1906年9月5日，意大利杜伊诺的一家旅馆里，路德维希·玻尔兹曼趁着老婆和女儿去海边游泳的空档，用窗帘绳在窗户横梁上结束了自己的生命。

　　这一年他62岁。

　　在大多数人眼里，这是一个莫名其妙的悲剧。他当时是维也纳大学的教授，地位显赫，薪水丰厚，刚去美国讲了一圈学，被当成科学明星一样接待。

　　但只有极少数人知道，这个长着乱蓬蓬大胡子、身材像个啤酒桶一样的奥地利胖老头，内心已经绝望到了什么程度。

　　他觉得自己是个彻底的失败者。他觉得全世界都在针对他。他坚信自己这一辈子的心血——那套关于原子和熵的理论，已经被物理学界判了死刑。

　　讽刺的是，就在他自杀的那一年，甚至就是在他死前的那几个月，年轻的爱因斯坦已经发表了支撑他理论的论文，而佩兰正在筹备验证实验，准备把玻尔兹曼捧上神坛。

　　只要他再多撑那么一点点时间，哪怕是一年，他就能看到整个物理学界排着队向他道歉。

　　可惜，他没等到。

孤独的道路

　　时间回到19世纪末。那时候的物理学界弥漫着一股谜之自信。

　　牛顿力学已经统治了两百年，热力学也搞出了蒸汽机，麦克斯韦把电和磁统一了。当时的物理大咖们普遍认为，物理学的大厦已经盖完了，剩下的工作就是修修补补，把小数点后面的数字测得更准一点。

　　在这个氛围里，玻尔兹曼是个异类。

　　因为他是个死硬的“原子论者”。

　　你可能觉得奇怪，相信原子有什么好稀奇的？现在的初中生都知道物质是由原子构成的。

　　但在1890年代，原子只是一个化学上的假说。对于正统物理学家来说，原子是看不见摸不着的“形而上学”。

　　当时的科学领袖是恩斯特·马赫（就是马赫数的那个马赫）。马赫是“实证主义”的大佬，他的信条是：科学只能研究感官能感知到的东西。

　　每当玻尔兹曼在讲台上兴致勃勃地画分子碰撞图，马赫就会在下面冷冷地问一句：“路德维希，你亲眼见过原子吗？”

　　这句话在当时杀伤力极大。因为玻尔兹曼确实没见过，显微镜也看不见。

　　不仅是马赫，还有一个叫奥斯特瓦尔德的大化学家，搞了一套叫“唯能论”的东西。他认为宇宙的本质是能量，不是物质。在他眼里，玻尔兹曼搞的那堆乱撞的小球模型，简直就是幼稚的积木游戏。

　　大家不仅不信，还觉得他粗鲁、过时、不可理喻。

概率

　　如果仅仅是相信原子，玻尔兹曼可能还不会被围攻得那么惨。

　　他真正触怒众人的地方在于，他试图用原子来解释热力学第二定律。

　　热力学第二定律，通俗点说就是“熵增定律”。它描述了一个残酷的事实：热量只能从高温流向低温，覆水难收，破镜难圆，封闭系统的混乱度（熵）永远在增加。

　　在当时的人看来，这是一条绝对的、铁板钉钉的定律，就像上帝的旨意一样不可违背。

　　但玻尔兹曼说：不对。

　　他引入了一个让他众叛亲离的概念——概率。

　　玻尔兹曼认为，没有什么“绝对”的热流方向。热量之所以从热传到冷，仅仅是因为“那样发生的概率比较大”。

　　他那个著名的公式 S=klnΩ 就刻在他的墓碑上。

　　S 是熵。 k 是玻尔兹曼常数。 Ω 是微观状态的数量（你可以理解为可能性的数量）。

　　这个公式的意思是：熵就是混乱度，而混乱度之所以总是增加，是因为乱七八糟的状态比整整齐齐的状态多得多。

　　举个例子：你把一副扑克牌扔到天上，掉下来的时候，它是整齐排列（从小到大）的概率大，还是一地乱麻的概率大？

当然是一地乱麻。

　　玻尔兹曼说，宇宙就是那副被扔到天上的扑克牌。气体分子之所以会扩散，是因为扩散后的位置组合（Ω）远远多于聚在一起的组合。

　　这在当时简直是异端邪说。

　　因为这意味着，理论上，你放在桌上的一杯凉水，是有可能自己突然沸腾起来的。只要水分子偶然间全部撞向同一个方向，或者偶然间热的分子聚到了一起。

　　虽然这个概率小到宇宙毁灭都不一定能发生一次，但它在逻辑上打破了物理定律的“绝对性”。

　　当时的物理学家们炸锅了。他们觉得玻尔兹曼把神圣的物理定律变成了一场赌博游戏。如果物理学变成了概率论，那上帝岂不是在掷骰子？（后来爱因斯坦也因为这个和量子力学刚了一辈子，但那是后话了）。

