主题：【史话】决战紫禁之巅之爱玻之战（5-4）（5-5） -- jlanu

四

爱因斯坦没有出席1933年第七届索尔维会议，他被纳粹德国逼得离开家乡，流落异国，忧

郁地思索着欧洲那悲惨的未来。另一方面，这届索尔维会议的议题也早就不是量子论本身

，而换成了另一个激动人心的话题：爆炸般发展的原子物理。不过这个领域里的成就当然

也是在量子论的基础上取得的，而量子力学的基本形式已经确定下来，成为物理学的基础

。似乎是尘埃落定，没什么人再怀疑它的力量和正确性了。

在人们的一片乐观情绪中，爱因斯坦和薛定谔等寥寥几人愈加显得孤独起来。薛定谔和德

布罗意参加了1933年索尔维会议，却都没有发言，也许是他们对这一领域不太熟悉的缘故

吧。新新人类们在激动地探讨物质的产生和湮灭、正电子、重水、中子……那样多的新发

现让人眼花缭乱，根本忙不过来。而爱因斯坦他们现在还能做什么呢？难道他们的思想真

的已经如此过时，以致跟不上新时代那飞一般的步伐了吗？

1933年9月25日，埃仑费斯特在荷兰莱登枪杀了他那患有智力障碍的儿子，然后自杀了。他

在留给爱因斯坦，玻尔等好友的信中说：“这几年我越来越难以理解物理学的飞速发展，

我努力尝试，却更为绝望和撕心裂肺，我终于决定放弃一切。我的生活令人极度厌倦……

我仅仅是为了孩子们的经济来源而活着，这使我感到罪恶。我试过别的方法但是收效甚微

，因此我越来越多地去考虑自杀的种种细节，除此之外我没有第二条路走了……原谅我吧

。”

