20世紀初，比利時化學家、業(yè)余學者、企業(yè)家、政治家和慈善家歐內斯特·索爾維創(chuàng)立了索爾維會議。索爾維是一個很像諾貝爾的人，萬貫家產(chǎn)都捐給了科學事業(yè)。諾貝爾設立了以自己名字命名的科學獎金，索爾維則是提供了召開世界最高水平學術會議——“索爾維會議”的經(jīng)費。

1911年10月，索爾維邀請包括居里夫人在內的當時世界上杰出的科學家，在布魯塞爾舉行了第一屆索爾維會議。后來被一戰(zhàn)所打斷，1921年重新恢復，定期3年召開一次。分為索爾維物理學會議和索爾維化學會議。

而我們今天的故事，就從這張非常著名的照片說起。

1927年，第五屆索爾維會議在比利時布魯塞爾召開。因為阿爾伯特·愛因斯坦與尼爾斯·玻爾兩人的大論戰(zhàn)，這次索爾維峰會被冠之以“最著名”的稱號。

29位中有17人是諾貝爾獎得主，唯一的女性居里夫人得過兩次諾貝爾獎。

哥本哈根學派

該屆索爾維會議上有三大陣營。以玻爾為中心的是哥本哈根學派，被稱為反叛的一群。

尼爾斯·玻爾（1885－1962，中排右一），在量子力學的發(fā)展上提出了具有突破性的“對應理論”，成為量子力學的奠基人之一。

馬克斯·玻恩（1882－1970，中排右二），德國理論物理學家，量子力學的奠基人之一。從1923年開始，他致力于發(fā)展量子理論。提出了波函數(shù)的統(tǒng)計詮釋、波函數(shù)的二次方代表粒子出現(xiàn)的概率，1954年獲得了諾貝爾物理學獎。

海森堡（1901－1976，后排右三），矩陣力學的創(chuàng)建者，他為后人留下了“海森伯之謎”（“不確定關系”）。1929年，首先提出基本粒子中同位旋的概念。1932年獲諾貝爾物理學獎。

沃爾夫岡·泡利（1900－1958，后排右四），20世紀主要的理論物理學家之一。提出了不相容原理、核子自旋的假設、中微子的假設，以及粒子自旋和統(tǒng)計之間關系的闡述。

哥本哈根反對派

愛因斯坦、薛定諤、德布羅意等人對哥本哈根學派提出了質疑。

阿爾伯特·愛因斯坦（1879－1955，前排正中），1905年，提出光子假設，成功解釋了光電效應，因此獲得1921年諾貝爾物理獎。這一年還創(chuàng)立了狹義相對論。1915年創(chuàng)立廣義相對論，

在這張照片中，他居于最突出的位置，可見他當時的地位。

埃爾溫·薛定諤（1887－1961，后排右六），奧地利理論物理學家?！把Χㄖ@的貓”，你們應該很熟悉。1933年，薛定諤因建立波動方程，獲得諾貝爾物理獎。

路易斯·德布羅意（1892－1987，中排右三），法國理論物理學家，物質波理論的創(chuàng)立者。1924年，德布羅意闡述了著名的物質波理論，并指出電子的波動性，使他獲得了1929年的諾貝爾物理學獎。

實驗派

你們辯論你們的，跟我沒有關系。

照片中，除愛因斯坦和玻爾的兩大陣營外，還有只關心實驗結果的實驗派。

康普頓（1892—1962，中排右四），1922—1923年間研究了X射線經(jīng)金屬或石墨等物質散射后的光譜。在索爾維的峰會上，他傾心于他的實驗成果。

威廉·亨利·布拉格（1862－1942，中排左三），現(xiàn)代固體物理學的奠基人之一。由于在使用X射線衍射研究晶體原子和分子結構方面所作出的開創(chuàng)性貢獻，他與兒子分享了1915年諾貝爾物理學獎。

