什么是黑體輻射？在陽光照射下，黑色物體的溫度最高，這樣說大多數人會有切身感受。
也許你對黑體輻射這一概念比較陌生，但你一定知道愛因斯坦與量子力學在現代科學中的地位。正是愛因斯坦早期的黑體輻射研究幫助建立起了量子的概念以及固體量子論，也就是說，黑體輻射研究最終指向了量子力學的誕生。
然而，這一概念在很多量子力學經典著作中介紹得非常籠統。在中國科學院物理研究所研究員曹則賢的辦公室里，他隨手拿起一本國內大學力學教材，不無遺憾地對記者說：“對黑體輻射的描述，在我讀過的中英文著作中少的不足半頁，多的也不過兩頁。”
而事實是，黑體輻射作為近代物理的搖籃，遠非兩頁紙就能說清楚。
過去數十年，曹則賢從未停止思考如何更為系統、準確地理解黑體輻射。最近，他把這些思考寫成了《黑體輻射：一只會下物理金蛋的鵝》一書。
近代物理的搖籃
1984年，年輕的曹則賢在大學物理書上第一次讀到黑體輻射，內容一筆帶過、用了不到兩頁紙，讓懵懂的他覺得這只是諸多物理概念中的一個。
十幾年過去了，他從德國博士畢業回國，在中國科學院物理研究所開展科學研究并教書育人。隨著工作的深入，他深覺黑體輻射“茲事體大，非容輕議”。
曹則賢把黑體輻射稱為“近代物理史上一只會下金蛋的鵝”，因為它引出了量子力學、固體量子論、受激輻射、量子統計、玻色-愛因斯坦凝聚等一系列重要的物理概念。
“過去，我讀到的課本把普朗克描述為一個擬合別人實驗曲線的‘革命者’，他最先引入了量子的概念，從而開啟了量子力學時代。但事實遠非如此。”直到曹則賢在2008年讀到了文章《普朗克——違背意愿的革命家》，才明白普朗克到底推導了什么。
更重要的是，曹則賢意識到“黑體輻射問題是近代物理的搖籃”。
荷蘭物理學家洛倫茲說，黑體輻射是“近代物理最美的理論之一”。其研究熱潮興起于19世紀中葉，源于響應工業應用需求。眾多物理學先驅都進行過理論或實驗研究，比如普朗克、洛倫茲、愛因斯坦和龐加萊等。其中，愛因斯坦在20多年的時間里，從多角度推導過且產出最為豐碩。
曹則賢盡可能多地閱讀了關于黑體輻射研究的關鍵原始文獻，深受觸動，這也讓他起心動念，分享黑體輻射的來龍去脈，以及它對物理學發展的影響。
在這列“車”上“遇見”物理巨匠
“黑體輻射研究是教授如何研究物理的絕佳范本，因為關于它歷史進程的全部記錄都在。”這是曹則賢寫作和分享黑體輻射的原因之一。
全書共分為12章，總體上從歷史視角回顧黑體輻射研究的進程，同時將緊密關聯的內容放在一起做比較性詮釋。
曹則賢希望，本書能幫助未來的物理學者養成4種習慣：歷史-批判學習的習慣、關注物理學背后的歷史和哲學的習慣、在未解問題中學習的習慣，以及在學習中解決問題的習慣。
為了幫助讀者養成這些習慣，曹則賢在書中“藏”了玄機。
一方面，他盡可能多地提供了原始文獻，并給出詳盡的信息方便讀者查詢。比如講到普朗克研究黑體輻射時，書中列出39篇普朗克的著述，幫助讀者理解普朗克關于黑體輻射工作的內在邏輯，見識普朗克構造物理學的方法。
“重要文獻在正文中被提及時給出，這可以增加關鍵文獻被正視的機會。”曹則賢告訴《中國科學報》。黑體輻射的原始文獻以德語為主，其次是法語和英語。曹則賢掌握英、法、德3門外語，因此他在書中給出了除英文以外的文獻題目及引文的漢語翻譯。
他希望讀者能夠主動學習這些文獻，“盡管邁出第一步很艱難，但堅持就會有很大收獲”。
另一方面，曹則賢幾乎在每一章的最后一節，都增加了“多余的話”，這是他的思考和感悟。
對于曹則賢來說，整個讀書寫作的過程像是一趟旅程，在黑體輻射這列“車”上“遇見”一位又一位物理巨匠。曹則賢常把自己帶入其中，感受他們當年所處的環境、所受的教育，以及各種經歷，思考他們為什么能夠成為大科學家。
沒有代入感，自覺哪里來
“一個創造科學的人給你講科學，你最好認真聽。” 曹則賢多次強調要學習科學創造者的原著。
曹則賢在書中用7章的篇幅圍繞一個關鍵進展展開，并基本以主要研究者命名其中的章節，包括維恩、普朗克、愛因斯坦、金斯、埃倫費斯特、龐加萊、勞厄、泡利、愛丁頓、博特、納坦松、玻色、薛定諤等，講述了每位科學巨匠研究黑體輻射的過程。
“過去的教科書中，有太多將不完美當作完美呈現給學生的例子。事實上，沒有一個學問會從天而降。”曹則賢對此感到擔憂，“剝離了歷史和內稟邏輯以及創造者和創造過程的所謂關于科學的表述，學習者如何代入？一個學習科學時從來沒有代入感的人，它成為科學家的自覺又從哪里來？”
曹則賢盡其所能告訴讀者，這個問題最先出現在哪里、到底是誰干出來的、他是如何干出來的、怎么理解他，等等。
更重要的是，書中闡述了作出重大發現的黑體輻射研究者的思維與能力上的準備，“特別要學習他們是如何創造出這些知識的，他們是如何擁有讓自然規律優雅地自動出現的本領的”。
“我們的大學教育的強度不夠。”曹則賢反思道，這個“強度”，更多的是指教授內容的深度與廣度。
他打了個比方，一家大飯店的菜單既要有讓普通人吃得起的小菜和白米飯，也要有價碼看著就讓人犯暈的高檔菜。
“吃不吃得起是顧客的事，但你得提供。不能只提供便宜小菜，還抱怨賺不到大錢。”曹則賢直言，學校提供的知識，除一般內容外，還要提供高水平內容，學生可以先學能學會的，當下學不會的，就當是先長點見識，說不定不久之后就豁然開朗了。
曹則賢希望讀者讀后能有一個感覺，“這是一個眾多物理大師千辛萬苦研究出來的理論，有些問題就連物理大師可能也不懂，年輕學生不但不會因此產生‘人人都會，怎么就我不會’的自我懷疑，反而更有興趣地深入學習” 。
知乎上一名博士生曾聽過曹則賢講授黑體輻射，有一句話讓他印象深刻：“當我們要追逐光明的時候，要去哪里找最佳的發光體？欸，對了，要到黑色材料中去尋找！”
本文鏈接：曹則賢：科學創造者給你講科學，你最好認真聽http://m.sq15.cn/show-11-3428-0.html
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