第八章 論戰-1
一
意大利北部的科莫市(Como)是一個美麗的小城,北臨風景勝地科莫湖,與米蘭相去不遠。它市中心那幾座著名的教堂洋溢著哥特式風格以及文藝複興時代的氣息,折射出這個國家那悠遠的曆史和文化沉澱。這個小城也有一支足球隊——科莫隊,在上個賽季(2002-2003)還打入了甲級聯賽,可惜現在又降級了。一度報道說,它對中國球員吳承瑛有興趣,想來對球迷不算陌生。
不過,科莫市最著名的人物,當然還是1745年出生於此的大科學家,亞裏山德羅伏打(AlessandroVolta)。他在電學方麵的成就如此偉大,以致人們用他的名字來作為電壓的單位:伏特(volt)。伏打於1827年9月去世,被他的家鄉視為永遠的光榮和驕傲。他出世的地方被命名為伏打廣場,他的雕像自1839年起聳立於此。他的名字被用來命名教堂和科莫湖畔的燈塔,他的光輝照耀這個城鎮,給它帶來世界性的聲名。
鬥轉星移,眨眼間已是1927,科學巨人已離開我們整整100周年。一向安靜寧謐的科莫忽然又熱鬧起來,新時代的科學大師們又聚集於此,在紀念先人的同時探討物理學的最新進展。科莫會議邀請了當時幾乎所有的最傑出的物理學家,洵為盛會。赴會者包括玻爾、海森堡、普朗克、泡利、波恩、洛倫茲、德布羅意、費米、克萊默、勞厄、康普頓、魏格納、索末菲、德拜、馮諾依曼(當然嚴格說來此人是數學家)……遺憾的是,愛因斯坦和薛定諤都別有要務,未能出席。這兩位哥本哈根派主要敵手的缺席使得論戰的火花向後推遲了幾個月。同樣沒能趕到科莫的還有狄拉克和玻色。其中玻色的case頗為離奇:大會本來是邀請了他的,但是邀請信發給了“加爾各答大學物理係的玻色教授”。顯然這封信是寄給著名的S.N.玻色,也就是發現了玻色-愛因斯坦統計的那個玻色,他和愛因斯坦還預測了有名的玻色-愛因斯坦凝聚現象。2001年,3位分別來自美國和德國的科學家因為以實驗證實了這一現象而獲得諾貝爾物理學獎。
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不過在1927年,玻色早就離開了加爾各答去了達卡大學。但無巧不成書,加爾各答還有一個D.M.玻色。陰差陽錯之下,這個名不見經傳的“玻色”就參加了眾星雲集的科莫會議,也算是飯後的一大談資吧。
在準備科莫會議講稿的過程中,互補原理的思想進一步在玻爾腦中成型。他決定在這個會議上把這一大膽的思想披露出來。在準備講稿的同時,他還給Nature雜誌寫短文以介紹這個發現,事情太多而時間倉促,最後搞得他手忙腳亂。在出發前的一刹那,他竟然找不到他的護照——這耽誤了幾個小時的火車。
但是,不管怎麼樣,玻爾最後還是完成那長達8頁的講稿,並在大會上成功地作了發言。這個演講名為《量子公設和原子論的最近發展》,在其中玻爾第一次描述了波-粒的二象性,用互補原理詳盡地闡明我們對待原子尺度世界的態度。他強調了觀測的重要性,聲稱完全獨立和絕對的測量是不存在的。當然互補原理本身在這個時候還沒有完全定型,一直要到後來的索爾維會議它才算最終完成,不過這一思想現在已經引起了人們的注意。
波恩讚揚了玻爾“中肯”的觀點,同時又強調了量子論的不確定性。他特別舉了波函數“坍縮”的例子,來說明這一點。這種“坍縮”顯然引起了馮諾伊曼的興趣,他以後會證明關於它的一些有趣的性質。海森堡和克萊默等人也都作了評論。
當然我們也要指出的是,許多不屬於“哥本哈根派”的人物,對玻爾等人的想法和工作一點都不熟悉,這種互補原理對他們來說令人迷惑不解。許多人都以為這不過是一種文字遊戲,是對大家都了解的情況“換一種說法”罷了。正如羅森菲爾德(Rosenfeld)後來在訪談節目中評論的:“這個互補原理隻是對各人所清楚的情況的一種說明……科莫會議並沒有明確論據,關於概念的定義要到後來才作出。”尤金魏格納(EugeneWigner)總結道:“……(大家都覺得,玻爾的演講)沒能改變任何人關於量子論的理解方式。”
但科莫會議的曆史作用仍然不容低估,互補原理第一次公開亮相,標誌著哥本哈根解釋邁出了關鍵的一步。不久出版了玻爾的講稿,內容已經有所改進,距離這個解釋的最終成熟隻差最後一步了。
在哥本哈根派聚集力量的同時,他們的反對派也開始為最後的決戰做好準備。對於愛因斯坦來說,一個沒有嚴格因果律的物理世界是不可想象的。物理規律應該統治一切,物理學應該簡單明確:A導致了B,B導致了C,C導致了D。每一個事件都有來龍去脈,原因結果,而不依賴於什麼“隨機性”。至於拋棄客觀實在,更是不可思議的事情。這些思想從他當年對待玻爾的電子躍遷