在93年前的今天，1927年10月24日(農(nóng)歷1927年9月29日)，第五屆索爾維會議。第5屆索爾維會議。物理學(xué)大師聚首一堂，流傳下了這張讓后人唏噓不已的“物理學(xué)全明星夢之隊”的世紀(jì)照片。這次會議像拳王爭霸賽一樣，愛因斯坦和玻爾就量子力學(xué)問題進(jìn)行了一場激烈的“決斗”。幾乎可以肯定，世界上沒有第二張照片，能像這張一樣，在一幅畫面內(nèi)集中了如此之多的、水平如此之高的人類精英。這次會議從1927年10月24日到29日，為期6天。主題是“電子和光子”，我們還記得“光子photon”是個新名詞，它剛剛在1926年由美國人劉易斯所提出)，會議議程如下：首先勞倫斯·布拉格作關(guān)于X射線的實驗報告，然后康普頓報告康普頓實驗以及其和經(jīng)典電磁理論的不一致。接下來，德布羅意作量子新力學(xué)的演講，主要是關(guān)于粒子的德布羅意波。隨后波恩和海森堡介紹量子力學(xué)的矩陣?yán)碚摚Χㄖ@介紹波動力學(xué)。最后，玻爾在科莫演講的基礎(chǔ)上再次做那個關(guān)于量子公設(shè)和原子新理論的報告，進(jìn)一步總結(jié)互補(bǔ)原理，給量子論打下整個哲學(xué)基礎(chǔ)。這個議程本身簡直就是量子論的一部微縮史，從中可以明顯地分成三派：只關(guān)心實驗結(jié)果的實驗派：布拉格和康普頓；哥本哈根派：玻爾、波恩和海森堡；還有哥本哈根派的死敵：德布羅意，薛定諤，以及坐在臺下的愛因斯坦。會議的氣氛從一開始便是火熱的，像拳王爭霸賽一樣，重頭戲到來之前先有一系列的墊賽：大家先就康普頓的實驗做了探討，然后各人分成了涇渭分明的陣營，互相炮轟。德布羅意一馬當(dāng)先做了發(fā)言，他試圖把粒子融合到波的圖像里去，提出了一種“導(dǎo)波”(pivotwave)的理論，認(rèn)為粒子是波動方程的一個奇點(diǎn)，它必須受波的控制和引導(dǎo)。泡利站起來狠狠地批評這個理論，他首先不能容忍歷史車輪倒轉(zhuǎn)，回到一種傳統(tǒng)圖像中，然后他引了一系列實驗結(jié)果來反駁德布羅意。眾所周知，泡利是世界第一狙擊手，誰要是被他盯上了多半是沒有好下場的，德布羅意最后不得不公開聲明放棄他的觀點(diǎn)。幸好薛定諤大舉來援，不過他還是堅持一個非常傳統(tǒng)的解釋，這連盟軍德布羅意也覺得不大滿意，泡利早就嘲笑薛定諤為“幼稚”。波恩和海森堡躲在哥本哈根掩體后面對其開火，他們在報告最后說：“我們主張，量子力學(xué)是一種完備的理論，它的基本物理假說和數(shù)學(xué)假設(shè)是不能進(jìn)一步修改的。”他們也集中火力猛烈攻擊了薛定諤的“電子云”，后者認(rèn)為電子的確在空間中實際地如波般擴(kuò)散開去。海森堡評論說：“我從薛定諤的計算中看不到任何東西可以證明事實如同他所希望的那樣?！毖Χㄖ@承認(rèn)他的計算確實還不太令人滿意，不過他依然堅持，談?wù)撾娮拥能壍朗恰昂丁?應(yīng)該是波本征態(tài)的疊加)，波恩回敬道：“不，一點(diǎn)都不是胡扯?！痹谝黄鯚熤?，會議的組織者，老資格的洛倫茲也發(fā)表了一些保守的觀點(diǎn)，andsoonandsoon……愛因斯坦一開始按兵不動，保持著可怕的沉默，不過當(dāng)波恩提到他的名字后，他終于忍不住出擊了。他提出了一個模型：一個電子通過一個小孔得到衍射圖像。愛因斯坦指出，目前存在著兩種觀點(diǎn)，第一是說這里沒有“一個電子”，只有“一團(tuán)電子云”，它是一個空間中的實在，為德布羅意—薛定諤波所描述。第二是說的確有一個電子，而ψ是它的“幾率分布”，電子本身不擴(kuò)散到空中，而是它的幾率波。愛因斯坦承認(rèn)，觀點(diǎn)II是比觀點(diǎn)I更加完備的，因為它整個包含了觀點(diǎn)I。盡管如此，愛因斯坦仍然說，他不得不反對觀點(diǎn)II。因為這種隨機(jī)性表明，同一個過程會產(chǎn)生許多不同的結(jié)果，而且這樣一來，感應(yīng)屏上的許多區(qū)域就要同時對電子的觀測作出反應(yīng)，這似乎暗示了一種超距作用，從而違背相對論。風(fēng)云變幻，龍虎交濟(jì)，現(xiàn)在兩大陣營的幕后主將終于都走到臺前，開始進(jìn)行一場決定命運(yùn)的單挑。