进入20世纪，彭加勒的声望剧增。1906年，他当选为巴黎科学院主席； 1908年，他被选为法兰西科学院院士，这是一个法国科学家所能达到的最高 地位。他是科学院唯一的一位因其研究而能参加所有学科小组的成员。当时， 他蜚声国际学术界，受到同行们的称颂，一些有志干一番事业的年轻人都想 拜他为师。特别是在法国，他被视为大智者，他越来越多地被邀请对范围更 大的听众作各种主题的讲演。他对这些“杂事”似乎并没有表现不乐意，也 许他觉得这是向公众普及科学知识的好机会。他在各种问题——从科学到哲 学、从政治到伦理—上的见解总是直率的、明快的，被公众当作决定性的意 见而接受。
在最后的四年中，除了恼人的疾病外，彭加勒的生活总的来说是安定的、 幸福的。他有一个美满的小家庭：温厚的贤妻、一个儿子和三个女儿。他喜 欢他的子女，特别是当他们还是小孩子的时候。
可是，彭加勒既没有沉湎于小家庭的脉脉温情，更没有躺在荣誉和地位 上高枕无忧。作为一个永不满足、永远进击的学者，他忘我地向新的未知版 图挺进。在生命的最后征途中，他依然留下了坚实的足迹。
在1908年的罗马国际数学会议上，彭加勒因病未能宣读激动人心的讲 演：《数学物理学的未来》。他的病是前列腺肿大，意大利的外科医生为他 作了手术，这似乎可以看作是痊愈了。回到巴黎后，他象以往那样不知疲倦 地工作着。但是到1911年，他觉得自己身体不适，精力减退，他说他在世上 的日子不会长了。可是，他不愿放下手头的工作去休息，他头脑孕育的新思 想太多了，他不愿让它们和自己一块葬入坟墓。他也许认为，向人类传播他 的思想，而不是把它们隐藏起来，是他的天赋的职责。
1911年10月30日至11月3日，彭加勒应邀参加了在布鲁塞尔召开的 第一届索尔维会议，会议的中心议题是“辐射理论和量子”。在这之前不久， 彭加勒对量子论是完全陌生的，通过参加会议，他变成新理论的倡导者和发 展者，从而在量子论的历史上留下了光辉的一页。洛伦兹后来回忆说：彭加 勒在讨论中表现出“他的思想的全部活力和洞察力；人们佩服他精力充沛地 进入那些对他来说是全新的物理学问题的才干”。
从布鲁塞尔返回巴黎后，奇异的量子使彭加勒难以安静下来，在生命的 最后时刻里，他完全沉浸在这个奇妙的世界里，他以难以置信的毅力和速度 从事这项困难的研究。彭加勒向科学院提交的论文在物理学界引起很大反 响。
与此同时，彭加勒还在思考一个新的数学定理，这就是把狭义三体问题 的周期解的存在问题归结为平面的连续变换在某些条件下不动点的存在问 题，这可能是分析中根据代数拓扑学所作出的存在性证明的第一个例子。他 悲痛地预感到，自己没有时间和精力证明这个定理了，于是在1911年12月 9日一反通常的习惯，写信给《数学杂志》的编辑，询问是否能接受一篇未 经深究和修改的专题论文。
他在信中写道：
……在我有生之日，我无法解决他们了。不过，它们的最后结果能够把 研究引向新的未曾料到的路线上，在我看来，它们似乎具有十分充分的发展 前途。不管他们使我遭到什么蒙骗，我仍将顺从地把它们奉献出来……
在彭加勒的这一“未完成的交响乐”发表后不久，所需要的证明由美国 年轻的数学家伯克霍夫在几个月之后解决了。在彭加勒的整个学术生涯中， 他总是慷慨地把自己的新发现作为一种公共财富给予那些具有巨大才智的 人，使他们能够从容地利用它们。他总是毫不迟疑地敞开他的新思想，而不 介意它们是否完全成熟。对科学的发展来说，这无疑是幸事。
1912年春，彭加勒再次患病，可是他还是顽强地奋斗着。同年4月，在 法国物理学会的一次讲演中，他又谈到量子论问题。他要求人们不要为推翻 根深蒂固的旧见解而烦恼。就在当月公开发表的一篇评述性文章中，他再次 强调：把不连续性引入自然定律，这样一个非同寻常的观点能够成立。他说， 尽管量子假设面临着一些困难，我们也必须拯救它，否则我们就不会有可供 建筑的基础了。他对普朗克的“倒退”感到困惑，认为坚持最初的观点是比 较合适的。彭加勒猜想，宇宙万物像电子一样，都应当经历量子跃迁，由于 在普遍的跃迁之间的不运动状态内具有无法区分的瞬时，因此必然存在着“时 间原子”。这都是他逝世前三个月，彭加勒在头脑中酝酿的大胆思想。5月4 日，彭加勒又在伦敦大学作了题为《空间和时间》的讲演。在这次讲演中， 他论述了一个可检验的物理学相对性原理之所以可检验，是因为这个原理参 照近似孤立体系的经典力学。他还论证了他的引力理论，指出它与水星近日 点的运动观测值不一致。他还就当前理论物理学的发展作了评价。
临终前三周，即1912年6月26日，彭加勒抱病在法国道德教育联盟成 立大会上发表了最后一次公开演讲。他说：“人生就是持续的斗争”，“如 果我们偶尔享受到相对的宁静，那正是因为我们的先辈顽强斗争的结果。假 设我们的精力、我们的警惕松懈片刻，我们就将失去先辈们为我们赢得的斗 争成果。”
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