明星主持人

荷蘭物理學家亨德里克·安東·洛倫茲（1853—1928，前排左四），創(chuàng)立了電子論，發(fā)現(xiàn)塞曼效應，與塞曼因分享了1902年諾貝爾物理學獎。1904年他提出著名的洛侖茲變換公式。

由于他通曉人文地理，掌握多門外語，是國際物理學界的各種集會很受歡迎的主持人，此次會議便是他主持。

其他主要人物

保羅·朗之萬（1872—1946，前排右四），1905年看到愛因斯坦的論文后，對相對論表示了濃烈的興趣。主要貢獻有朗之萬動力學及朗之萬方程。 1931年“九一八事變”，朗之萬受國際聯(lián)盟委托來中國考察教育，對中國人民的抗日活動表示支持。

埃倫費斯特（1880－1933，后排左三），荷蘭物理學家。1906年，埃倫費斯特開始研究普朗克輻射定律的統(tǒng)計力學基礎。愛因斯坦對他的思想評價頗高，稱埃倫費斯特的原理為“浸漸假說”。玻爾也充分肯定埃倫費斯特的貢獻。

保羅·阿德里·莫里斯·狄拉克（1902－1984，中排左五），英國物理學家。創(chuàng)立量子電動力學，1928年建立“狄拉克方程”。

彼得·德拜（1884－1966，中排左一），美國物理化學家，發(fā)明了德拜相機。1936年，因通過偶極矩研究及X射線衍射研究對分子結構學科所作貢獻獲得諾貝爾化學獎。

瑪麗·斯可羅多夫斯·居里（1867－1934，前排左三），她選擇“放射性”作為其一生要攻克的領地，研究了許多物質，發(fā)現(xiàn)釷及其化合物的特性與鈾相同。發(fā)現(xiàn)了鐳和釙。1910年她成功地分離了純鐳。曾兩次獲諾貝爾獎：1903年的物理獎，1911年的化學獎。

馬克斯·卡爾·恩斯特·路德維?！て绽士耍?858 - 1947，前排左二），德國著名物理學家、量子力學的重要創(chuàng)始人之一。1894年起，開始研究黑體輻射問題，發(fā)現(xiàn)普朗克輻射定律，并在論證過程中提出能量子概念和普朗克常數(shù)。由于這一發(fā)現(xiàn)，普朗克獲得了1918年諾貝爾物理學獎。

會議過程（來自百度百科）

第一回合

前奏

哥本哈根學派認為：

1.波函數(shù)精確地描述了單個體系的狀態(tài)。

2.波函數(shù)提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)，測不準關系的存在是由于粒子與測量儀器之間的不可控制性。

3.在空間，時間中發(fā)生的微觀過程和經(jīng)典因果律不相容。

愛因斯坦對此并不認同，一個沒有嚴格因果律的物理世界是不可想象的。

他認為：量子力學可能出了問題。

開始

德布羅意：粒子是波場中的一個奇異點，波引導著粒子運動。

泡利狠狠批評這個理論，舉出一系列實驗結果反駁德布羅意，德布羅意被迫放棄自己的觀點。

薛定諤又搬出了自己的“電子云”理論

海森伯和玻恩：我們主張量子力學是完備的，它的基本物理假說和數(shù)學假設不能進一步修改。他們攻擊薛定諤的電子云。

薛定諤承認自己的計算不完美，但談論電子軌道是胡扯。

結果被海森堡和玻恩聯(lián)合撂倒。

哥本哈根學派成功實現(xiàn)了雙殺。

愛因斯坦提出了一個模型：一個電子通過一個小孔得到衍射圖像。

如果我們觀測到有個光子穿過狹縫，就能確定在穿越的一瞬間，光子的y座標一定在狹縫范圍內。狹縫如果越小，這個y值就越準確，而且這個準確度可以盡量提升。

另一方面，只要光子不是平行穿過狹縫，就有可能被狹縫邊緣反彈。在反彈過程中，光子的y方向動量一定會反轉。根據(jù)牛頓第三運動定律，狹縫邊緣會感受到這個變化，因此光子的y方向動量可以用狹縫裝置測量出來，而這個測量的準確度也沒有先天的限制。

