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傳福音的人,他們的腳蹤何等佳美: 量子力學的「宣教」史 (下)

中原大學物理學系 高崇文教授2025年12月25日35
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上一回我們介紹了量子力學傳入美國、波蘭與蘇聯。與鄰近德國的波蘭,蘇聯相比,量子力學傳入遠在地球另一端的日本,過程意外地輕鬆,成果也令人驚訝地豐碩,說穿來,這都是仰賴一個人,簡直與達摩一葦渡江北上傳法有得比。話說自從明治維新後,日本秉持「脫亞入歐」的國策,努力吸收西歐文明,但是即使經過了五十年,日本的理論物理教育還是與西歐諸國差了一大截。除了東京大學的長岡半太郎與東北大學的石原純之外,當時日本大部分的物理研究還都是傳統的古典物理。長岡曾提出原子的土星環模型,而石原純曾提出與索末菲不同的量子化條件,可惜到了二零年代中葉,他們都沒有跟上量子力學的風潮。所以當量子力學出現之時,好奇的學生只能揪團一起讀德文期刊上的論文,卻無法勘破其中奧義。幸虧有一位年輕的學者從量子物理的聖地-哥本哈根翩翩然回到日本,向眾多學子指點迷津,這個年輕學者就是人稱日本近代物理之父的仁科芳雄。

仁科芳雄於1890年(明治二十三年)出生在日本的岡山縣。他家是家境不錯的富農,他的祖父還當過幕府的代官呢。1918年東大畢業後,他成為理化學研究所的研究人員,進入鯨井恒太郎的無線通訊研究室。1921年4月5日仁科搭乘日本郵船北野丸,由橫濱出發,前往歐洲學習。 他原本去劍橋大學卡文迪希實驗室,當時卡文迪希實驗室的主任是原子核物理的祖師爺,拉塞福。但是顯然仁科在劍橋沒有感受到新物理的魅力,而拉塞福也不看好這個看起來普普的東方人。仁科在1922年11月離開劍橋,前往哥廷根大學停留半年。出發前他寫信給家人說:「物理學已經足夠成熟,沒有新的問題需要解決。」 此時仁科已經打算打道回府, 但是他在11月12日收到母親津禰在十月去世的消息後,讓他改變心意,準備繼續在海外學習。到了哥廷根之後,仁科才赫然發現當時的物理界正陷入一場大風暴中,而風暴中心正是半年前在哥廷根掀起一陣熱潮的波爾。所以到了接近離開哥廷根期限的1923年3月,他寫信給波爾,表達了想到哥本哈根研究所學習的願望。這封信後來被稱為「改變日本物理學的信」。(這封信的精確複製品,由理化學研究所於2017年製作,現藏於仁科會館)。1923年4月,他前往丹麥哥本哈根大學波爾的研究所工作。 沒想到他一待就待了五年半。這段時間正好是量子力學萌芽,開花,結實的時期。當時波爾的研究所稱的上是新的量子物理的”「麥加」,各國傑出人才絡繹不絕來到這裡。最出名的是量子力學的創造者海森堡,發現不相容原理的包立,此外荷蘭的克拉默斯(Kramers), 美國的斯拉特(Slater),英國的湯馬斯(Llewellyn Hilleth Thomas)以及瑞典的克萊因(Oscar Klein)也都是來此”朝聖”的優秀年青物理學家。仁科就在此地與各國菁英建立個人的交情,在哥本哈根,仁科沉浸在量子物理的海洋之中,就這樣自然而然熟悉了量子力學的各個面相。

