冷冰冰的東西實在太不講情麵,不給人以任何想象的空間。人們一再追問,這裏麵的物理意義是什麼?矩陣究竟是個什麼東西?海森堡卻始終護定他那讓人沮喪的立場:所謂“意義”是不存在的,如果有的話,那數學就是一切“意義”所在。物理學是什麼?就是從實驗觀測量出發,並以龐大複雜的數學關係將它們聯係起來的一門科學,如果說有什麼圖像能夠讓人們容易理解和記憶的話,那也是靠不住的。但是,不管怎麼樣,畢竟矩陣力學對於大部分人來說都太陌生太遙遠了,而隱藏在它背後的深刻含義,當時還遠遠沒有被發掘出來。特別是,p×q≠q×p,這究竟代表了什麼,令人頭痛不已。
一年後,當薛定諤以人們所喜聞樂見的傳統方式發布他的波動方程後,幾乎全世界的物理學家都鬆了一口氣:他們終於解脫了,不必再費勁地學習海森堡那異常複雜和繁難的矩陣力學。當然,人人都必須承認,矩陣力學本身的偉大含義是不容懷疑的。
但是,如果說在1925年,歐洲大部分物理學家都還對海森堡,波恩和約爾當的力學一知半解的話,那我們也不得不說,其中有一個非常顯著的例外,他就是保羅狄拉克。在量子力學大發展的年代,哥本哈根,哥廷根以及慕尼黑三地搶盡了風頭,狄拉克的崛起總算也為老牌的劍橋挽回了一點顏麵。
保羅埃德裏安莫裏斯狄拉克(PaulAdrienMauriceDirac)於1902年8月8日出生於英國布裏斯托爾港。他的父親是瑞士人,當時是一位法語教師,狄拉克是家裏的第二個孩子。許多大物理學家的童年教育都是多姿多彩的,比如玻爾,海森堡,還有薛定諤。但狄拉克的童年顯然要悲慘許多,他父親是一位非常嚴肅而刻板的人,給保羅製定了眾多的嚴格規矩。比如他規定保羅隻能和他講法語(他認為這樣才能學好這種語言),於是當保羅無法表達自己的時候,隻好選擇沉默。在小狄拉克的童年裏,音樂、文學、藝術顯然都和他無緣,社交活動也幾乎沒有。這一切把狄拉克塑造成了一個沉默寡言,喜好孤獨,淡泊名利,在許多人眼裏顯得geeky的人。有一個流傳很廣的關於狄拉克的笑話是這樣說的:有一次狄拉克在某大學演講,講完後一個觀眾起來說:“狄拉克教授,我不明白你那個公式是如何推導出來的。”狄拉克看著他久久地不說話,主持人不得不提醒他,他還沒有回答問題。
“回答什麼問題?”狄拉克奇怪地說,“他剛剛說的是一個陳述句,不是一個疑問句。”
1921年,狄拉克從布裏斯托爾大學電機工程係畢業,恰逢經濟大蕭條,結果沒法找到工作。事實上,很難說他是否會成為一個出色的工程師,狄拉克顯然長於理論而拙於實驗。不過幸運的是,布裏斯托爾大學數學係又給了他一個免費進修數學的機會,2年後,狄拉克轉到劍橋,開始了人生的新篇章。
我們在上麵說到,1925年秋天,當海森堡在赫爾格蘭島作出了他的突破後,他獲得波恩的批準來到劍橋講學。當時海森堡對自己的發現心中還沒有底,所以沒有在公開場合提到自己這方麵的工作,不過7月28號,他參加了所謂“卡皮察俱樂部”的一次活動。卡皮察(P.L.Kapitsa)是一位年輕的蘇聯學生,當時在劍橋跟隨盧瑟福工作。他感到英國的學術活動太刻板,便自己組織了一個俱樂部,在晚上聚會,報告和討論有關物理學的最新進展。我們在前麵討論盧瑟福的時候提到過卡皮察的名字,他後來也獲得了諾貝爾獎。