第五屆索爾維會(huì)議

在93年前的今天，1927年10月24日，第5屆索爾維會(huì)議。

第5屆索爾維會(huì)議。物理學(xué)大師聚會(huì)1堂，流傳下了這張讓后人欷歔不已的物理學(xué)全明星夢(mèng)之隊(duì)的世紀(jì)照片。這次會(huì)議像拳王爭(zhēng)霸賽一樣，愛因斯坦和玻爾就量子力學(xué)問題進(jìn)行了1場(chǎng)劇烈的決斗。幾近可以肯定，世界上沒有第2張照片，能像這張一樣，在1幅畫面內(nèi)集中了如此之多的、水平如此之高的人類精英。

這次會(huì)議從1927年10月24日到29日，為期 6天。主題是電子和光子，我們還記得光子photon是個(gè)新名詞，它剛剛在1926年由美國(guó)人劉易斯所提出)，會(huì)議議程以下：首先勞倫斯布拉格作關(guān)于 X射線的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然后康普頓報(bào)告康普頓實(shí)驗(yàn)和其和經(jīng)典電磁理論的不一致。接下來，德布羅意作量子新力學(xué)的演講，主要是關(guān)于粒子的德布羅意波。隨后波恩和海森堡介紹量子力學(xué)的矩陣?yán)碚摚Χㄖ@介紹波動(dòng)力學(xué)。最后，玻爾在科莫演講的基礎(chǔ)上再次做那個(gè)關(guān)于量子公設(shè)和原子新理論的報(bào)告，進(jìn)一步總結(jié)互補(bǔ)原理，給量子論打下全部哲學(xué)基礎(chǔ)。這個(gè)議程本身簡(jiǎn)直就是量子論的1部微縮史，從中可以明顯地分成3派：只關(guān)心實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)派：布拉格和康普頓；哥本哈根派：玻爾、波恩和海森堡；還有哥本哈根派的死敵：德布羅意，薛定諤，和坐在臺(tái)下的愛因斯坦。

會(huì)議的氣氛從一開始便是火熱的，像拳王爭(zhēng)霸賽一樣，重頭戲到來之前先有一系列的墊賽：大家先就康普頓的實(shí)驗(yàn)做了探討，然后各人分成了涇渭分明的陣營(yíng)，相互炮轟。德布羅意1馬當(dāng)先做了發(fā)言，他試圖把粒子融會(huì)到波的圖象里去，提出了一種導(dǎo)波(pivot wave)的理論，認(rèn)為粒子是波動(dòng)方程的1個(gè)奇點(diǎn)，它必須受波的控制和引導(dǎo)。泡利站起來狠狠地批評(píng)這個(gè)理論，他首先不能容忍歷史車輪倒轉(zhuǎn)，回到一種傳統(tǒng)圖象中，然后他引了一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果來反駁德布羅意。盡人皆知，泡利是世界第1狙擊手，誰(shuí)要是被他盯上了多半是沒有好下場(chǎng)的，德布羅意最后不能不公然聲明放棄他的觀點(diǎn)。幸虧薛定諤大舉來援，不過他還是堅(jiān)持1個(gè)非常傳統(tǒng)的解釋，這連盟軍德布羅意也覺得不大滿意，泡利早就嘲笑薛定諤為幼稚。波恩和海森堡躲在哥本哈根掩體后面對(duì)其開火，他們?cè)趫?bào)告最后說：我們主張，量子力學(xué)是一種完備的理論，它的基本物理假說和數(shù)學(xué)假定是不能進(jìn)一步修改的。他們也集中火力猛烈攻擊了薛定諤的電子云，后者認(rèn)為電子的確在空間中實(shí)際地如波般分散開去。海森堡評(píng)論說：我從薛定諤的計(jì)算中看不到任何東西可以證明事實(shí)猶如他所希望的那樣。薛定諤承認(rèn)他的計(jì)算確切還不太使人滿意，不過他仍然堅(jiān)持，談?wù)撾娮拥能壍朗呛?應(yīng)當(dāng)是波本征態(tài)的疊加)，波恩回敬道：不，1點(diǎn)都不是胡扯。在1片硝煙中，會(huì)議的組織者，老資歷的洛倫茲也發(fā)表了一些守舊的觀點(diǎn)，and so on and so on