1927年11月,仁科曾在波爾安排下前往德國漢堡大學學習,並在那裡與美國物理學家伊西多·艾薩克·拉比結下了深厚的友誼。仁科芳雄在1928年與克萊因共同發表康普頓散射研究論文,並提出描述康普頓散射實驗的仁科-克萊因公式(Klein-Nishina's formula)。這是當時新發展的量子場論,頭一次運用到實驗上。此時的仁科已經是一個卓然有成的理論物理學家了。同年10月1日,他離開哥本哈根,途經倫敦、巴黎和美國,最後於12月21日返回日本。 在波爾的實驗室裡,他也與東京帝國大學的木村健次郎合作,共同進行研究。這促成了一項關於人工放射性的聯合研究項目,該項目後來獲得了國際認可。

仁科芳雄回到日本以後,一開始待在長岡半太郎的研究室。1929年他邀請海森堡以及狄拉克這兩位量子物理的大師訪日。雖然兩人都未滿三十歲,但是海森堡已經發展出矩陣力學以及測不準原理而狄拉克也已發表描寫電子的狄拉克方程式。他們兩人的日本行對當時的日本年輕學生中產生了非常大的震撼。他們看到與自己年紀相仿的年輕大師不免興起「有為者亦若是」之嘆。同時也讓日本年輕一輩的學生眼界大開,見識到新興的物理思潮。海森堡與狄拉克兩人關於量子力學的講座摘要被翻譯成日文出版,並分發到日本各地的大學。

有趣的是仁科在丹麥並沒有拿學位,所以他在1930年11月21日用論文審查的方式取得理學博士學位。1931年5月他受邀前往京都大學講授量子力學系列講座。他所聆聽的講座嘉賓,包括湯川秀樹、朝永振一郎、坂田昌一和小林稔,這些人後來都成為了日本物理學界的領導者。演講之後,朝永與湯川兩人不斷地提問,讓仁科留下深刻的印象,所以回到東京之後,仁科正式邀請朝永加入他的研究室。1931年7月,仁科芳雄升任主任研究員,並在理化學研究所內設立仁科實驗室,當時他是理研中最年輕的主任研究員。他的研究室做理論也做實驗。

在當時,他是亞洲少數跟得上量子理論發展腳步的物理學家,而與波爾類似的是,他也有一股吸引年青人投入物理的”蘇格拉底”式魅力。包括諾貝爾物理學獎得主湯川秀樹與朝永振一郎,都曾經接受到他的指導,也在研究生涯中受到仁科的鼓舞。這是他對日本物理最大的貢獻。 當然隨著時局的惡化,他也被捲入二戰的漩渦,這些請參考筆者先前所寫的文章,與朝永振一郎的相關事蹟則可以參考這篇

同樣也是仰賴一個人而傳進量子力學的還有一個國家,那就是義大利。雖然義大利地鄰瑞士與奧匈帝國,但是在舊量子論的發展卻缺席了。這是因為當時義大利大學中的物理研究有著濃厚的實證主義和經驗主義傳統,理論物理研究在義大利直到20世紀20年代才獲得學術地位,比起德國開設第一個大學理論物理課程晚了大約半個世紀。量子力學的爆發促使義大利轉向一種理論與實驗相結合的研究方法,建構現象的預測模型,並進行實驗室實踐,這樣才能跟上阿爾卑斯山以北日趨成熟的科學進步。這一路徑的轉變一方面得益於一些傑出的自學成才的年輕研究人員的出現,特別是恩里科·費米,他們能夠跟上新物理學快速的步伐並成為相關領域的領導者;另一方面則是拜義大利物理學和數學界一些領軍人物(科比諾Orso Mario Corbino 1876–1937,沃萊諾Vito Volterra 1860-1940列文屈維塔Tullio Levi-Civita,1873—1941,卡斯泰爾努沃Guido Castelnuovo 1865 – 1952)能夠辨識出那些能夠引領義大利物理學邁向新時代的青年才俊,並為他們開闢道路,支持設立首批理論物理講座教授的職位,並且開設首批理論物理學大學課程。這個過程讓義大利在轉向新的科學思維模式的複雜過程中追上其他西歐諸國,並在20世紀下半葉得到了回報,義大利在理論物理的眾多分支領域中表現非常傑出,這表明始於20世紀20年代的義大利科學轉型有多重要,有成功了。而這些都不能不歸功於恩利科·費米。

