教学与著作均如其人
从极度的沉默寡言,到在公众场合下讲话,对狄拉克来说,如婴儿学步般艰难。通过几十年的努力,狄拉克从不会讲课到讲出精彩的学术课,甚至给不太懂物理的人讲课,讲出不太懂物理的人都喜欢的课,的确是件不容易的事。
提起狄拉克的教学,得先从他所写的教科书说起。1930年,狄拉克的《量子力学原理》一书出版。这部学术著作成为物理学史上的一个里程碑,至今也是量子力学的经典教材。在这本书中,狄拉克将海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学整合成一个完整的数学体系。书中也介绍了狄拉克函数,在以后的第三版中,还特意加入了他所编制的数学符号系统。这一符号系统也成为当今使用最为广泛的量子力学工具。
这本375页的巨著从一开始问世,就以学术的高质量和风格的奇特引起人们的注意。不难看出,此书恰如其人。它无意张扬,书皮上没有作者的名字;文字凝练而简单,表述中没有诸如对比、类比和隐喻等修饰;严密的逻辑,精确而详细的计算,高超的数学技巧,并有微妙的哲学思想贯穿其中,这一切都显示出此书的高超水平与内在之美。玻尔看到此书,不禁惊叹道:“这完全是出自于一个具有高超数学头脑的物理学家的作品,而不是出自工程师之手。”当然,这本书不适于量子力学的局外人读。对于狄拉克,量子世界与日常生活的世界有太大的不同,在学术著作中,他无意填充这道鸿沟。他不想用普通生活的事情与他的数学理论相类比,因为这会冲淡这一优雅理论之美。此外,除了开头它提到经典物理所遇到的困难外,书中没有一处再次提到。这是因为狄拉克认为,与经典物理相比,量子力学并非那么完美。量子理论是站在经典理论的肩膀之上,他不愿用后者否定前者。书中没有附录,没有参考资料,没有推荐书目,几乎像是一本纯属自己使用的私人用书,似是他的个人藏品。
这本书问世之后,一时成为人们炙手可热的精品,对它的评价远远超过玻恩和约旦所写的同类量子力学书籍。爱因斯坦称它是“具有严密逻辑的,最优美的量子力学书”。它成为爱因斯坦长相厮守的伴侣,即使外出度假也带着它。当爱因斯坦碰到量子力学方面的问题时,常一边找它,一边念叨着:“我的狄拉克在哪里?”[63](https://www.daowen.com)
就像狄拉克的教科书那样,他的讲课也精美得令人折服。他的课不紧不慢,语言却极为精准,授课娴熟而严密。学生对他的课印象非常深刻,认为他的课独树一帜,具有鲜明特色。以致多年以后再度提起,还是带有清晰的回忆。他的学生们回忆道:“上课时,狄拉克身着学士长袍,头戴学士帽,准时走进教室。站到讲台前,先清清嗓子,静等片刻,然后开始讲课。大部分时间,他都一动不动地笔挺地站在那里。每个字都清晰地吐出,决不浪费一个字。他似乎不在意学生听还是不听,他无意招人注意,就这么一直讲下去,只有内行的人和注意听的人才能听出其中的味道。他的板书堪称是艺术杰作,字迹工整优美。他有条不紊地从黑板的左上角有序地一行行地写下来,每个字和每个符号都写得认真,即便坐在教室最后的学生都能看得清清楚楚。当有人提问时,他能迅速回应,以最简明的方式做出回答,接着立刻讲下去,似乎什么也打不断他的思路和语流。即使他在讲课,也仍然是在‘自己的世界中’。这个‘世界’有严密的逻辑,有精巧的数学,有优美的推理,也有工程师的实用。课一讲完,45分钟也到了,他迅速收起几页纸,转身走出教室,干脆利落,绝不拖泥带水。”[64]
几十年以后,钱德拉曾经回忆起狄拉克。1930年,钱德拉还是个初到剑桥的学生,狄拉克已经是位助教。当时,钱德拉在写给他父亲的信中提到狄拉克,他说,他很失望,为什么他的老师狄拉克不像其他教授那样看起来很绅士,“这个家伙很瘦,看着不那么健康,是个懦弱而羞怯的年轻家伙。他在街上独自行走总是沿着墙根儿,显得偷偷摸摸地。与满面红光的胖子福勒相比,他脸色苍白、纤瘦,像工作太累、极度疲劳的样子”。然而,听过狄拉克的讲课以后,令钱德拉大为惊讶。狄拉克像完全变了一个人,讲出的课令他五体投地。他说:“(他的课)就像是一部交响乐,令你着迷,让你不得不一遍遍地聆听。”果然,钱德拉在剑桥上学期间,一连听了4遍狄拉克的课[65]。很可能是受到狄拉克讲课风格的影响,在钱德拉的讲课中,也能看到狄拉克的影子。那就是精湛、严谨的逻辑语言,娴熟的授课技巧与工整、漂亮的板书。