3.斜塔斜向物理学

尽管恩里科·费米数学成绩一流，他还是选择以物理学作为自己的主修领域。原因之一是他从小就喜欢做实验，而且对实验所需仪器很是入迷。他对科学的兴趣从跟哥哥一起制作小模型、小发动机的时候就开始了。朱利奥死后，他继续和佩尔西科（也就是另一位恩里科）做着同样的事。渐渐地，他们开始了更为复杂的尝试：精确测量重力加速度、水的密度以及大气压。

他们的部分工作是在罗马气象研究中心进行的，费米对这个中心早就很熟悉了，这是因为这里的主任曾经是他高中的科学老师，帮助他和佩尔西科做过气压计。在中心的图书馆里，费米发现了另一本重要的课本，跟他在鲜花广场买到的那本相比更晦涩难懂，而且是最新的。这回的大部头是用法语而不是拉丁文写的了。

这是一部四卷本五千页的百科全书式的物理学专著，当时在整个欧洲都很受欢迎。这部著作是俄国物理学家奥列斯特·赫沃尔松（Orest Kvholson）写的，已经翻译成好几种语言，但还没有翻译成意大利语。书中所涵盖的物理现象及最新仪器，就算拿今天的标准来衡量都可以说是非常全面的。1918年夏天，费米快速研读了赫沃尔松的著作，为经典物理学的每一部分都打好了基础，掌握程度令人叹为观止。在写给佩尔西科的信中，他说自己一天要看一百多页，对已经熟悉的内容会大段大段地跳过去。

8月底的时候，17岁的费米收到了高等师范学院入学考试的通知，考试时间是从10月28日起连续四天。预计会有好几百名考生申请入学，但所有专业的开放名额一共才几十个。预期未来会成为数学家和物理学家的人，最终能获准入学的屈指可数。虽然阿米代伊对此信心百倍，但费米能否被高师录取，并不能提前下结论。

考试范围很全面。头三天是8个小时的笔试，第四天则会有口试。想考物理和数学的考生会被考到他们在代数、几何和物理方面的知识，每天的考试都会就一个主题假设一个问题并写一篇小论文，这些内容是考生事先无法知道的。

高师的入学考试因一场流感疫情而无限期推迟了。那个秋天罗马的气氛已经因为战争而显得阴森，这下甚至变得更加恐怖了。不过到了11月初，流感病例数量减少，战争看起来也接近尾声，接下来的学年也即将开始。延期的决定撤销了，考试重新安排在11月12日进行。虽说重排考试计划的人当时并不知道这一点，停战协定却就是在做出这个安排的前一天签署的。

费米在头两天考试中的表现堪称精彩，但他第三天的工作更为他赢得了“早熟的天才”这一称号。物理小论文的题目是“声音的特性及其成因”，正常的切入点是考虑振动的弦如何产生声音并在空气中传播，但费米写的远远超出了这一情形，表现惊艳。他处理了固定在墙上的杆如何振动产生声波的问题，这比弦的振动要困难得多。

费米推导出了描述杆的运动的方程，并游刃有余地解了出来。这样一篇论文，就算是一个颇有天分的研究生来写都令人难以想象，人们怎么也想不到它会出自一位自学成才的高中生笔下。

在罗马，负责入学考试的三人委员会的组长是朱利奥·皮塔雷利（Giulio Pittarelli），罗马大学著名的几何学教授。皮塔雷利是一个不大可能打破学校传统的人，他相当明白与还在考试的学生进行交流是不合适的，要到考试结束，比萨高等师范学校也决定了录取名单之后才行。但无论如何，他无法克制自己。恩里科的论文给他留下了如此深刻的印象，以至于让他把恩里科叫到了自己的办公室。

听说有位考官要私下见他，费米心惊胆战地走进了那个采光不佳的房间。这个刚满17岁的男孩，站在66岁的老教授面前，遭到一连串问题的轮番轰炸。在确信费米确实懂得他写下的所有内容之后，皮塔雷利告诉他，他绝对会被录取。无法想象还会有哪个考生能跟他一样优秀。皮塔雷利还补充道，在他四十年的从教生涯中，他还从来没有遇到过天分如此之高的学生。

对费米的自信心来说，这是极大的激励。不管是他的父母还是老师，都从没想过他身上有什么东西是真正不同凡响的。阿米代伊倒是想过，但他是这个家庭的好友，而且人微言轻，不是一个身居高位、能将费米与别的可造之材加以比较的人。但皮塔雷利对优等生早就见得多了，而且身为大学教授。他赞赏费米的方式远远超出他的常规，对此费米也一直心怀感激。

考试委员会对费米的所有考试都判了能给出的最高分，并一致向学校推荐准其入学。就要开启生活的新篇章了，费米感到无比兴奋——何况还是在伽利略出生的地方。比萨这座城市是近代物理的发祥地，那位杰出的大师就是在这里出生、学习，并开始了他的教学生涯。通过测量大教堂里钟摆的摆动周期，以及观察从比萨斜塔上落下来的物体，伽利略推导出了物体的运动定律。近代物理的主题：实验、观察和推导，就由他头脑中的概念创造了出来。