恩里科·費米在1901年9月29日誕生於羅馬,比海森堡早兩三個月。1918年7月,費米從高中畢業後申請比薩高等師範學校。比薩高等師範學校(Scuola Normale Superiore di Pisa)是坐落在義大利比薩的一所公立高等教育及研究機構,當年是由拿破崙於1810年仿照巴黎高等師範學校而創建。要進入比薩高等師範學校得要通過極為嚴格的選拔考試,被視為義大利最好的高等學府之一。費米那年的入學考試要求撰寫一篇以「聲音的特性」為題的論文。年僅17歲的費米利用傅立葉分析方法求解了桿子振動的波動方程式,這讓他在入學考試中名列第一。面試官之一的羅馬大學數學教授朱塞佩·皮塔雷利(Giulio Pittarelli)對於費米的入學論文大加讚許,認為他有成為偉大科學家的潛力。 1920年9月,費米正式進入物理系。當時物理系只有三名學生,費米、拉塞蒂(Franco Dino Rasetti ,1901–2001)以及內洛·卡拉拉(Nello Carrara 1900–1993)。拉塞蒂後來成為費米的摯友,也是終身學術上的合作者。卡拉拉則到義大利海軍官校教書,並成為雷達專家。

費米在比薩高等師範的導師是物理學實驗室主任路易吉·普杉蒂(Luigi Puccianti 1875–1952) 。根據費米的學生塞格雷的說法,當年普杉蒂覺得費米在物理學方面比自己強,所以還會向費米請教呢。當時量子物理正方興未艾,普杉蒂就讓費米去組織相關的讀書會。普杉蒂允許他們隨意使用實驗室裡的設備進行自己想要做的研究。在費米的提議下,他們三人研究了X射線晶體學,拍攝了一系列晶體的勞厄照片。 1922年7月,費米向比薩高等師範提交了他的學位論文獲得了桂冠學士(Laurea)學位。[這是當時義大利頒布最高的學位,義大利是1980年代才開始頒布博士學位。]他在這篇論文中討論了X射線繞射成像。當時在義大利理論物理還不算是一門獨立學科,所以物理系的學生只能提交有關實驗物理的學位論文。

費米的廣義相對論、量子物理以及原子物理學相關知識大多都是無師自通,自己看書學來的。1921年,費米在義大利期刊《新試驗》(Nuovo Cimento)上發表了兩篇科學論文。第一篇論文題為《論平移運動中的電荷剛體動力學》(Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio)。第二篇論文題為《均勻強重力場中的靜電學及電荷的質量》(Sull'elettrostatica di un campo gravitazionale uniforme e sul peso delle masse elettromagnetiche)。這篇論文廣受讚賞,並於1922年被譯為德文,發表在德文期刊Physikalische Zeitschrift上。同年,費米提交了論文《論世界線附近發生的一些現象》(Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria)。在這篇文章中,他探討了等效原理,引入了「費米坐標」,此時費米儼然已經是相對論的高手了。 

1923年,費米動身前往哥廷根大學,跟隨波恩學習了一學期。在那裡,他結識了海森堡與喬丹。但是他在哥廷根卻沒有跟他們合作,反倒是悶著頭自己出了兩篇論文,討論怎麼從所謂”緩漸原則”(adiabatic principle)推出量子化條件。這個思路是由荷蘭萊頓的保羅·埃倫費斯特開始的。所以他後來又在洛克菲勒基金會資助前往萊頓跟隨保羅·埃倫費斯特學習了三個月。在那裡,他結識了羅倫茲和愛因斯坦,並與第一個提出”自旋”的古德斯米特(Samuel Abraham Goudsmit 1902 – 1978) 及經濟學家揚·廷貝亨(Jan Tinberge, 1903– 1994) 成為好友。 他們還有一張合照呢。從荷蘭回到義大利後,費米自1925年1月起在佛羅倫斯大學教授數學物理及理論力學直到1926年末。在那裡,他與拉塞蒂一起進行了一系列實驗,研究磁場對於水銀蒸氣輻射光譜的影響。他還參與了羅馬大學的讀書會,並做了一些有關量子力學及固體物理的演講。

