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1927年索尔维会议
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爱因斯坦一开始按兵不动,保持着可怕的沉默,不过当波恩提到他的名字后,他终于忍不住出击了。他提出了一个模型:一个电子通过一个小孔得到衍射图像。爱因斯坦指出,目前存在两种观点,一是这里没有“一个电子”,只有“一团电子云”,它是一个空间中的实在,为德布罗意—薛定谔波所描述。二是的确有一个电子,而ψ是它的“概率分布”,电子本身不扩散到空中,而是它的概率波。爱因斯坦承认,观点Ⅱ是比观点Ⅰ更加完备的,因为它整个包含了观点Ⅰ。尽管如此,爱因斯坦仍然说,他不得不反对观点Ⅱ。因为这种随机性表明,同一个过程会产生许多不同的结果,这样一来,感应屏上的许多区域就要同时对电子的观测作出反应,这似乎暗示了一种超距作用,从而违背相对论。爱因斯坦话音刚落,在会场的另一边,玻尔也开始摇头。
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风云变幻,龙虎交济,现在两大阵营的幕后主将终于都走到台前,开始进行一场决定命运的单挑。可惜的是,玻尔等人的原始讨论记录没有官方资料保存下来,对当时情景的重建主要依靠几位当事人的回忆。这其中有玻尔本人1949年为庆祝爱因斯坦70岁生日而应邀撰写的《就原子物理学中的认识论问题与爱因斯坦进行的商榷》长文,有海森堡、德布罗意和埃仑费斯特的回忆和信件等。当时那一场激战,直打得天昏地暗,讨论的问题中有我们已经描述过的那个电子在双缝前的困境,以及许许多多别的思维实验。埃仑费斯特在写给他那些留守在莱登的弟子(乌仑贝特和古兹密特等)的信中描述说:爱因斯坦像一个弹簧玩偶,每天早上都带着新的主意从盒子里弹出来,而玻尔则从云雾缭绕的哲学中找到工具,把对方所有的论据都一一碾碎。
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玻尔和爱因斯坦在1927年索尔维会议期间
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海森堡1967年的回忆则说:
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“讨论很快就变成了一场爱因斯坦和玻尔之间的决斗:当时的原子理论在多大程度上可以看成是讨论了几十年的那些难题的最终答案呢?我们一般在旅馆用早餐时就见面了,于是爱因斯坦就描绘一个思维实验,他认为从中可以清楚地看出哥本哈根解释的内部矛盾。然后爱因斯坦、玻尔和我便一起走去会场,我就可以现场聆听这两个哲学态度迥异的人的讨论,我自己也常常在数学表达结构方面插几句话。在会议中间,尤其是会间休息的时候,我们这些年轻人―大多数是我和泡利―就试着分析爱因斯坦的实验,而在吃午饭的时候讨论又在玻尔和别的来自哥本哈根的人之间进行。一般来说,玻尔在傍晚的时候就对这些理想实验完全心中有数了,他会在晚餐时把它们分析给爱因斯坦听。爱因斯坦对这些分析提不出反驳,但在心里他是不服气的。”
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爱因斯坦当然是不服气的,他如此虔诚地信仰因果律,以至决不能相信哥本哈根那种愤世嫉俗的概率解释。玻尔后来回忆说,爱因斯坦有一次嘲弄般地问他,难道亲爱的上帝真的掷骰子不成(ob der liebe Gott würfelt)?
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上帝不掷骰子!这已经不是爱因斯坦第一次说这话了。早在1926年写给波恩的信里,他就说:“量子力学令人印象深刻,但是一种内在的声音告诉我它并不是真实的。这个理论产生了许多好的结果,可它并没有使我们更接近‘老头子’的奥秘。我毫无保留地相信,‘老头子’是不掷骰子的。”
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“老头子”是爱因斯坦对上帝的昵称。
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然而,1927年这场华山论剑,爱因斯坦终究输了一招,并非剑术不精,实乃内力不足。面对浩浩荡荡的历史潮流,他顽强地逆流而上,结果被冲刷得站立不稳,苦苦支撑。1927年,量子革命的大爆发已经进入第三年,到了一个收官的阶段。当年种下的种子如今开花结果,革命的思潮已经席卷整个物理界,毫无保留地指明了未来的方向。越来越多的人领悟到了哥本哈根解释的核心奥义,并诚心皈依,都投在量子门下。爱因斯坦非但没能说服玻尔,反而常常被反驳得说不出话来,而且他这个“反动”态度引得许多人扼腕叹息。遥想当年,1905年,爱因斯坦横空出世,一年之内六次出手,每一役都打得天摇地动,惊世骇俗,独自闯下了一番轰轰烈烈的事业。当时少年意气、睥睨群雄、扬鞭策马、笑傲江湖,这一幅传奇画面在多少人心目中留下了永恒的神往!可是,当年那个最反叛、最革命、最不拘礼法、最蔑视权威的爱因斯坦,如今竟然站在新生量子论的对立面!