在爱因斯坦看来，埃仑费斯特的悲剧无疑是一个时代的悲剧。两代物理学家的思想猛烈冲

突和撞击，在一个天翻地覆的飘摇乱世，带给整个物理学以强烈的阵痛。埃仑费斯特虽然

从理智上支持玻尔，但当一个文化衰落之时，曾经为此文化所感之人必感到强烈的痛苦。

昔日黄金时代的黯淡老去，代以雨后春笋般兴起的新思潮，从量子到量子场论，原子中各

种新粒子层出不穷，稀奇古怪的概念统治整个世界。爱因斯坦的心中何曾没有埃仑费斯特

那样难以名状的巨大忧伤？爱因斯坦远远地，孤独地站在鸿沟的另一边，看着年轻人们义

无反顾地高唱着向远方进军，每一个人都对他说他站错了地方。这种感觉是那样奇怪，似

乎世界都显得朦胧而不真实。难怪曾经有人叹息说，宁愿早死几年，也不愿看到现代物理

这样一幅令人难以接受的画面。不过，爱因斯坦却仍然没有倒下，虽然他身在异乡，他的

第二个妻子又重病缠身，不久将与他生离死别，可这一切都不能使爱因斯坦放弃内心那个

坚强的信仰，那个对于坚固的因果关系，对于一个宇宙和谐秩序的痴痴信仰。爱因斯坦仍

然选择战斗，他的身影在斜阳下拉得那样长，似乎是勇敢的老战士为一个消逝的王国做最

后的悲壮抗争。

这一次他争取到了两个同盟军，他们分别是他的两个同事波多尔斯基（Boris Podolsky）

和罗森（Nathan Rosen）。1935年3月，三人共同在《物理评论》（Physics Review）杂志

上发表了一篇论文，名字叫《量子力学对物理实在的描述可能是完备的吗？》，再一次对

量子论的基础发起攻击。当然他们改变策略，不再说量子论是自相矛盾，或者错误的，而

改说它是“不完备”的。具体来说，三人争辩量子论的那种对于观察和波函数的解释是不

对的。

我们用一个稍稍简化了的实验来描述他们的主要论据。我们已经知道，量子论认为在我们

没有观察之前，一个粒子的状态是不确定的，它的波函数弥散开来，代表它的概率。但当

我们探测以后，波函数坍缩，粒子随机地取一个确定值出现在我们面前。

现在让我们想象一个大粒子，它是不稳定的，很快就会衰变成两个小粒子，向相反的两个

方向飞开去。我们假设这种粒子有两种可能的自旋，分别叫“左”和“右”，那么如果粒

子A的自旋为“左”，粒子B的自旋便一定是“右”，以保持总体守恒，反之亦然。

好，现在大粒子分裂了，两个小粒子相对飞了出去。但是要记住，在我们没有观察其中任

何一个之前，它们的状态都是不确定的，只有一个波函数可以描绘它们。只要我们不去探

测，每个粒子的自旋便都处在一种左/右可能性叠加的混合状态，为了方便我们假定两种概

率对半分，各50％。

现在我们观察粒子A，于是它的波函数一瞬间坍缩了，随机地选择了一种状态，比如说是“

左”旋。但是因为我们知道两个粒子总体要守恒，那么现在粒子B肯定就是“右”旋了。问

题是，在这之前，粒子A和粒子B之间可能已经相隔非常遥远的距离，比如说几万光年好了

。它们怎么能够做到及时地互相通信，使得在粒子A坍缩成左的一刹那，粒子B毅然坍缩成

右呢？

量子论的概率解释告诉我们，粒子A选择“左”，那是一个完全随机的决定，两个粒子并没

有事先商量好，说粒子A一定会选择左。事实上，这种选择是它被观测的那一刹那才做出的

，并没有先兆。关键在于，当A随机地作出一个选择时，远在天边的B便一定要根据它的决

定而作出相应的坍缩，变成与A不同的状态以保持总体守恒。那么，B是如何得知这一遥远

的信息的呢？难道有超过光速的信号来回于它们之间？

假设有两个观察者在宇宙的两端守株待兔，在某个时刻t，他们同时进行了观测。一个观测

A，另一个同时观测B，那么，这两个粒子会不会因为距离过于遥远，一时无法对上口径而

在仓促间做出手忙脚乱的选择，比如两个同时变成了“左”，或者“右”？显然是不太可

能的，不然就违反了守恒定律，那么是什么让它们之间保持着心有灵犀的默契，当你是“

左”的时候，我一定是“右”？

爱因斯坦等人认为，既然不可能有超过光速的信号传播，那么说粒子A和B在观测前是“不

确定的幽灵”显然是难以自圆其说的。唯一的可能是两个粒子从分离的一刹那开始，其状

态已经确定了，后来人们的观测只不过是得到了这种状态的信息而已，就像经典世界中所

描绘的那样。粒子在观测时才变成真实的说法显然违背了相对论的原理，它其中涉及到瞬

间传播的信号。这个诘难以三位发起者的首字母命名，称为“EPR佯谬”。

玻尔在得到这个消息后大吃一惊，他马上放下手头的其他工作，来全神贯注地对付爱因斯

坦的这次挑战。这套潜心演练的新阵法看起来气势汹汹，宏大堂皇，颇能夺人心魄，但玻

尔也算是爱因斯坦的老对手了。他睡了一觉后，马上发现了其中的破绽所在，原来这看上

去让人眼花缭乱的一次攻击却是个完完全全的虚招，并无实质力量。玻尔不禁得意地唱起

一支小调，调侃了波多尔斯基一下。

原来爱因斯坦和玻尔根本没有个共同的基础。在爱因斯坦的潜意识里，一直有个经典的“

实在”影像。他不言而喻地假定，EPR实验中的两个粒子在观察之前，分别都有个“客观”