當包立於1925年二月提出了著名的不相容原理之後不久,費米發表了論文《論單原子理想氣體的量子化》(Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico)。在這篇文章中,他在氣體分子遵守包立不相容原理的前提下分析了理想氣體系統。費米在這篇文章中提出的統計式描述了由大量遵守不相容原理的全同粒子組成的物理系統的量子態的統計規律。不久後英國物理學家狄拉克獨立地推導出相同的結果。所以這種統計形式被稱為「 費米–狄拉克統計 」。費米在看到狄拉克的論文之後,寫了一封措辭客氣的信提醒狄拉克,自己再三個月前就提出一樣的理論,所以後來狄拉克稱此統計為「費米統計」,並將對應的粒子稱為「 費米子 」。費米子的本徵波函數是反對稱的,也就是說, 任意交換其中兩個粒子的座標的話會產生一個負號,所以任一個能階上,最多只能容納一個費米子。這就是不相容原理 。而滿足玻色–愛因斯坦統計的粒子被稱為 玻色子 ,玻色子的本徵波函數是對稱的,也就是說,任意交換其中兩個粒子的座標的話是不變的。這兩個統計是量子統計力學的根本。喬丹也在1925年也對這項統計規律進行了研究,他稱之為「 包立統計 」,不過他並未及時地發表他的研究成果。1926年,福勒(Sir Ralph Howard Fowler,1889-1944)在描述恆星向白矮星的轉變過程中,首次應用了費米–狄拉克統計的原理。很快地海森堡就利用費米統計成功地解釋了原先困擾物理界的氦原子光譜。1927年,索末菲還將費米–狄拉克統計應用到他對於金屬電子的研究中。很快地,費米就追上了哥廷根那群傑出的英才,躋身於量子力學的前沿研究之列。

雖說已經晉身一流物理學家之列,但是費米求職之路卻不算平順。義大利的教授席位歸屬是通過一個由教授組成的委員會,該委員會依據各位申請者發表的著作評定產生的。費米曾申請過薩丁尼亞島的卡利亞里大學的數學物理學教授席位,但是居然以些微差距輸給了Giovanni Giorgi,(Giovanni Giorgi是SI制的前驅)。1926年,費米申請羅馬大學的理論物理學教授席位。這是一個新設的教授席位,也是義大利國內首批理論物理學教授席位之一。這個職位是在實驗物理學教授科爾比諾(Orso Mario Corbino)的呼籲下由義大利教育部設立的。科爾比諾是羅馬大學物理研究所的主任,曾在墨索里尼內閣擔任經濟部長。科爾比諾親自擔任了這個教授席位的遴選委員會主席。他希望這個新席位可以提升義大利物理學的研究水準及聲譽。這次有三人競爭,分別是費米、恩里科·珀西科(Enrico Persico)以及阿爾多·蓬特雷莫利(Aldo Pontremoli)。委員會最終選中了費米。珀西科後來成了佛羅倫斯的教授,而蓬特雷莫利則是去了米蘭。 費米的老同學拉塞蒂立即加入了費米的羅馬團隊。幾位日後聲名卓著的學生也加入了這個團隊。這些學生包括愛德華多·阿馬爾迪( Edoardo Amaldi 1908–1989)、布魯諾·龐蒂科夫Bruno Pontecorvo 1913-1993)、埃托雷·馬約拉納(Ettore Majorana 1906-1938)以及埃米利奧·塞格雷(Emilio Gino Segrè  1905 - 1989)。這些學生後來被叫作帕尼斯貝爾納路男孩"Via Panisperna boys" 。因為物理研究所就在帕尼斯貝爾納路上。這個團隊後來大放異彩,可說是義大利物理史上的”天團”。 可惜的是隨著義大利政府仿效德國的種族政策,費米最後離開祖國,他在1938年領取諾貝爾獎後就移居美國。後來加入曼哈頓計畫。戰後在芝加哥大學任教,並終老於此。關於費米的事蹟請參考筆者寫的義大利探險家與他的水手們 (上)義大利探險家與他的水手們 (下)。至於費米與學生的互動則可以參考這些文章:烽火赤焰萬里情: 龐特科沃的漂泊人生善用加速器的魔法師:塞格雷消失在岸邊的天才:馬約拉納