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波恩哀叹说:“我们失去了我们的领袖。”
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埃仑费斯特气得对爱因斯坦说:“爱因斯坦,我为你感到脸红!你把自己放到了和那些徒劳地想推翻相对论的人一样的位置上了。”
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爱因斯坦这一仗输得狼狈。玻尔看上去沉默驽钝,可是重剑无锋,大巧不工,在他一生中几乎没有输过哪一场认真的辩论。哥本哈根派和它对量子论的解释大获全胜,海森堡在写给家里的信中说:“我对结果感到非常满意,玻尔和我的观点被广泛接受了,至少没人提得出严格的反驳,即使爱因斯坦和薛定谔也不行。”多年后他又总结道:“刚开始(持有这种观点的)主要是玻尔、泡利和我,大概也只有我们三个,不过它很快就扩散开去了。”
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但是爱因斯坦不是那种容易被打败的人,他逆风而立,一头乱发掩不住眼中的坚决。他身后还站着两位,一个是德布罗意,另一个是薛定谔。三人吴带当风,衣袂飘飘,在量子时代到来的曙光中,大有长铗寒瑟,易水萧萧,誓与经典理论共存亡的悲壮气慨。
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时光荏苒,一弹指又是三年,各方俊杰又重聚布鲁塞尔,会面于第六届索尔维会议。三年前那一战已成往事,这第二次华山论剑又不知谁胜谁负?
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饭后闲话:科学史上的神话(二)
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1600年2月17日,吉尔达诺·布鲁诺(Giordano Bruno)被绑在罗马的鲜花广场上,被活活地烧死了。他的舌头被事先钉住,以防他临死前喊出什么异端的口号来。尽管这样,布鲁诺的句子还是流传了四百年而依旧震撼人心:你们在宣判的时候,比我听到判决时还要恐惧。
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以上当然是历史的事实,并无夸大之处。但问题是,当我们的脑海中出现布鲁诺的名字时,往往会自然反射般地有这样一种印象:他是因为捍卫哥白尼的日心说而被反动的教会迫害致死的。布鲁诺为科学真理而献身,他是一个科学的“烈士”!实际上,这个结论却是有待商榷的。
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对于布鲁诺的审判长达8年之久,他当真是因为坚持科学观点而受审的吗?根据学者们的研究,宗教裁判所先后对布鲁诺提出的指控足有40项之多,但其中的大部分还是关于神学和哲学方面的。例如,布鲁诺怀疑三位一体学说,否认圣母玛利亚的童贞,认为万物有灵,怀疑耶稣的生平事迹,对于地狱和犯罪的错误看法等,也包括他的一些具体行为,如亵渎神明、侮辱教皇、试图在修道院纵火、研究和施行巫术,等等。对于宇宙和太阳行星的看法当然也包括在其中,但远非主要部分。
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话又说回来,布鲁诺支持哥白尼的日心说,是否出自科学上的理由呢?这更是一个牵强的说法。从任何角度来看,布鲁诺都很难称得上是一个“科学家”。他认为太阳处在中心地位,更多的是出自一种自然哲学上的理由,而绝非科学上的。布鲁诺甚至在著作中评述说,哥白尼的局限就在于他过分拘泥于数学中,而无法把握真正的哲学真理。
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在科学史界有一种非常著名的看法:布鲁诺对于日心体系的支持,根源在于赫尔墨斯主义(Hermeticism)对其的深刻影响。赫尔墨斯主义是一种古老的宗教,带有强烈的神秘主义、泛神论和巫术色彩。这种宗教崇拜太阳,而哥白尼体系正好迎合了这种要求。布鲁诺的思想带着深深的宗教使命感,试图恢复这种古老巫术体系的繁荣。教会最后判了布鲁诺8条罪名,具体是哪些现在我们已经无从得知了,不过很有可能,他主要是作为一个巫师被烧死的(3) !
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不管这种看法是否可信,退一万步来讲,布鲁诺最多就是一位有着叛逆思想的自然哲学家。他只是从哲学的角度出发去支持哥白尼体系,在科学史上,他对后来人没有产生过任何影响。把他作为一个为科学而献身的烈士来宣传,无疑掺杂了太多的辉格式历史的色彩。说他是一个伟大的“自然科学家”或者主观上为了捍卫科学而死,则更没有任何根据。
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