了第一个了解爱因斯坦广义相对论的英国人。在当时，爱丁顿是为数不多的具有良好数学功底从而能理解广义相对论的天文学家，同时他也是当时少有的国际主义者与和平主义者，这都使得他有能力也有兴趣去了解一名德国物理学家的理论。很快，爱丁顿成为了广义相对论在英国的主要支持者和推广者。

　　一战结束后，爱丁顿于1919年5月前往西非观测日全食。日全食发生时他对太阳附近的恒星进行拍摄，由于光线在引力场中会发生偏折，拍摄到的恒星位置将会发生偏移。爱丁顿指出牛顿理论预言的偏移量只有爱因斯坦理论所预言偏移量的一半，他的测量结果表明爱因斯坦的理论更加准确。次年爱丁顿将这一结果发表并进一步肯定了爱因斯坦的理论。这一发现随后被全球媒体竞相报导，一时间使爱因斯坦和广义相对论名声赫赫，有报道甚至撰文称“发现了一个新宇宙”。

　　爱丁顿不仅科学成果丰硕还撰写了大量科学专著及通俗读物。他的一些著作大受读者欢迎，其中《膨胀中的宇宙》一版再版。正是由于爱丁顿的介绍，爱因斯坦的广义相对论才传播到了讲英语的国家之中。从1920年开始，直到去世，爱丁顿一直致力于将量子理论、相对论和重力理论统一起来，形成一个“基本理论”。他确信质子的质量和电子电荷的数值不是偶然形成的，是“为了形成宇宙的自然和完美的特性”。

　　反求诸己，勿使悲剧重演

　　时间已走过了100年，一战似乎已经是一个相对遥远的话题，但战争却从未彻底消失。从科学家在一战中的不同际遇，我们可以看到战争这种人类社会中最为激烈和残酷的社会活动对人类个体的巨大冲击。战争不仅可以夺走人的生命，也会击碎脆弱的人性，让服务于人类的科学家转瞬变为残害生命的恶魔。战争也是科学发展的锁链，诺贝尔奖因战争而停止颁发，欧洲各国的科学家因战争而无法交流，战争不仅摧毁当下，也摧毁科学的未来。

　　值此一战爆发百年之际，回眸历史，人类当反求诸己，勿使悲剧重演，愿科学家不再与战争相遇，愿科学与和平永存。

　　【责任编辑】张小萌