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主题:【原创】《量子》----第九章·姗姗来迟的桃色事件(1) -- 奔波儿

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家园 【原创】《量子》---第九章·珊珊来迟的桃色事件(11)

索末菲目睹了整个事件,但“薛定谔理论的数学公式无比严密,在其强大威力之下,他屈服了”,对此,海森堡心中愤恨不平。海森堡被从会场上驱除了出去,他气得浑身发抖,心中沮丧不已,但这种情绪很快就消失了,因为真正的交锋还没有开始,他需要重整旗鼓。“两天前,我在这儿听了两场薛定谔的报告,”他在写给约当的信中说道,“但是,对于薛定谔所宣讲的量子力学,我确定一定以及肯定其物理解释漏洞百出。”海森堡明白光靠猜测是不够的,毕竟“薛定谔的理论在数学上取得了很大成就”。在这次槽糕的干涉事件之后,海森堡从这一量子物理大战的火线上向玻尔发了一封告急信。

在信中,海森堡叙述了在慕尼黑所发生的事情,玻尔读完信后,决定邀请薛定谔光临哥本哈根做一次报告,“在这个研究所里,我们这个小圈子一直苦苦专研原子理论的若干问题”,因此希望他也能参加“一些讨论”。1926年10月1日,薛定谔走下火车,玻尔在车站迎接他。值得一提的是,这是二人第一次见面。

二人寒暄了几句以后,战斗随即爆发了。根据海森堡的描述,这场论战“从早上一直持续到了深夜”。在随后几天中,薛定谔也未能有片刻消停。玻尔将薛定谔安排在自家的客房中,这样他们就可以有最为充裕的时间一起相处。在待客之道上,玻尔一向是彬彬有礼、周到细致,但玻尔实在是太急于说服薛定谔,认为他误入歧途,因此就连海森堡都觉得玻尔看上去像是一位“无比狂热的人,绝不退缩,认为自己就是真理的代名词”。这二人都坚信自己对这一新物理学的理论解释是正确的,并激昂地捍卫着自己的观点。在每一个理论点上,他们都激烈交锋,寸土不让。讨论的时候,一旦某一方的言论存在弱点或者缺乏准确,就会立即成为对方攻击的靶子。

在一次讨论中,薛定谔宣称“量子跃迁整个儿就是一个无稽之谈”。“但是,并没有任何证据说明量子跃迁是不存在的”,玻尔针锋相对,并认为所有的证据都表明“我们无法对量子跃迁进行观测”。说着说着,玻尔的情绪就上来了。“你怎么能对量子理论的整个基础如此表示质疑呢!”玻尔质问道。薛定谔坦承,的确在一些地方,人们不甚了了,但玻尔“也未能为量子力学找到一个令人满意的物理解释”。面对玻尔的步步紧逼,薛定谔最终也爆发了。“如果这个什么狗屁量子跃迁真地存在的话,我将为自己投身于量子理论研究而抱憾终身。”“但是,对你的贡献,我们其他人都异常感激,”玻尔安抚说,“你的波动力学在数学上简洁清晰,它的贡献超越了我们以前在量子力学领域所做的任何努力。”

经过几日无休无止的辩论,薛定谔体力不支,病倒在床上。连玻尔的夫人都竭尽所能来照顾他们的客人,可玻尔却坐在床沿,继续进行着辩论,“但是,薛定谔,你的确应该看到......”透过他那副老眼镜的镜片,薛定谔的确看到了他自己绝不会被玻尔说服,而去改变自己的观点。对这二人而言,他们根本不可能达成一致,彼此都未能说服对方。海森堡后来记叙道“当时,因为他们都未能就量子力学给出一个全面而连贯的解释,所以都不能真正理解对方。”薛定谔无法接受量子力学代表着与经典力学的彻底决裂这种观点。至于玻尔,他很早就指出,在原子领域,人们再也不可能回到那些熟悉的轨道和连续性路径。无论薛定谔喜欢与否,量子跃迁真实存在。

薛定谔回到苏黎世以后,他在写给威廉·维恩的信中复述了玻尔就原子问题所采用的那些“精妙绝伦的方法”。“他认为要想用常规方法来理解是根本不可能的,对此他深信不疑,”他告诉维恩。“因此,几乎是在一瞬间,我们之间的谈话就变成了哲学思辨,而接下来,你就不清楚他所攻击的地方是否真的就是你所持有的观点,或者你是否真的必须要攻击他所捍卫的理论。”尽管存在理论上的分歧,但是玻尔,“特别是”海森堡都保持着“亲切、和善、关爱和周到的态度,令人异常感动”,让我感到“十分和蔼可亲,没有一丝不快”。写下这些话语的时候,薛定谔距离哥本哈根已经千里之遥,而且事情已经过去数周,这些言辞应该是发自肺腑的。

1926年,距离圣诞节还有一周,薛定谔和妻子来到了美国,因为他接受威斯康星大学的邀请,要做一个系列学术报告,对方支付了一笔数额不菲的酬金,总额达2,500美元。之后,他在美国各地巡访,做了将近50场报告。等他回到苏黎世的时候,已经是1927年的4月,期间,他推掉了好几份聘书。他垂青的是另一个具有更高荣誉的位子,这就是普朗克在柏林大学所担任的职务。

自从普朗克于1892年履职以来,他一直担当理论物理学教授一职,并将于1927年10月1日作为荣誉教授退休。海森堡当年年仅24岁,坐这个位子还显得太年轻。首选是阿诺德·索末菲,但他已经59岁了,而且决定待在慕尼黑。现在,就两个人选:薛定谔,或者维恩。最终,薛定谔被任命为普朗克的继任者,而他之所以能有此斩获,正是因为他创立了波动力学。1927年8月,薛定谔将家搬到了柏林,在那儿他发现有一个人和他一样,对玻恩所做的概率解释非常不快,这个人就是爱因斯坦。

1916年,爱因斯坦成为将概率理论引入到量子物理的第一人,他当时用概率理论解释了当电子从一个原子能级跃迁到另一个能级时,会发生光量子的自发辐射现象。十年之后,玻恩又更进一步,将波函数和波动力学用来解释量子跃迁的概率分布特点。但是,他所付出的一个代价却并非爱因斯坦所能接受的---与因果律说再见。

玻恩放弃了因果律和确定性准则,1926年12月,爱因斯坦在写给玻恩的一封信中就此表达了自己与日俱增的焦虑:“量子力学看上去的确是气势恢弘。但在内心深处,有一个声音告诉我说他虚有其表。在理论上,我们已经给出太多内容,但却并没能让自己真正揭示这位‘老古董’的秘密。但有一点,我敢担保,他肯定不是一个玩骰子的。”战线已经拉开了,爱因斯坦却在无意中激发出了一个石破天惊的突破性理论,该理论在量子研究的历史上成为最伟大也是最深刻的理论之一,即测不准原理(Uncertainty Principle)。

(第九章完)

第十章·哥本哈根的不确定性(1)


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