此前海森堡与薛定谔的激烈争论中,玻尔也横叉中间,毕竟海森堡大部分时间都在哥本哈根。
不过玻尔是两头进攻:他当然反对薛定谔的连续性观点,同时也与海森堡有争论。
今年春天的时候,滑雪度假归来的玻尔突然顿悟,提出了他最有代表性的量子理论:互补性原理。
这个原理就是在此前的争论中慢慢形成的。
玻尔深刻认识到了波动和粒子的两重性,而且是物质的一种内在属性,即光的本性有粒子性的一面,也有波动性的一面。于是在波粒二象性的事实基础上,玻尔提出了“互补原理”,试图回答关于物理学和哲学研究中遇到的一些问题。
玻尔的互补性观点首先立足于波粒二象性的客观事实。光和粒子都有波粒二象性,而波动性与粒子性又不会在同一次测量中出现,说明二者在解释微观粒子性质时是互相排斥的。
另一方面,波粒二象性不能同时被测出,就表明不会在实验中产生矛盾;同时,二者在解释微观粒子性质时又是缺一不可的。因此二者又是互补的。
由此玻尔抽象出一个基本思想,任何事物都有许多不同的侧面,对于同一研究对象,承认了它的一些侧面就不得不放弃另一侧面,说明它们是“互斥”的;而另一侧面又不可完全放弃,因为在某种条件下,它们必须存在,从这种意义上说,二者又是“互补”的。
说起来有点绕,但总归还是那句话———波粒二象性是自然规律,粒子性与波动性会在不同的情况被观测到,但它们都是存在的。
玻尔通过“互补性原理”对量子理论进行了解释,加上不确定性原理、概率解释等,共同组成了“哥本哈根诠释”。
至于和海森堡的分歧,是因为玻尔认为,互补性提供了不确定性存在的普遍构架,而不确定性则又提供了量子力学之统一表述形式的基础。
海森堡的论文却仅仅建筑在粒子和不连续性上,太狭窄,不成熟。
反正两人为此争了也有好几个月,夏天时才告一段落,目前枪口一致对外。
当天下午,与会的人到齐了。
洛伦兹首先提议:“今年人这么多,不如先拍张照片作为纪念。”
照片每年都要拍,大家自然不会拒绝。
作为主持,洛伦兹已经想好了座位排序:“那么就请大家按照这张纸上的顺序坐好吧。”
洛伦兹把李谕安排在了爱因斯坦的左边,原本那张照片上的朗之万,就向左多移动了一个位置。
李谕笑道:“提前拍照真是太好了,不然等大家争得面红耳赤,再拍照就晚了。”
爱因斯坦低声对李谕说:“我已经决定在这次会议上保持沉默,所以才拒绝做开题报告。”
李谕才不相信:“你最多沉默一天。”
爱因斯坦耸耸肩:“等着瞧吧。”
十分钟后,摄影师架好照相机:“请大家看我这里!非常好!”
“咔嚓”!
就这样,李谕进入了这张诸神合影中。
但从洗出来的照片看,30名与会者在合照时还是看上去基本面无表情。
用多年后狄拉克的话说:“简直就像在拍一张集体护照。”
不要告诉上帝怎么做
正式的会议明天才开始,今天大家只是聚在一起吃顿饭闲聊闲聊。
玻尔有一段时间没有看到狄拉克了,顺口问道:“你在做什么研究?”
狄拉克说:“我正试图找到一个符合相对论的电子量子理论。”
玻尔大惑不解:“克莱因不是已经解决了这个问题?”
玻尔所说的克莱因是瑞典理论学家奥斯卡·克莱因,此前提到密立根让赵忠尧验证的克莱因-仁科公式,也出自他。
“克莱因的方程还有很多缺陷,”狄拉克说,他蛮有资格评价这个领域的,“因为根据他的方程,在时空的微小范围里检测到电子的概率有时会小于零,明显还需要进一步完善。”
玻尔说:“我很希望你能成功,这样就可以有更大的理论支持去驳斥反对量子理论的人。”
李谕笑道:“其实大家已经接受量子了,不能接受的是概率。”
这场会议提供的饮食不错,基本以法餐为主,还有比利时啤酒喝。
泡利酒足饭饱,坐在沙发上,点燃一根香烟,美美吸了一口,然后说:“我觉得爱因斯坦先生不能接受概率,是害怕再现当年牛顿的第一推动力,让神学踏足科学的领域。”
三百年前,牛顿大神推出万有引力定律以及力学三大定律后,还有个问题无法解决:是什么力量让行星从静止开始运动。
迫于无奈下,牛顿便提出了“上帝的第一推动力”这个观点。
当然了,这个说法后来被证明是错误的。
概率这东西在数学上很好用,但物理毕竟是物理,如果概率存在于如此本质的深层内核中,真的很难让爱因斯坦等专业大佬相信。
而且也确实是个容易被神学家抓住把柄继而攻击科学的绝佳角度。
——只是事实证明,除了专业领域大神们的互相辩论,泡利大神有点太高估其他人的科学素养了。不过怎么说都是个隐患。
李谕说:“爱因斯坦向来喜欢在讨论基础物理时用上帝打比方。”
“是的,”玻尔完全可以作证,“他和我说过好几次,上帝不喜欢掷骰子。”
这是爱因斯坦攻击量子力学概率解释常用的引述。
泡利开玩笑道:“应该没有人和上帝玩牌。”
“我可不这么认为这和宗教有关系,”狄拉克突然说,“宗教就是一大堆错误的论断,在现实中根本立不住。上帝的概念是人类想象的产物,而假想的万能上帝是没用的也没必要存在,教导人们信奉上帝仅仅是因为有些人希望让底层阶级保持沉默。”
泡利笑道:“底层阶级?狄拉克,你的话中多少有点红色思想。”
狄拉克确实有这方面倾向,包括此前提到的奥本海默,他们两个都和卡皮察关系不错,不知道是不是受其影响。
狄拉克说:“我认为红色思潮没有任何问题。”
这时候信仰红色在欧洲挺常见,也很正常。
“确实没什么问题,”海森堡说,“但我不同意你关于宗教的论断,在我看来,这个世界上大多数的事情都可能被曲解滥用,但也可以被用到好的方向。”
狄拉克是个坚定的反宗教者,他回道:“但我更不喜欢为了推广宗教信念而杜撰的宗教童话。一个理念是否正确,取决于个人设身处地的独自判断,而那些宗教童话已经困住人类太多年了,应该给每个人独立判断的权利,而不是给他继续灌输虚伪的童话。”
海森堡戳了一下泡利:“你在想什么?”
泡利说:“我们的朋友狄拉克也有他自己的宗教。”
狄拉克说:“我不信神,我信科学。”
泡利哈哈大笑:“别逗了,你不就是神吗!”
大家伙随即一起笑了起来。
次日的正式会议,开场报告是李谕做的。虽然和爱因斯坦的关系很好,但这次李谕必须站在哥本哈根这一边了。
“根据现在的理论以及实验所证实,确定性和严格因果性在亚原子层次并不存在。并没有什么决定论的定律,只有概率和偶然性。因此脱离观察和测量来谈论“实在”是没有意义的。根据所选择的实验类型,光可以是波也可以是粒子。”