一定覺得不可思議:當我們背過身,或者閉著眼的時候,電子一定在某個地方,只不過我們不知道而已。但正如我們指出的,假使電子真的“在”某個地方,它便只能透過一道狹縫,這就難以解釋干涉條紋。而且我們以後也會看到,實驗完全排除了這種可能。也許我們說“幽靈”太聳人聽聞,嚴格地說,電子在沒有觀測的時候什麼也不是,談論它是無意義的,只有數學可以描述——波函式!按照哥本哈根解釋,不觀測的時候,根本沒有個實在!自然也就沒有實在的電子。事實上,不存在“電子”這個東西,只存在“我們與電子之間的觀測關係”。
我已經可以預見到即將扔過來的臭雞蛋的數量——不過它現在還是個波函式,等一會兒才會坍縮,哈哈——然而在那些扔臭雞蛋的人中,有幾位是讓我感到十分榮幸的。事實上,哥本哈根派這下遇到真正的麻煩了,他們要面對一些強大的懷疑論者,這些人中間不少還剛剛和他們並肩戰鬥過。二十世紀物理史上最激烈,影響最大,意義最深遠的一場爭論馬上就要展開,這使得我們能夠對自然的行為和精神有更加深刻的理解。下一章我們就來談這場偉大的辯論——玻爾…愛因斯坦之爭。
上帝擲骰子嗎——量子物理史話(8…1)
版權所有:castor_v_pollux原作提交時間:2003…11…1708:04:05
第八章 論戰
一
義大利北部的科莫市(o)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復興時代的氣息,折射出這個國家那悠遠的歷史和文化沉澱。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,亞里山德羅?伏打(alessandrovolta)。他在電學方面的成就如此偉大,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。
斗轉星移,眨眼間已是1927,科學巨人已離開我們整整100週年。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“加爾各答大學物理系的玻色教授”。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。
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。在出發前的一剎那,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