 

費米除了將量子力學引入義大利之外,他對量子力學被引入巴西也發揮了決定性作用,儘管這種作用是間接的。如果當年費米接受了巴西數學家兼政治家西奧多羅·奧古斯托·拉莫斯(Teodoro Augusto Ramos,1895-1937)在1934年向他發出的邀請,前往巴西工作的話,那歷史可能就要改寫了。拉莫斯當時是聖保羅理工學院的教授。他受時任聖保羅州州長阿曼多·德·薩萊斯·奧利維拉(1887-1945)的委託,率領學術代表團於1934年4月前往歐洲,為同年1月12日成立的哲學、科學與文學學院(FFCL)招聘研究人員,西奧多羅·拉莫斯院長是該學院的首任院長。儘管拉莫斯熱情邀請並堅持,費米還是選擇留在羅馬。為了找到人接替他前往聖保羅,費米向西奧多·拉莫斯推薦了年輕的烏克蘭物理學家格列布·瓦西列維奇·瓦塔金(Gleb Wataghin,1899-1986)。當時瓦塔金在杜林大學任教。瓦塔金最初拒絕了邀請,但是最終接受了,並於1934年4月來到巴西。

瓦塔金是將量子力學傳入巴西的關鍵人物。但其實瓦塔金並不是義大利人,他於1899年11月3日出生在俄羅斯帝國比爾祖拉,今天烏克蘭敖德薩州的波多利斯克,他出身於俄羅斯貴族家庭,家境殷實,文化修養良好,家中共有三子一女,他的父親是一名工程師,負責南方帝國鐵路的建設。 1918年5月31日,瓦塔金從基輔中學畢業後,對逃亡之路知之甚少,便途經克里米亞,登上協約國運送數萬難民的船隻之一,途中經過希臘,及時躲過了革命的浪潮。 1920年7月5日,他抵達杜林。 1922年7月17日,他以80/80的滿分成績獲得物理學位,並獲優異成績。不到兩年後,1924年6月14日,他以100/100的滿分成績獲得數學學位。 1924年,他受聘於杜林大學理工學院擔任助教,並在皇家應用、砲兵和情報學院(1925-1933年)教授數學分析I和II以及實驗物理。 1929年,他仍在理工學院任教,獲得理論物理學講師資格,並於1929年至1934年在杜林大學擔任解析力學教授,1933年至1934年擔任高等物理學教授。 1929年5月9日,他成為義大利公民;1931年,他開始研究宇宙射線。瓦塔金求學的時候,量子力學還在發展中,所以顯然他的量子力學的知識是在當講師的時候自修學習,無師自通的。他的表現得到費米的肯定,所以費米才會推薦他去巴西。他也沒有讓費米失望。他在新建的聖保羅大學創建新的物理系。在那裡,他指導了一群年輕的物理學家,例如發現π介子的塞薩爾·拉特斯(César Lattes,1924 –2005)、加速器專家,奧斯卡·薩拉( Oscar Sala,1922-2010)、粒子天文學家,馬里奧·申伯格 (Mário Schenberg,1914-1990)、研究夸克膠子電漿的專家,羅伯托·薩爾梅隆(Roberto Salmeron,1922-2020)、宇宙線專家馬塞洛·達米·德·索薩·桑托斯(Marcelo Damy de Souza Santos)和粒子理論物理學家,傑米·蒂奧姆諾。( Jayme Tiomno,1920-2011)。瓦塔金安排其中一些年輕人出國深造,這對巴西物理學未來的發展至關重要。舉例來講,瓦塔金曾經將馬里奧·申伯格的一篇論文寄給狄拉克,狄拉克決定邀請他前往劍橋大學。這位年輕的物理學家和他的導師結伴旅行,途經羅馬。在那裡,申伯格結識了費米。據說費米當時就說不會讓他離開羅馬,事實也的確如此。申伯格在羅馬待了一年,之後又在包立那裡待了一年,直到1938年才返回巴西。此外瓦塔金也邀請世界各地的著名科學家像是康普頓,湯川秀樹,費恩曼來巴西講學。