愛因斯坦一開始按兵不動(dòng)，保持著可怕的沉默，不過當(dāng)波恩提到他的名字后，他終究忍不住出擊了。他提出了1個(gè)模型：1個(gè)電子通過1個(gè)小孔得到衍射圖象。愛因斯坦指出，目前存在著兩種觀點(diǎn)，第一是說這里沒有1個(gè)電子，只有1團(tuán)電子云，它是1個(gè)空間中的實(shí)在，為德布羅意薛定諤波所描寫。第二是說的確有1個(gè)電子，而是它的概率散布，電子本身不分散到空中，而是它的概率波。愛因斯坦承認(rèn)，觀點(diǎn)II是比觀點(diǎn)I更加完備的，由于它全部包括了觀點(diǎn)I。雖然如此，愛因斯坦依然說，他不能不反對(duì)觀點(diǎn)II。由于這類隨機(jī)性表明，同1個(gè)進(jìn)程會(huì)產(chǎn)生許多不同的結(jié)果，而且這樣1來，感應(yīng)屏上的許多區(qū)域就要同時(shí)對(duì)電子的觀測(cè)作出反應(yīng)，這仿佛暗示了一種超距作用，從而背背相對(duì)論。

風(fēng)云變幻，龍虎交濟(jì)，現(xiàn)在兩大陣營(yíng)的幕后主將終究都走到臺(tái)前，開始進(jìn)行1場(chǎng)決定命運(yùn)的單挑。惋惜的是，玻爾等人的原始討論記錄沒有官方資料保存下來，對(duì)當(dāng)時(shí)情形的重建主要依托幾位當(dāng)事人的回想。這其中有玻爾本人1949年為慶祝愛因斯坦70歲生日而應(yīng)邀撰寫的《就原子物理學(xué)中的認(rèn)識(shí)論問題與愛因斯坦進(jìn)行的商議》長(zhǎng)文，有海森堡、德布羅意和埃侖菲斯特的回想和信件等等。當(dāng)時(shí)那1場(chǎng)激戰(zhàn)，討論的問題中有我們已描寫過的那個(gè)電子在雙縫前的窘境：如何選擇它的路徑和快速地關(guān)閉/ 打開1條狹縫對(duì)電子產(chǎn)生的影響。還有許許多多別的思惟實(shí)驗(yàn)。埃侖費(fèi)斯特在寫給他那些留守在萊登的弟子們(烏侖貝特和古德施密特等)的信中描寫說：愛因斯坦像1個(gè)彈簧玩偶，每天早上都帶著新的主張從盒子里彈出來，而玻爾則從云霧圍繞的哲學(xué)中找到工具，把對(duì)方所有的論據(jù)都逐一碾碎。

海森堡1967年的回想則說：

討論很快就變成了1場(chǎng)愛因斯坦和玻爾之間的決斗：當(dāng)時(shí)的原子理論在多大程度上可以看成是討論了幾10年的那些困難的終究答案呢?我們一般在旅館用早飯時(shí)就見面了，因而愛因斯坦就描繪1個(gè)思惟實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)為從中可以清楚地看出哥本哈根解釋的內(nèi)部矛盾。然后愛因斯坦，玻爾和我便一起走去會(huì)場(chǎng)，我就能夠現(xiàn)場(chǎng)凝聽這兩個(gè)哲學(xué)態(tài)度懸殊的人的討論，我自己也常常在數(shù)學(xué)表達(dá)結(jié)構(gòu)方面插幾句話。在會(huì)議中間，特別是會(huì)間休息的時(shí)候，我們這些年輕人大多數(shù)是我和泡利就試著分析愛因斯坦的實(shí)驗(yàn)，而在吃午餐的時(shí)候討論又在玻爾和別的來自哥本哈根的人之間進(jìn)行。一般來講玻爾在傍晚的時(shí)候就對(duì)這些理想實(shí)驗(yàn)完全心中有數(shù)了，他會(huì)在晚飯時(shí)把它們分析給愛因斯坦聽。愛因斯坦對(duì)這些分析提不出反駁，但在心里他是不服氣的。

愛因斯坦固然是不服氣的，他如此虔誠(chéng)地信仰因果律，以致決不能相信哥本哈根那種憤世嫉俗的幾率解釋。玻爾回想說，愛因斯坦有1次嘲弄般地問他，難道他真的相信上帝的氣力要依托擲骰子(ob der liebe Gott wrfelt)?