總之，在光子穿越狹縫的瞬間，它的y方向位置和動量能夠各別被測得很準。兩者的準確度一來沒有上限，二來不會互相影響，這就代表△q*△p~h這個關系在此并不成立。

愛因斯坦：

1.這里沒有一個電子，只有一團電子云。

2.的確只有一個電子，波函數(shù)是“幾率分布”。

愛因斯坦反對觀點2：這種隨機性表明同一過程產(chǎn)生不同結果，即感應屏的許多區(qū)域同時對電子觀測作出反應，而這似乎暗示一種超距作用，從而違背相對論。

然而玻爾舉出實證，不但證明了這個模型是符合量子力學的，還畫出一幅實驗示意圖，表明這個實驗仍然符合量子力學的特性：

想要利用狹縫裝置測量動量，必須設法讓它具有彈性，例如掛在一個彈簧秤上。一個硬邦邦的裝置等于具有無限大的質量，不可能感受到動量的變化?？墒且坏┆M縫裝置有了彈性，一定會在光子反彈時上下移動，無法準確測量光子當時的y坐標。

想要提升位置的準確度，就要限制彈簧的伸縮量，這就等于降低彈簧秤的精密度，導致動量的準確度下降。反之，若想提升動量的準確度，就要提高彈簧秤的精密度，這就會使得彈簧的伸縮量變大，導致位置的準確度下降。

由此可知，在這個想像實驗中，「位置的準確度」反比于「動量的準確度」，剛好符合測不準原理（海森堡于1927年提出）的精神。

海森伯的回憶：討論很快就變成一場愛因斯坦和波爾之間的決斗。我們一般在旅館用早餐就見面，于是愛因斯坦就描繪一個思維實驗，他認為從中可以清楚地看出哥本哈根解釋的內部矛盾。然后，我陪著玻爾和愛因斯坦從旅館步行到會議廳，一路上聆聽兩人生動的討論，他們的哲學觀差了十萬八千里。偶爾，我會針對數(shù)學部分提些意見。上午每逢空檔，我們幾個年輕人(主要是泡利和我自己)會試著分析愛因斯坦提出的實驗，到了午餐時間，玻爾和其他哥本哈根成員也會繼續(xù)討論。一般來說玻爾在傍晚的時候就對這些理想實驗完全心中有數(shù)，他會在晚餐時把它們分析給愛因斯坦聽。愛因斯坦對這些分析提不出反駁，但在心里他是不服氣的。

在場人回憶：愛因斯坦像一個彈簧玩偶，每天早上都從盒子里彈出新主意，玻爾則從云霧繚繞的哲學中找工具，把對方論據(jù)一一碾碎。

總而言之，對于愛因斯坦發(fā)動的攻勢，玻爾每次都能見招拆招，還能擄獲不少人心。

愛因斯坦如此虔誠地信仰因果律，以致決不能相信哥本哈根那種憤世嫉俗的概率解釋。

愛因斯坦：上帝不擲骰子！

玻爾：愛因斯坦，不要教上帝怎么做!

埃倫費斯特：羞不羞啊，愛因斯坦，你跟當年反對相對論那些人沒兩樣了！

第一次論戰(zhàn)他輸了。

愛因斯坦很要面子，不肯承認他輸了。他在給朋友的信中寫道：

玻爾、海森堡的綏靖哲學是如此精心策劃的，使它得以向那些信徒暫時提供了一個舒適的軟枕。那種人不是那么容易從這個軟枕上驚醒的，那就讓他們躺著吧。

第二回合

君子報仇十年不晚。（沒有十年）

第六屆索爾維會議于三年后按時召開，愛因斯坦打定主意要一雪前恥。愛因斯坦憑著和玻爾交手的經(jīng)驗知道：在細節(jié)問題上是爭不出個什么所以然，他必須得瞄準最關鍵的精髓所在：測不準原理!