科学会议的诘问

　　1895年，在德国吕贝克举行的一次科学会议上，矛盾彻底爆发。

　　这本来是一场关于“唯能论”的讨论会，结果变成了对玻尔兹曼的公开处刑。

　　当时，阿诺德·索末菲（后来也是大师，但在当时是个年轻学生）回忆道：“这就像是一头公牛在对抗一群斗牛士。”

　　玻尔兹曼孤身一人，站在讲台上，试图用他的统计力学来解释世界。而台下坐着当时欧洲顶级的科学家——马赫、奥斯特瓦尔德、亥姆霍兹。

　　对手们抛出了一个致命的杀手锏。

　　叫“洛施密特悖论”（可逆性悖论）。 这是一个非常硬核的逻辑攻击：牛顿力学是可逆的。如果你把一个撞球过程录下来倒着放，它依然符合牛顿定律。既然微观的原子碰撞是可逆的，那为什么宏观的时间是有方向的？为什么熵只增不减？

　　面对诘问，玻尔兹曼拼命招架。

　　他说：“在那极其漫长的时间里，也许真的会有一天，所有的空气分子都跑到房间的一个角落，让你窒息而死。但这概率小到没意义。”

　　但在那个追求绝对真理的年代，这种辩解显得苍白无力。马赫甚至在会议上公开说：“我不相信原子存在。”

　　那场会议后，玻尔兹曼并没有被说服，但他感到了深深的孤立。他觉得自己像个被时代抛弃的老古董，守着一套没人相信的真理。

自我怀疑

　　除了学术上的围剿，玻尔兹曼还要对抗自己大脑里的化学反应。

　　现在的心理学家回顾玻尔兹曼的生平，普遍认为他患有严重的双相情感障碍（躁郁症）。

　　他在讲课时充满了激情，幽默风趣，深受学生爱戴。他的课堂经常爆满，甚至连皇帝都去旁听。那时候的他，自信、开朗、是个快乐的胖子，喜欢弹钢琴，喜欢开宴会。

　　但一旦回到家，或者遇到学术上的挫折，他就会陷入深不见底的抑郁。

　　他情绪波动极大。上一秒还在为发现了一个新推论而狂喜，下一秒就会因为别人的一篇反驳文章而痛哭流涕。

　　他曾经接受了莱比锡大学的聘约，但那里不仅有奥斯特瓦尔德这样反对他的同事，更要面对持续的学术围剿，加上自身病情发作，精神几近崩溃，最后不得不逃回维也纳。

　　在他的晚年，这种症状越来越严重。他的视力开始衰退，哮喘病发作，甚至连拿笔写字都变得困难。他不得不雇人把他的口述记录下来。

　　在这个身体和精神的双重折磨下，外界的每一次质疑都被无限放大。

　　他觉得自己的“H定理”（关于熵增的数学证明）被误解了。他觉得自己的统计力学被当成了笑话。他开始怀疑，也许自己真的错了？也许原子真的只是自己脑子里的幻想？

　　在1906年那个夏天的尾声，这种自我怀疑达到了顶峰。

量子力学的先知

　　玻尔兹曼死得很决绝。

　　但历史最残忍的地方在于，就在他死后的那几年，物理学发生了一场惊天动地的大反转。

　　1905年，也就是玻尔兹曼自杀的前一年，爱因斯坦发表了关于布朗运动的论文。爱因斯坦用数学方法计算出，花粉在水中的无规则跳动，正是因为水分子的撞击。

　　这不仅仅是理论。1908年，法国物理学家让·佩兰通过精密的实验，完美地验证了爱因斯坦的公式。佩兰不仅证明了原子和分子是真实存在的，甚至还数出了阿伏伽德罗常数。

　　原子论赢了。唯能论土崩瓦解。马赫的实证主义在微观物理面前败下阵来。

　　曾经嘲笑玻尔兹曼的人，开始用他的公式去计算新的世界。普朗克用他的公式推导出了量子论的开端。爱因斯坦是他的头号粉丝。

　　玻尔兹曼不仅是对的，他是超前的。

　　他用概率重新定义了物理学，这一步跨越太大了，直接把经典物理踢进了现代物理的大门。后来的量子力学，本质上就是建立在概率的基础上的。可以说，玻尔兹曼是量子力学的先知。

　　但先知通常没有好下场。

墓碑上的永恒

　　玻尔兹曼的墓地在维也纳中央公墓。

　　比起周围那些装饰繁复的音乐家墓碑（贝多芬、舒伯特都在附近），他的墓碑显得很简洁。

　　上面只有一个半身像，和一个公式：

　　S=klogW

　　（注：早期写法习惯用 logW 表示自然对数，与现在通用的 lnΩ 含义完全一致，仅符号书写不同）。

　　这个公式现在是物理学最基础的基石之一。它连接了微观的混乱和宏观的秩序。它解释了为什么时间会流逝，为什么咖啡会变凉，甚至解释了为什么宇宙最终会走向寂灭。

　　这是一个悲伤的男人留给世界的最冷静的礼物。

　　他死于黎明前的黑暗。

　　如果他在杜伊诺的那家旅馆里，能再多看一眼窗外的海，能再多等一等那个叫爱因斯坦的年轻人的消息，物理学的历史或许会多几分温情。