物理学在人们的观念中常常是和宇宙的距离,庞大的粒子加速器和亚核粒子的深奥理论 :大爆炸和大反冲等联系在一起的。然而,尚未为人们广泛认识的是,物理学中最特殊的专业不是以上提到的那些,而恰恰是固体物理(现在以凝聚态物理而著称)。这是一个给我们带来晶体管、激光,现代通讯——事实上,大部分现代技术的领域,而且这个领域已经把我们的世界改变得日新月异。从1930年开始,固体物理学通过在量子力学的早期理论和普通材料的实验物理之间的一种结合,在一个先驱者研究小组的领导下而得以发展起来。在他们中间,内维尔 · 莫特无论是从他在1933~1954年期间在英国布里斯托尔创建的卓有成效的研究小组中还是从他的许多著作中可能是最有影响的人物。不幸的是,他在1996年8月8日突然地然而又是静悄悄地走完了人生的最后历程,享年91岁。
但是,在这些先驱者中间,他异军突起,第一个获得了在剑桥的伟大的学术能力和影响的地位(1954~1973年)。以后,他又开辟了物理学的新的激动人心的领域。最后。由于他在1973年作为卡文迪许实验室的教授而做的研究工作而使他与其他人分享了1977年的诺贝尔奖。内维尔后来的工作领域——金属一一绝缘体晶体管,在他获得诺贝尔奖金以后变得更加活跃也更有争议。在他耗费了最后5年研究所有的领域中最有争议的领域——高温超导理论之前,内维尔以他特有的激情和杰出的幽默竭尽全力地又工作了十几个春秋。
内维尔 · 莫持生于1905年,诞生下一个学术性的家庭中。他的父母亲都曾求学于卡文迪许实验室,他的父亲还当过教育的行政长官。他毕竟由于年纪太小没能处在量子力学创始的年代,因此在新的领域内几乎完全依靠自学,他是那些探求理论以解释新现象(在当时,这种现象指的是相对论散射)的早期的一代的一员。但是,按他的记忆,他曾作出一个理智的决定从越来越深奥的方向上“转轨”。朝着新知识的实际应用方向从事研究。令人高兴的是。在他28岁时,他已得到了布里斯托尔的教授职位,布里斯托尔不久就成了固体物理的一个世界中心。
在那段时期中,他的科学活动中的最引人注目的是他第一个试图去理解半导体物理和像整流那样的现象,摄影过程的早期理论,以及从事关于位错和材料强度方面的工作,正是这些方面开始了他在固体的缺陷和无序上的长期的兴趣,我清楚地记得在位错上他得到的杰出成果,那是在1953年,他和他的侄子查理斯 · 弗朗克一起参加了在日本召开的第一次大型的国际会议,正是在那里我初次与他相识。(那时他已经是国际协会的主席,面且把他的似乎无穷无尽的、令人愉快的、雅致的正式的演讲才华添加以他的使人印象深刻的科学贡献中去)。
在1954年迁到剑桥以继任布拉格而成为卡文迪许的教授以后,内维尔 · 莫特加强了他的前任开创的无线电天文学和分子生物学方面的研究活动,建立了凝聚态理论,从而使这个领域内已经很强的实验小组更加增色。他继续使卢瑟福的专业——原子核物理变得更加简洁,他感到这个专业在牛津以它对哈韦尔合成物的密切联系而得到了很好的发展。在他担任卡文迪许教授职位的20年期间所选定的每个领域都成果累累——诺贝尔奖金正是由此应运而生。
他担任过冈维尔 · 凯厄斯学院的院长,做了许多的顾问工作,在柏格瓦斯运动中十分活跃。他也是对初等教育方面的一位有影响的顾问。
最后,在成功地卸去了卡文迪许实验室的行政工作,并放弃了院长职务以后,他转向了物理,集中研究在强相互作用和无序系统中的电子流。在1950年,他发展了“莫特绝缘器”的概念,可能这是他对理论物理的所有贡献中最重要的贡献。这是一种磁性绝缘器,在这种绝缘器中,电子以它们之间很强的莫特-哈勃相互作用而被定域于单个原子位置上。(两个电子所受到很强的静电排斥作用始终是通常能带理论表现形式的一个障碍)
但是,他认为,在各向异性或含杂质半导体的情况下,这不是绝缘行为的一种完善的足够的描述,因而吸取了我提出的关于无序散射的定域化思想。为此,他又增加了一些重要的概念(迁移边界、变量间隔跳跃、莫特最小金属电导率),然而,他从事的大部分工作一直被称为朋友和合作者的“世界性实验室”,并且把整个课题从明显深奥的推测层次带到了一般可接受的和实际应用的水平上。在研究进程中,他的热情和勇气在被带入例如太阳光伏特电池之类的各向异性半导体的新领域中是起了重要作用的。从他在定域现象上的兴趣激增,就有可能直接追踪到他在微电子学和量子霍尔效应的新的活跃的许多领域上的工作。
他得到的荣誉一览表太长以至这里不能完全地反映出他受到的普遍的敬重和赞扬。在1962年,他高兴地接受了爵士称号,在1977年,他曾透露,他没有因为成了第一位当代的卡文迪许教授和获得诺贝尔奖金而感到宽慰。他却因最近从他自己的大学中被授予荣誉博士称号而感到激动,而且在他最近的岁月中,他还培育了一个荣誉团体。没有一个世界性的荣誉可以对他70年来得到丰硕成果的科学生涯作出公正的评价,这些成果包括在创建几个完全创新的科学领域和对其他领域的有益影响方面的一种主导的作用。尽管这种作用是间接的,它仍然触及到我们每个——不管是不是科学家的生活。
(Nature,1996年8月22日)