除了理論物理之外,瓦塔金還在聖保羅創建了一個重要的宇宙射線實驗研究小組。該小組最初對介子產生進行研究,吸引了像馬塞洛·達米·德·索薩·桑托斯(1914-2009)這樣的年輕科學家參與,他是瓦塔金在巴西執教的第一批學生。隨後,保盧斯·奧盧斯·龐貝亞(1911-1993)成為他的助手,奧斯卡·薩拉(1922-2010)和約蘭德·蒙特也加入了他們的行列。後來,其他人也加入了這個小組,例如朱塞佩·奧基亞利尼(1907-1993),他應瓦塔金的邀請從義大利來到聖保羅大學工作,時間從 1937 年到 1944 年。瓦塔金一直留在巴西直至1948年。他於1949年獲得杜林大學實驗物理學教席。他於1951年榮獲費爾特里內利獎, 1955年,他獲得聖保羅大學榮譽博士學位。 並於1960年成為義大利國家科學院院士。

瓦塔金最得意的門生之一是拉特斯,他是巴西最受認可和尊敬的物理學家之一,他的工作對原子物理學的發展至關重要。他被譽為巴西物理學界最偉大的科學領袖之一,也是創建巴西國家科學技術發展委員會(Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico)的主要人物之一。拉特斯喜歡公開稱呼瓦塔金是巴西物理學的「父親」。而拉特斯的同學薩爾梅隆則是如此評價瓦塔金:

很少有科學家能像他一樣,透過自身的行動,在一個並非自己祖國的國家,對不同世代的人們產生如此巨大的影響。瓦塔金的學生以及他的學生遍布各地,共同造就了今日巴西物理學的輝煌成就。