上帝不擲骰子!這已不是愛因斯坦第1次說這話了。早在1926年寫給波恩的信里，他就說：量子力學(xué)使人印象深入，但是一種內(nèi)在的聲音告知我它其實(shí)不是真實(shí)的。這個(gè)理論產(chǎn)生了許多好的結(jié)果，可它并沒有使我們更接近老頭子的奧秘。我毫無(wú)保存地相信，老頭子是不擲骰子的。

但是，1927年這場(chǎng)西岳論劍，愛因斯坦終究輸了1招。并不是劍術(shù)不精，實(shí)乃內(nèi)力不足。面對(duì)浩浩蕩蕩的歷史潮流，他頑強(qiáng)地逆流而上，結(jié)果被沖洗得站立不穩(wěn)，苦苦支持。1927年，量子革命的大爆發(fā)已進(jìn)入第3年，到了1個(gè)收官的階段。當(dāng)年種下的種子如今開花結(jié)果，革命的思潮已席卷全部物理界，毫無(wú)保存地指明了未來的方向。愈來愈多的人終究領(lǐng)悟到了哥本哈根解釋的核心奧義，并誠(chéng)懇皈依，都投在量子門下。愛因斯坦不但沒能說服玻爾，反而常常被反駁得說不出話來，而且他這個(gè)反動(dòng)態(tài)度引得了許多人扼腕嘆息。遐想當(dāng)年，1905，愛因斯坦橫空出世，1年以內(nèi)6次出手，每役都打得天搖地動(dòng)，驚世駭俗，獨(dú)自創(chuàng)下了1番大張旗鼓的事業(yè)。當(dāng)時(shí)少年意氣，睥睨群雄，揚(yáng)鞭策馬，笑傲江湖，這一幅傳奇畫面在多少人心目中留下了永久的向往!可是，當(dāng)年那個(gè)最反叛，最革命，最不拘禮法，最鄙棄權(quán)威的愛因斯坦，如今居然站在新生量子論的對(duì)峙面!

埃倫費(fèi)斯特氣得對(duì)愛因斯坦說：愛因斯坦，我為你感到酡顏!你把自己放到了和那些徒勞地想顛覆相對(duì)論的人一樣的位置上了。

愛因斯坦這一仗輸?shù)美仟N，玻爾看上去沉默駑鈍，可是重劍無(wú)鋒，大巧不工，在他一生中幾近沒有輸過哪1場(chǎng)認(rèn)真的辯論。哥本哈根派和它對(duì)量子論的解釋大獲全勝，海森堡在寫給家里的信中說：我對(duì)結(jié)果感到非常滿意，玻爾和我的觀點(diǎn)被廣泛接受了，最少?zèng)]人提得出嚴(yán)格的反駁，即便愛因斯坦和薛定諤也不行。多年后他又總結(jié)道：剛開始(持有這類觀點(diǎn)的)主要是玻爾，泡利和我，大概也只有我們3個(gè)，不過它很快就分散開去了。

但是愛因斯坦不是那種容易被打敗的人，他逆風(fēng)而立，1頭亂發(fā)掩不住眼中的堅(jiān)決。他身后還站著兩位，1個(gè)是德布羅意，1個(gè)是薛定諤。3人吳帶凌風(fēng)，衣袂飄飄，在量子時(shí)期到來的曙光中，大有長(zhǎng)鋏寒瑟，易水蕭蕭，誓與經(jīng)典理論共存亡的悲壯氣慨。

參與這次會(huì)議的29人中，共有17人取得了諾貝爾獎(jiǎng)。

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