決戰
Part2
青山依然，幾度晚霞，同樣的阿姆斯特丹，轉眼竟己是16個春秋。1911年的第一屆索爾維大會，也就是那種傳說中的“巫師大會”似乎早已在人們的腦海中漸漸消逝。16年間發生了太多的事情，世界大戰的爆發促使這科學界的顛峰派對不得不暫時中斷，盡管從1921年起又重新恢復，但來自美國的科學家們卻都因為戰爭的誘因而連續兩次被排除在外。喪失了這個星球上最好的幾個腦子，第三、第四屆大會便未免變得有些索然無味，而這也就愈發顯現了1927年第五屆索爾維大會的歷史地位。后來的發展證明，它毫無疑惑是有史以來最知名的一次索爾維大會。
此次大會填補了科莫的遺憾，愛因斯坦、薛定諤等人都如約而來。數學學的大師們齊聚一堂，在會場合照，留傳下了那張令多少后人惋惜不已的“物理學全明星夢之隊”的世紀合照。其實世事無完美，硬要挑點缺陷，那就是索末菲和約爾當不在其中，不過我們要求不能太高了，人生不如意者還是十有八九的。大會從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-”是個新名詞，它剛才在1926年由英國人劉易斯所提出)，其議題如下：首先勞倫斯·布拉格作關于X射線的實驗報告，之后康普頓報告康普頓實驗以及其和精典電磁理論的不一致。接出來量子物理史話 上帝擲骰子嗎，德布羅意作量子新力學的講演，主要是關于粒子的德布羅意波。隨即奧斯陸和海森堡介紹量子熱學的矩陣理論，而薛定諤介紹波動熱學。最后，玻爾在科莫演講的基礎上再度作那種關于量子公設和原子新理論的報告量子物理史話 上帝擲骰子嗎，進一步總結互補原理，給量子論打下整個哲學基礎。這個議題本身簡直就是量子論的一部縮微史，從中可以顯著地分成三派——只關心實驗結果的實驗派：克拉科夫和康普頓；赫爾辛基派：玻爾、波恩和海森堡；還有阿姆斯特丹派的死敵：德布羅意、薛定諤，以及坐在臺下的愛因斯坦。
（第五屆索爾維大會化學學全明星夢之隊）
大會的氛圍從一開始便是火爆的。像拳手爭霸賽一樣，重頭戲到來之前先有一系列的墊賽：你們先就康普頓的實驗作了闡述，之后各人隨后分成了涇渭分明的陣營，相互指責。德布羅意一馬當先作了發言，他企圖把粒子融合到波的圖象里去，提出了一種“導波”(pi1otwave)的理論，覺得粒子是波動多項式的一個奇點，它必須受波的控制和引導。泡利站上去狠狠地批評這個理論，他首先不能容忍歷史車輪倒轉，回到一種傳統圖象中，之后他引了一系列實驗結果來指責德布羅意。眾所周知，泡利是世界第一狙擊手，誰要是被他盯上了多半是沒有好下場的，德布羅意最后不得不公開申明舍棄他的觀點。慶幸薛定諤趁勢來援，不過他還是堅持一個特別傳統的解釋，這連盟軍德布羅意也認為不太滿意，泡利早就斥責薛定諤為“幼稚”。奧斯陸和海森堡躲在奧斯陸地堡前面對其開火，她們在報告最后說：“我們主張，量子熱學是一種完備的理論，它的基本化學假說和物理假定是不能進一步更改的。”他們也集中火力猛烈功擊了薛定諤的“電子云”，前者覺得電子的確在空間中實際地如波般擴飄動去。海森堡評論說：“我從薛定諤的估算中看不到任何東西可以證明事實就像他所希望的那樣。”薛定諤承認他的估算確實還不太令人滿意，不過他仍然堅持，談論電子的軌道是“胡扯”（應當是波本征態的疊加)。奧斯陸回敬道：“不，一點都不是胡說。”在一片烽煙中，大會的組織者，老資格的洛倫茲也發表了一些保守的觀點……
愛因斯坦一開始按兵不動，保持著可怕的沉默，不過當克拉科夫提及他的名子后，他總算忍不住出擊了。他提出了一個模型：一個電子通過一個小孔得到衍射圖象。愛因斯坦強調，目前存在著兩種觀點：第一是說這兒沒有“一個電子”，只有“一團電子云”，它是一個空間中的實在，為德布羅意-薛定諤波所描述；第二是說的確有一個電子，而ψ是它的“概率分布”，電子本身不擴散到空中，而是它的機率波。愛因斯坦承認，觀點Ⅱ是比觀點I愈發完備的，由于它整個包含了觀點I。雖然這么，愛因斯坦一直說，他不得不反對觀點Ⅱ，由于這些隨機性表明，同一個過程會形成許多不同的結果，但是這樣一來，感應屏上的許多區域就要同時對電子的觀測做出反應，這也許暗示了一種超距作用，因而違反相對論。愛因斯坦話音剛落，在會場的另一邊，玻爾也開始搖頭。
風云變幻，龍虎交濟，現今兩大陣營的幕后主將總算都走到臺前，開始進行一場決定命運的單挑。可惜的是，玻爾等人的原始討論記錄沒有官方資料保存出來，對當時情境的重建主要借助幾位當事人的追憶。其中有玻爾本人1949年為慶賀愛因斯坦70歲生日而應邀撰寫的《就原子化學學中的認識論問題與愛因斯坦進行的商榷》長文，有海森堡、德布羅意和埃侖費斯特的追憶和信函等。當時那一場激戰，直打得天昏地暗，討論的問題中有我們早已描述過的那種電子在雙縫前的窘境，以及許許多多別的思維實驗。埃侖費斯特在獻給他這些留守在菜登的弟子（烏侖貝特和古茲密特等）的信中描述說：愛因斯坦像一個彈簧公仔，每晚晚上都帶著新的主意從袋子里彈出來，而玻爾則從云霧繚繞的哲學中找到工具，把對方所有的論點都一一搗碎。
——摘自曹天元：《上帝擲色子嗎？：量子化學雜記》
(文中圖片均來自網路）
書名：《上帝擲色子嗎？：量子化學簡史》
責任者：曹天元著
出版社：上海聯合出版公司
出版時間：2018年11月
索書號：O413/6
借書地點：石家莊市圖書館英文文獻借書區（頂樓西區）
作品簡介
科學性和故事性的完美結合，具有超級影響力的科普佳作！本書是關于量子論的故事，帶跟讀者做一次量子之旅，從神話時代出發，順著量子發展的公路，親身去經歷科學史上的烏云和洪水，追逐流星的輝光，穿越重重迷霧和險阻，和最偉大的數學學家們并肩作戰。不僅回顧基本的歷史背景，還將奔向未來探險，去逐一摸索量子論面前的不同公路，闖進人跡罕至的未知窘境，和先行者們一起開疆擴土。讓人驚訝的，不僅僅是沿途那令人眼花繚亂的瑰麗景色，更來自于人內心深處的思考和啟示——那是科學植根在每位人心里不可抗拒的魅力。
END
文字整理:劉長紅