對一個異鄉來的老師評價如此之高,也是很少見的。瓦塔金地下有知,也該含笑九泉了。南美洲還有一個國家也是拜歐洲來的貴客所賜而得以學習量子力學,那就是阿根廷。而將量子力學引進阿根廷的則是德國科學家理查·甘斯(Richard Martin Gans 1880 –1954)與奧地利科學家圭多·貝克(Guido Beck,1903  - 1988 ),兩個人都是講德語的猶太科學家,只是輩分不同。理查·甘斯於1880年出生於漢堡。1901年,他以優異的成績獲得史特拉斯堡大學的博士學位。 1903年至1908年間,他在杜賓根大學擔任教授,期間他建造了首批可測量高達約1000奧斯特磁場的磁場強度計,並與保羅·格梅林(Paul Gmelin)共同開發了一種精確測定絕對磁場的方法。 1908年至1912年,他在史特拉斯堡大學擔任教授。 1912年至1925年,他前往阿根廷拉普拉塔大學擔任物理學教授,並創建了該校的物理研究所,擔任首任所長。 他於1912年首次發表了描述長橢球體散射的方程式,研究對象為金粒子。 1915年,他發表了銀粒子的解。甘斯也重新推導了光學軟球體的瑞利散射近似,現在稱為瑞利-甘斯近似。甘斯理論給出了長橢球體和扁橢球體粒子的馬克士威方程組的解。它是米氏理論的擴展,因此有時也被稱為米氏-甘斯理論。在阿根廷躲過一戰的甘斯在1925年,返回德國後在柯尼斯堡大學第二物理研究所擔任理論物理學教授。在此期間,他專注於磁性研究,特別是晶體和分子層面的磁化。 但是他沒料到戰後的德國會如此殘酷地對待身為猶太人的他。1935年12月,由於紐倫堡法案的頒布,甘斯無法在大學任教,被迫移居柏林在AEG研究所擔任研究助理。該研究所由卡爾·冉紹爾(Carl Ramsauer)領導,他利用該研究所對抗德國物理學會。由於種族隔離法的限制,馬克斯·馮·勞厄(Max von Laue)甚至被迫禁止甘斯參加柏林大學的學術研討會。 1938年,甘斯與埃米爾·科恩(Emil Cohn)、喬治·雅菲(George Jaffé)、利奧·格雷茨(Leo Graetz)、瓦爾特·考夫曼(Walter Kaufmann)和其他猶太物理學家一起退出了德國物理學會,抗議納粹的迫害。在瓦爾特·格拉赫(Walther Gerlach)等朋友的幫助下,甘斯得以逃脫納粹的迫害,這是因為格拉赫在帝國研究委員會中扮演關鍵角色。格拉赫提到戰爭初期甘斯有時不得不從事繁重的體力勞動,但他並沒有失去幽默感或對物理學的興趣。 1943年,甘斯失去了在AEG研究所的職位,之後在柏林-蘭克維茨的施梅倫邁爾博士發展實驗室工作至1945年。這家私人研究所負責軍事技術研發項目,由帝國研究委員會資助。在那裡,甘斯參與了一種輻射源或加速器的研發,當時被稱為「變流器」(Rheotron)。他的同事們成功地向納粹當局論證了甘斯在這個研發項目中的“不可或缺性”,從而使他免於被送到集中營。

1947年,高齡六十七的甘斯再次來到阿根廷,回到拉普拉塔大學工作。他再次擔任他創立的物理研究所的所長。1951年離開拉普拉塔後,他在布宜諾斯艾利斯大學教授理論物理和高等物理。他的博士生包括丹尼爾·阿馬蒂和阿爾貝托·西爾林(Alberto Sirlin 1930-2022) 。甘斯於1954年在阿根廷過世,享壽七十四。

比甘斯小一輩的圭多·貝克(Guido Beck,1903  - 1988 )則是來自波希米亞的猶太人。他在維也納學習物理學,並於1925年在漢斯·蒂林(Hans Thirring)的指導下獲得博士學位。他一開始在伯恩找到工作,不久之後在維也納大學的Ehrenhaft 的團隊中工作。後來他在Como會議上認識了海森堡,海森堡邀請他去萊比錫擔任他的助手。他在萊比錫待了四年,這段期間他曾在劍橋的卡文迪希實驗室待了一個學期,對拉塞福的強烈個人風格留下強烈的印象,他也曾頻繁去哥本哈根短期訪問,可以說是量子力學發展的見證人之一。