的自旋状态存在，就算是概率混合吧，但粒子客观地存在于那里。但玻尔的意思是，在观

测之前，没有一个什么粒子的“自旋”！那时候自旋的粒子是不存在的，不是客观实在的

一部分，这不能用经典语言来表达，只有波函数可以描述。因此在观察之前，两个粒子―

―无论相隔多远都好――仍然是一个互相关联的整体！它们仍然必须被看作母粒子分裂时

的一个全部，直到观察以前，这两个独立的粒子都是不存在的，更谈不上客观的自旋状态

！

这是爱因斯坦和玻尔思想基础的尖锐冲突，玻尔认为，当没有观测的时候，不存在一个客

观独立的世界。所谓“实在”只有和观测手段连起来讲才有意义。在观测之前，并没有“

两个粒子”，而只有“一个粒子”，直到我们观测了A或者B，两个粒子才变成真实，变成

客观独立的存在。但在那以前，它们仍然是互相联系的一个虚无整体。并不存在什么超光

速的信号，两个遥远的粒子只有到观测的时候才同时出现在宇宙中，它们本是协调的一体

，之间无需传递什么信号。其实是这个系统没有实在性，而不是没有定域性。

EPR佯谬其实根本不是什么佯谬，它最多表明了，在“经典实在观”看来，量子论是不完备

的，这简直是废话。但是在玻尔那种“量子实在观”看来，它是非常完备和逻辑自洽的。

既生爱，何生玻。两人的世纪争论进入了尾声。在哲学基础上的不同使得两人间的意见分

歧直到最后也没能调和。一直到死，玻尔也未能使爱因斯坦信服，认为量子论的解释是完

备的。而玻尔本人也一直在同爱因斯坦的思想作斗争，在他1962年去世后的第二天，人们

在他的黑板上仍然发现画有当年爱因斯坦光箱实验的草图。两位科学巨人都为各自的信念

而奋斗了毕生，但别的科学家已经甚少关心这种争执。在量子论的引导下，科学显得如此

朝气蓬勃，它的各个分支以火箭般的速度发展，给人类社会带来了伟大的技术革命。从半

导体到核能，从激光到电子显微镜，从集成电路到分子生物学，量子论把它的光辉播撒到

人类社会的每一个角落，成为有史以来在实用中最成功的物理理论。许多人觉得，争论量

子论到底对不对简直太可笑了，只要转过头，看看身边发生的一切，看看社会的日新月异

，目光所及，无不是量子论的最好证明。

如果说EPR最大的价值所在，那就是它和别的奇想空谈不同。只要稍微改装一下，EPR是可

以为实践所检验的！我们的史话在以后会谈到，人们是如何在实验室里用实践裁决了爱因

斯坦和玻尔的争论，经典实在的概念无可奈何花落去，只留下一个苍凉的背影和深沉的叹

息。

但量子论仍然困扰着我们。它的内在意义是如此扑朔迷离，使得对它的诠释依旧众说纷纭

。量子论取得的成就是无可怀疑的，但人们一直无法确认它的真实面目所在，这争论一直

持续到今天。它将把一些让物理学家们毛骨悚然的概念带入物理中，令人一想来就不禁倒

吸一口凉气。而反对派那里还有一个薛定谔，他要放出一只可怕的怪兽，撕咬人们的理智

和神经，这就是叫许多人闻之色变的“薛定谔的猫”。

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饭后闲话：海森堡和德国原子弹计划（四）

海森堡本人于1976年去世了。在他死后两年，英国人Jones出版了《高度机密战争：英国科

学情报部门》（Most Secret War:British Scientific Intelligentce）一书，详细地分

析了海森堡当年在计算时犯下的令人咋舌的错误。但他的分析却没有被Mark Walker所采信

，在资料详细的《德国国家社会主义及核力量的寻求》（German National Socialism an

d the Quest for Nubclear Power，1989年出版）中，Walker还是认为海森堡在1942年头

脑清楚，知道正确的事实。

到了1992年，Hofstra大学的戴维?卡西迪（David Cassidy）出版了著名的海森堡传记《不

确定性：海森堡传》，这至今仍被认为是海森堡的标准传记。他分析了整件事情，并最后

站在了古德施密特等人的立场上，认为海森堡并没有什么主观的愿望去“摧毁”一个原子

弹计划，他当年确实算错了。

但是很快到了1993年，戏剧性的情况又发生了。Thomas Powers写出了巨著《海森堡的战争

》（Heisenberg’s War）。Powers本是记者出身，非常了解如何使得作品具有可读性。因

此虽然这本厚书足有607页，但文字奇巧，读来引人入胜，很快成了畅销作品。Powers言之

