因為姓氏好，他什麼工作都沒做，卻成了爆款論文的作者

漢斯·貝特

1968年諾貝爾物理學獎得主漢斯·貝特一生可謂碩果累累，以他命名的公式和理論就有八個。而在他發表的眾多論文中，有一篇被引用上千次的《化學元素的起源》格外與眾不同：貝特完全沒有參與這項研究，他成為該文作者的唯一理由是，他的姓氏恰好合適……

撰文丨戚譯引

來源 | 科研圈（ID：keyanquan）

1948 年的愚人節，《物理評論》（The Physical Review）上的讀者來信欄目出現了一篇文章，題為《化學元素的起源》（The Origin of Chemical Elements）,署名阿爾弗、貝特和伽莫夫，諧音 α、β、γ。

這個發表時間，這樣的署名方式，怎麼看都像個惡作劇。但這篇文章的內容可是認真的，它首次指出宇宙大爆炸以一定比例產生了氫、氦等元素，至今已經被引用上千次。

圖片來源：https://thecuriousastronomer.wordpress.com

大爆炸的前夜

在二十世紀四十年代，物理學家已經發現在恆星的中心發生著核聚變，使氫轉變成氦。但是，這一過程過於緩慢，不足以解釋為什麼宇宙中存在大量的氦元素，也無法解釋其他更重的元素是怎樣產生的。

年輕的物理學家喬治·伽莫夫（George Gamow）試圖解答這些問題，揭開早期宇宙的奧秘。他在喬治·華盛頓大學任教，同時也許還在忙著寫一本名叫《從一到無窮大》的書。此時，美國的核物理學家大多被招募參加了曼哈頓計劃，因此伽莫夫基本是孤軍奮戰。

1952 年，伽莫夫的講課吸引了未來的科學家們。| 圖片來源：THE GEORGE WASHINGTON UNIVERSITY

伽莫夫計算了宇宙中物質的密度，又將宇宙膨脹的過程進行倒推。隨後，他嘗試計算早期宇宙中核反應發生的概率，然而隨著宇宙的膨脹，相關條件不斷發生變化，計算過程非常複雜。伽莫夫並不擅長數學，於是招了個博士生拉爾夫·阿爾弗（Ralph Alpher）來幫忙。

拉爾夫·阿爾弗 | 圖片來自 AIP

伽莫夫和阿爾弗假設早期宇宙是一團高溫、緻密的由中子構成的氣體，伽莫夫稱之為「ylem」，這個詞來自中古英語，意為「物質」。隨著宇宙的膨脹，這些中子會衰變成質子、電子和中微子，隨後質子會捕獲一些剩餘的中子，形成氘。這個過程不斷進行下去，就能產生更重的原子核。在宇宙膨脹的過程中，這一反應不斷進行；直到宇宙冷卻到一定程度，無法繼續發生反應。

藉助最早的電子計算機，和二戰後剛剛公開的一些核反應數據，阿爾弗對反應過程進行了計算，計算結果與宇宙中氦的實際丰度相吻合。

字母表就是要整整齊齊

阿爾弗和伽莫夫迅速將這一發現寫成短訊，投稿到《物理評論》。兩人還開了一瓶酒表示慶賀，酒瓶上的標籤寫著「ylem」，那是伽莫夫貼上去的。

伽莫夫知道這篇文章將於 4 月 1 日發表，他便開了個玩笑，把自己的好友漢斯·貝特（Hans Bethe）的名字也加上去，這樣三人的姓氏正好組成 α、β、γ 的諧音。

漢斯·貝特是什麼人？曼哈頓計劃那段時間，貝特擔任洛斯阿莫斯實驗室的主任，頂頭上司是奧本海默，手下還有個名叫理查德·費曼的年輕人。在此之前，他研究太陽發光的機制，多年後那篇論文為他贏得了諾貝爾獎。

漢斯·貝特在洛斯阿莫斯實驗室的工作證 | 圖片來自 Wiki Commons

阿爾弗對老闆的決定很不高興。他擔心，論文署名里突然多出一個自帶光環的大牛，誰還會注意到他？但是伽莫夫堅持要這麼做，他後來在一篇文章里談到：

「如果這篇文章的署名只有阿爾弗和伽莫夫，這似乎對希臘字母表不太公平，所以在準備手稿的時候，漢斯·A·貝特博士（缺席，in absentia）的名字就被加進去了。」

貝特「碰巧」是《物理評論》的審稿人，他刪掉了「缺席」二字。於是，這篇署名「α、β、γ」的文章，在愚人節當天發表了。

據說，伽莫夫還試圖說服另一位物理學家羅伯特·赫爾曼（Robert Herman）改名「δ」——羅伯特·德爾塔（Robert Delter），放在作者名單的第四位。顯然赫爾曼沒有同意。

α、β、γ，然後呢

《物理評論》的文章發表後馬上在學界引起轟動。不久後，阿爾弗進行博士畢業答辯，三百多人前來觀看。這可能是他前半生最光榮的時刻。

博士畢業後，阿爾弗和赫爾曼繼續研究宇宙的起源，他們預言了宇宙微波背景輻射的存在，但是並沒有引起學界的注意。心灰意冷的阿爾弗跳槽到通用電氣，而赫爾曼去了通用汽車。到 1978 年，貝爾實驗室的兩位科學家阿諾·彭齊亞斯（Arno Penzias）和羅伯特·威爾遜（Robert Wilson）由於測量宇宙微波背景輻射，獲得了諾貝爾物理學獎，阿爾弗仍然一無所獲。直到多年以後，他才收穫一個個遲來的榮譽。

阿爾弗於 2005 年獲得美國國家科學獎（National Medal of Science），此時他已經行動不便，由兒子維克多·阿爾弗（Victor Alpher）代為領獎。| 圖片來源：nationalmedals.org

貝特度過了碩果累累的一生，用他命名的公式和理論就有八個。由於對恆星核合成理論的貢獻，他獲得了 1967 年的諾貝爾獎。他直到九十多歲還在發表論文，討論雙星系統的問題，最後於 98 歲高齡去世。

而伽莫夫當上了「斜杠中年」。他熱心編寫教材，並出版了《從一到無窮大》、《物理世界奇遇記》等經典科普作品，獲得了聯合國教科文組織頒發的卡林加獎（Kalinga Prize）。儘管對生物化學不甚了解，他卻嘗試從密碼學的角度理解 DNA，為沃森和克里克的工作帶來了啟發。

由於酗酒，伽莫夫患上了肝臟疾病，於 64 歲去世。在最後的時光里，他常常和阿爾弗通信，繼續探討學術問題。

參考來源：

https://blogs.scientificamerican.com/basic-space/httpblogsscientificamericancombasic-space20110802on-the-origin-of-chemical-elements/

https://en.wikipedia.org/wiki/Alpher%E2%80%93Bethe%E2%80%93Gamow_paper

https://www.sciencenews.org/blog/context/george-gamow-physicist-science-popularizer

https://www.aps.org/publications/apsnews/200804/physicshistory.cfm

https://www.telegraph.co.uk/technology/3334045/The-forgotten-father-of-the-Big-Bang.html

《環球科學》9月刊現已上市

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！