1918年12月初，费米抵达比萨的时候，这座寂静的小城有6.5万居民以及气势恢宏的历史遗迹，但此外别无他物。比萨大学已挺立于此几个世纪，并有高等师范学校作为附属。费米坐了四个小时的火车从罗马来到比萨，在一个寒冷而晴朗的日子里走下站台，随身带着两只行李箱，一个装着衣物，另一个是几本书以及住宿用具。走个十分钟就到了阿诺河边，这河比他想象的样子要小。走乌戈利诺伯爵中桥过了河，就进入了这座城市属于中世纪的部分，这里有老围墙留下的遗迹。沿着外城窄巷子（Borgo Stretto）走一小会儿，很快就到了壮丽的骑士广场，广场上屹立着16世纪建造的骑士宫，高等师范学校就在这里。

门房带恩里科来到他的房间。房间下临广场，视野极好，远处还能看见比萨斜塔。和分给其他四十来个学生的房间一样，这个房间很小，而且很简朴。房间里只有一张床、一张桌子、一把椅子、一个书架和一个洗脸池。没有热自来水供应，除了一个可以用碳的陶制手炉外，也没有别的取暖设备了。恩里科并不觉得这就算得上艰苦，因为他在罗马就已经习惯这样的情形了。小时候他曾坐在手上读书以保持双手暖和，要翻书的时候就用舌尖去舔。

佩尔西科选择了更为传统的道路，就在罗马的大学注册就读。几天后，他收到了朋友寄来的明信片。在明信片上费米坦诚刚开始有思乡之痛，不过又补充说自己很快就克服了：“在新生活的最初几天，我是稍微有点沮丧。不过现在一切都已经过去了，我完全恢复了自我克制的能力。”他常常会向佩尔西科以极为亲近的方式吐露心声。佩尔西科基本上就是他不幸夭折的兄弟，他们的亲密关系在他们十几二十几岁的时候不断加深，并将贯穿费米的整个人生。

费米是比萨少数几个学物理的学生之一。当时，这门学科在意大利并不很受重视，似乎也没有谁去关注别的地方在这个领域发生的重大进展。接下来的两年费米会发现，在比萨他是唯一一个对物理学前沿有些许真正理解（还远远谈不上是欣赏）的人：马克斯·普朗克（Max Planck）于1900年第一次提到的量子，爱因斯坦的广义相对论，以及尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）1913年的原子模型。在意大利，物理被看作纯粹是一门实验课，相应地在教学上就只是强调那些适合简单的课堂演示的物理现象。

相比之下，数学在这个国家可谓树大根深。意大利在这个领域最好的学者都十分先进，与海外同行有频繁而卓有成效的交流，教给学生的也都是最新成果。数学的首要地位也反映在大学教职的分派上，比萨有五个数学教席，物理则仅仅一个。意大利的大学里物理学教授超过一个的只有罗马大学——他们有两个。大学也提供数学物理课程，但这些课程基本上集中于利用像行星运动这样的物理现象来分析数学结构。

在比萨一枝独秀的物理学教授路易吉·普钱蒂（Luigi Puccianti），年龄四十多岁，是个和蔼友善的人。年轻时他曾做过一些令人瞩目的调查研究，足以保证他在比萨大学衣食无忧。从那时候起他就不再搞研究了，把工作局限于教学，辅佐他的则是位一年前刚从高师毕业的助教。要说这样两个人谁有能力教给费米什么知识，那几乎没有可能，但至少他俩也都没有将费米明显的优势看作对自己地位的威胁。相反，接下来的几年，普钱蒂和他的助教还经常会要求费米讲讲现代物理的一些他们觉得很难懂的问题。他们也十分感激费米选择了物理而非数学作为职业道路。有一个天分如此之高的人选择从事他们的学科，对这门学科的重要性是极大的肯定。

那么问题自然就来了：费米是怎样学到那时候所有的前沿物理的呢？他用的是跟准备高等师范学校入学考试时一样的方法：学习相关的课本。在比萨的头两年，他熟读了当代的法语、德语以及英语教材，并完全吸收。书目包括庞加莱（Poincaré）的《混沌理论》、阿诺尔德·索末菲（Arnold Sommerfeld）的《原子结构及光谱线》、欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）的《放射性物质及其辐射》等等。此外，他还开始查阅近期的重要刊物，尤其是学校图书馆订购的德国的《物理学杂志》，学过德语的费米很可能是比萨唯一一个读这本杂志的人。

费米一旦掌握了他读过的内容，就会把复杂主题中他认为最本质的部分工工整整地抄录到小本子上，通常就是一些加了注释的方程式。这个终生的习惯让他能以奇迹般的方式检索关键概念。这些笔记中最令人动容的是他十来岁时写的，满满都是公式和习题，甚至早在他上高等师范学校之前就开始记了。而今这些本子都收藏在比萨多莫斯博物馆的伽利略藏品中。

在高师刻苦学习的费米还幸运地收获了一位可以一起寻开心的朋友。虽然与佩尔西科关系密切，但在严肃思考之外，他的生活却失去了年少轻狂和金兰之交的元素。令他开心的是，他在比萨居然也能体验到这些了。