凿凿地说，海森堡当年不仅仅是“消极”地对待原子弹计划，他更是“积极”地破坏了这

个计划的成功实施。他绘声绘色地向人们描绘了一幕幕阴谋、间谍、计划，后来有人挪揄

说，这本书的前半部分简直就是一部间谍小说。不管怎么样说，这本书在公众中的反响是

很大的，海森堡作为一个高尚的，富有机智和正义感的科学家形象也深入人心，更直接影

响了后来的戏剧《哥本哈根》。从以上的描述可以见到，对这件事的看法在短短几年中产

生了多少极端不同的看法，这在科学史上几乎独一无二。

1992年披露了一件非常重要的史料，那就是海森堡他们当初被囚在Farm Hall的窃听录音抄

本。这个东东长期来是保密的，只能在几个消息灵通者的著作中见到一星半点。1992年这

份被称为Farm Hall Transcript的文件解密，由加州大学伯克利出版，引起轰动。Powers

就借助了这份新资料，写出了他的著作。

《海森堡的战争》一书被英国记者兼剧作家Michael Frayn读到，后者为其所深深吸引，不

由产生了一个巧妙的戏剧构思。在“海森堡之谜”的核心，有一幕非常神秘，长期为人们

争议不休的场景，那就是1941年他对玻尔的访问。当时丹麦已被德国占领，纳粹在全欧洲

的攻势势如破竹。海森堡那时意识到了原子弹制造的可能性，他和魏扎克两人急急地假借

一个学术会议的名头，跑到哥本哈根去会见当年的老师玻尔。这次会见的目的和谈话内容

一直不为人所知，玻尔本人对此隐讳莫深，绝口不谈。唯一能够确定的就是当时两人闹得

很不愉快，玻尔和海森堡之间原本情若父子，但这次见面后多年的情义一朝了断，只剩下

表面上的客气。发生了什么事？

有人说，海森堡去警告玻尔让他注意德国的计划。有人说海森堡去试图把玻尔也拉进他们

的计划中来。有人说海森堡想探听盟军在这方面的进展如何。有人说海森堡感到罪孽，要

向玻尔这位“教皇”请求宽恕……

Michael Frayn着迷于Powers的说法，海森堡去到哥本哈根向玻尔求证盟军在这方面的进展

，并试图达成协议，双方一起“破坏”这个可怕的计划。也就是说，任何一方的科学家都

不要积极投入到原子弹这个领域中去，这样大家扯平，人类也可以得救。这几乎是一幕可

遇而不可求的戏剧场景，种种复杂的环境和内心冲突交织在一起，纠缠成千千情结，组成

精彩的高潮段落。一方面海森堡有强烈的爱国热情和服从性，他无法拒绝为德国服务的命

令。但海森堡又挣扎于人类的责任感，感受到科学家的道德情怀。而且他又是那样生怕盟

军也造出原子弹，给祖国造成永远的伤痕。海森堡面对玻尔，那个伟大的老师玻尔，那个

他当作父亲一样看待的玻尔，曾经领导梦幻般哥本哈根派的玻尔，却也是“敌人”玻尔，

视德国为仇敌的玻尔，却又教人如何开口，如何遣词……少年的回忆，物理上的思索，敬

爱的师长，现实的政治，祖国的感情，人类的道德责任，战争年代……这些融在一起会产

生怎样的语言和思绪？还有比这更杰出的戏剧题材吗？

《哥本哈根》的第一幕中为海森堡安排了如此的台词：

“玻尔，我必须知道（盟军的计划）！我是那个能够作出最后决定的人！如果盟军也在制

造炸弹，我正在为我的祖国作出怎样的选择？……要是一个人认为如果祖国做错了，他就

不应该爱她，那是错误的。德意志是生我养我的地方，是我长大成人的地方，她是我童年

时的一张张面孔，是我跌倒时把我扶起的那双双大手，是鼓起我的勇气支持我前进的那些

声音，是和我内心直接对话的那些灵魂。德国是我孀居的母亲和难缠的兄弟，德国是我的

妻子，是我的孩子，我必须知道我正在为她作出怎样的决定！是又一次的失败？又一场恶

梦，如同伴随我成长起来的那个一样的恶梦？玻尔，我在慕尼黑的童年结束在无政府和内

战中，我们的孩子们是不是要再一次挨饿，就像我们当年那样？他们是不是要像我那样，

在寒冷的冬夜里手脚并用地爬过敌人的封锁线，在黑暗的掩护下于雪地中匍匐前进，只是

为了给家里找来一些食物？他们是不是会像我17岁那年时，整个晚上守着惊恐的犯人，长

夜里不停地和他们说话，因为他们一早就要被处决？”

这样的残酷的两难，造成观众情感上的巨大冲击，展示整个复杂的人性。戏剧本质上便是

一连串的冲突，如此精彩的题材，已经注定了这是一出伟大的戏剧作品。但从历史上来说

，这样的美妙景象却是靠不住的。Michael Frayn后来说他认为Powers有道理，至少他掌握

了以前人们没有的资料，也就是Farm Hall Transcript，可惜他的这一宝似乎押错了。 （

待续）