他帶來了他的終極殺器——光子箱。

過程

愛因斯坦提出光箱實驗：

箱子里有若干光子。打開時間Δt，只放出一個光子，Δt確定。于是箱子輕了Δm，可以用理想的秤測出。將Δm代入E=mc^2，ΔE也確定。ΔE和Δt都確定，測不準原理ΔEΔt > h/2π不成立。

這個實驗的精髓所在是：

在精確測量Δt時，可以精確測量Δm。而Δm可以由質能方程轉化為精確的ΔE。ΔE，Δt都是精確的，測不準原理失效了。

玻爾對此毫無準備，他臉如死灰，呆若木雞

玻爾的助理羅森菲爾德：這個難題讓玻爾相當震驚，他當下并未看出任何破綻。晚餐時間玻爾一直惴惴不安，他在眾人面前走來走去，試著說服大家別輕易相信；如果愛因斯坦正確，物理學可就完蛋了──偏偏他又無法提出辯駁。我永遠忘不了這對敵手走出餐廳的情景：愛因斯坦高大威嚴，步履輕盈，臉上掛著幾分嘲諷的笑容；玻爾小跑步跟在他旁邊，顯得非常激動，一再強調愛因斯坦不可能正確，否則物理末日近在眼前。

物理學沒有完蛋，物理學還有救。第二天早上再到會場時，一夜未眠的玻爾已成竹在胸，對物理學的未來充滿信心。他只用了一個晚上，就用愛因斯坦的相對論理論，用愛因斯坦盒子思想實驗，最終證明了測不準原理成立。

玻爾指出：

一個光子跑了，箱子輕了Δm。用彈簧秤稱，設置零點,設位移Δq。根據(jù)廣義相對論的紅移效應,箱子在引力場移動Δq，Δt也相應改變ΔT?？梢杂嬎悖害>h/Δmc^2。代入E=mc^2得ΔEΔT > h/2π。

這番操作直接把愛因斯坦干懵了。愛因斯坦的廣義相對論推翻了他自己，玻爾又贏了。

愛因斯坦不得不承認哥本哈根的解釋是沒有矛盾的，量子力學依靠概率論。但他認為這種統(tǒng)計描述并不是完整的"圖像"。

愛因斯坦：量子力學理論是不完備的，波函數(shù)并不能精確描寫單個體系的狀態(tài)。它所涉及的是許多體系，只是一個"系宗"。哥本哈根學派的統(tǒng)計描述只是一個中間階段,應當尋求更完備的理論

玻姆的理論認為：量子力學之所以是一個統(tǒng)計理論(哥本哈根派的解釋)，是因為存在還未發(fā)現(xiàn)的隱變量。個別體系的規(guī)律,正是由它們決定。如果能找出隱變量就可以準確地決定微觀現(xiàn)象每一次測量的結果，而不只是決定各種可能出現(xiàn)的結果的幾率。也就是說，如果發(fā)現(xiàn)隱變量，那么因果律還是存在的，"上帝不擲骰子"。

愛因斯坦直到去世都沒有改變自己的立場。玻爾也有點摸不著頭腦，他說在那次大戰(zhàn)之前，對相對論并不是很理解，居然用相對論戰(zhàn)勝了愛因斯坦，他對勝利也感到驚奇。

愛因斯坦沒有出席第七屆索爾維會議，由于納粹德國的迫害而背井離鄉(xiāng)。而會議主題已改成原子物理，量子力學的索爾維會議已經(jīng)結束了。

然而事情并沒有就此完結。

史實資料圖片來源于網(wǎng)絡

有什么問題可以隨時在評論區(qū)留言

別忘了點贊，投幣，收藏，分享

加入本群，有《共產(chǎn)黨宣言》等學習資料，人才也多，說話又好聽，哇，我超喜歡這里的。