離開萊比錫後,他在剛獨立不久的捷克首都布拉格找到工作,可惜1930年代末,歐洲動盪的政治局勢,讓他無法安心,所以他在1934年到美國加州,他與仁科芳雄在哥本哈根共事過,所以他也曾到日本做過短期停留。1935年,貝克應敖德薩大學物理研究所所長葉爾皮迪福·阿涅姆波迪斯托維奇·基里洛夫(Yelpidifor Anempodistovich Kirillov)的邀請前往蘇聯工作。在敖德薩大學,貝克擔任理論物理系主任,並用德語講授理論物理課程;他的助手尤·格·韋克斯坦(Yu.G. Vekshtein)將他的講課內容同步翻譯成烏克蘭語。 1936年至1937年,貝克擔任敖德薩水運工程師學院理論力學系主任。但是此時史達林主導的大整肅已經悄悄開始,政治嗅覺敏感的貝克只得再次逃命。他藉著到哥本哈根開會離開蘇聯,1937年,他拜託朗之萬的女婿所羅門幫他弄到一個獎學金讓他到法國去,先到巴黎,後來他在里昂的法國國家科學研究中心(CNRS)的原子研究所從事研究工作。 1939年二戰爆發時,他又因德國國籍在法國被送去管束外國人的集中營,但他設法在蒙彼利埃恢復了研究。納粹德國佔領法國後,他作為猶太人的身份讓他倍感威脅,1941年他逃往中立國葡萄牙,並在科英布拉大學和波爾圖大學擔任客座教授。 1943年,他從葡萄牙移居阿根廷。由於沒有國籍,他無力營救在奧斯威辛集中營被納粹殺害的母親。最後他終於弄到阿根廷的簽證,1943年,他搭船前往阿根廷。 他在阿根廷培養了多位阿根廷物理學家,包括何塞·安東尼奧·巴爾塞羅(José Antonio Balseiro 1919 – 1962 ) ,馬裡奧·邦格(Mario Augusto Bunge,1919—2020)、塞西莉亞·莫辛·科廷(Cecilia Mossin Kotin 1910 -1984)和後來成為名作家的埃內斯托·薩巴托(Ernesto Sabato 1911-2011)據說當馬里奧邦格發表文章《什麼是認識論? 》時,吉多貝克將他逐出了實驗室。不過,後來貝克又重新接納了邦格,並繼續指導邦格的博士論文,該論文於1952年發表。邦格後來變成當代西語美洲思想界的領軍人物。

由於當時南美洲政局十分不穩定,所以他於1951年起轉到巴西任教。 1962年,巴爾塞羅去世後,他回到阿根廷,接替巴爾塞羅,在以他名字命名的研究所擔任所長。自1975年起,他在巴西物理研究中心(CBPF)工作。1988年,他在里約熱內盧的一場車禍中喪生,享壽八十四。吉多·貝克是β衰變和原子核殼層模型這兩個領域的先驅,他的β衰變理論的研究,後來被費米更完善的理論所取代。貝克的學生邦格曾認為,如果當年貝克逃往北美而非南美的話,那麼他很可能會獲得諾貝爾物理學獎。


貝克曾經在一次訪談中這麼說:

我的印象是,如果選出一個像仁科芳雄那樣的人——後來湯川秀樹這樣的人也自然而然地加入了,那麼一切就搞定了。整個體系都會圍繞著他發展。你只需要一個優秀的物理學家,體系就會有自己的慣性。他能夠告訴其他人應該做什麼以及如何做,其他人就會聽他的,然後他就會吸引其他人,因為物理學是一件美妙的事。費米在義大利是這樣,藍道在俄羅斯也是這樣;甚至在日本這樣看似陌生的地方也是如此,所以這一定是普遍適用的。 

這段話真是太貼切了! 追想百年前的這些剛接觸到量子力學,並且接納甚至擁抱這個古怪的新思潮的學者,他們的感受想來一定十分複雜,大概是既興奮又困惑,還夾雜點恐懼,但是又有股衝動想要跟路人分享,因為量子力學所呈現的「世界實相」不只與古典物理大異其趣,更是與我們有生俱來的天生直觀大相逕庭,簡直就像進到一個新天新地一般,這與當年聽聞釋迦說法,或是聽聞耶穌復活的初代門徒的心情說是無分軒輊。筆者就用當年使徒保羅的兩段話來當作這篇長文的結語:

「報福音傳喜信的人,他們的腳蹤何等佳美!」

「他們的聲音傳遍天下,他們的言語傳到地極。」

阿門~