可惜的是，玻爾等人的原始討論記錄沒有官方資料保存下來，對當(dāng)時情景的重建主要依靠幾位當(dāng)事人的回憶。這其中有玻爾本人1949年為慶祝愛因斯坦70歲生日而應(yīng)邀撰寫的《就原子物理學(xué)中的認(rèn)識論問題與愛因斯坦進(jìn)行的商榷》長文，有海森堡、德布羅意和埃侖菲斯特的回憶和信件等等。當(dāng)時那一場激戰(zhàn)，討論的問題中有我們已經(jīng)描述過的那個電子在雙縫前的困境：如何選擇它的路徑以及快速地關(guān)閉/打開一條狹縫對電子產(chǎn)生的影響。還有許許多多別的思維實驗。埃侖費(fèi)斯特在寫給他那些留守在萊登的弟子們(烏侖貝特和古德施密特等)的信中描述說：愛因斯坦像一個彈簧玩偶，每天早上都帶著新的主意從盒子里彈出來，而玻爾則從云霧繚繞的哲學(xué)中找到工具，把對方所有的論據(jù)都一一碾碎。海森堡1967年的回憶則說：“討論很快就變成了一場愛因斯坦和玻爾之間的決斗：當(dāng)時的原子理論在多大程度上可以看成是討論了幾十年的那些困難的最終答案呢?我們一般在旅館用早餐時就見面了，于是愛因斯坦就描繪一個思維實驗，他認(rèn)為從中可以清楚地看出哥本哈根解釋的內(nèi)部矛盾。然后愛因斯坦，玻爾和我便一起走去會場，我就可以現(xiàn)場聆聽這兩個哲學(xué)態(tài)度迥異的人的討論，我自己也常常在數(shù)學(xué)表達(dá)結(jié)構(gòu)方面插幾句話。在會議中間，尤其是會間休息的時候，我們這些年輕人——大多數(shù)是我和泡利——就試著分析愛因斯坦的實驗，而在吃午飯的時候討論又在玻爾和別的來自哥本哈根的人之間進(jìn)行。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)了，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?！睈垡蛩固巩?dāng)然是不服氣的，他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。玻爾回憶說，愛因斯坦有一次嘲弄般地問他，難道他真的相信上帝的力量要依靠擲骰子(obderliebeGottwürfelt)?上帝不擲骰子!這已不是愛因斯坦第一次說這話了。早在1926年寫給波恩的信里，他就說：“量子力學(xué)令人印象深刻，但是一種內(nèi)在的聲音告訴我它并不是真實的。這個理論產(chǎn)生了許多好的結(jié)果，可它并沒有使我們更接近‘老頭子’的奧秘。我毫無保留地相信，‘老頭子’是不擲骰子的。”“老頭子”是愛因斯坦對上帝的昵稱。然而，1927年這場華山論劍，愛因斯坦終究輸了一招。并非劍術(shù)不精，實乃內(nèi)力不足。面對浩浩蕩蕩的歷史潮流，他頑強(qiáng)地逆流而上，結(jié)果被沖刷得站立不穩(wěn)，苦苦支撐。1927年，量子革命的大爆發(fā)已經(jīng)進(jìn)入第三年，到了一個收官的階段。當(dāng)年種下的種子如今開花結(jié)果，革命的思潮已經(jīng)席卷整個物理界，毫無保留地指明了未來的方向。越來越多的人終究領(lǐng)悟到了哥本哈根解釋的核心奧義，并誠心皈依，都投在量子門下。愛因斯坦非但沒能說服玻爾，反而常常被反駁得說不出話來，而且他這個“反動”態(tài)度引得了許多人扼腕嘆息。遙想當(dāng)年，1905，愛因斯坦橫空出世，一年之內(nèi)六次出手，每一役都打得天搖地動，驚世駭俗，獨(dú)自創(chuàng)下了一番轟轟烈烈的事業(yè)。當(dāng)時少年意氣，睥睨群雄，揚(yáng)鞭策馬，笑傲江湖，這一幅傳奇畫面在多少人心目中留下了永恒的神往!可是，當(dāng)年那個最反叛，最革命，最不拘禮法，最蔑視權(quán)威的愛因斯坦，如今竟然站在新生量子論的對立面!波恩哀嘆說：“我們失去了我們的領(lǐng)袖?！卑愘M(fèi)斯特氣得對愛因斯坦說：“愛因斯坦，我為你感到臉紅!你把自己放到了和那些徒勞地想推翻相對論的人一樣的位置上了?！睈垡蛩固惯@一仗輸?shù)美仟N，玻爾看上去沉默駑鈍，可是重劍無鋒，大巧不工，在他一生中幾乎沒有輸過哪一場認(rèn)真的辯論。哥本哈根派和它對量子論的解釋大獲全勝，海森堡在寫給家里的信中說：“我對結(jié)果感到非常滿意，玻爾和我的觀點(diǎn)被廣泛接受了，至少沒人提得出嚴(yán)格的反駁，即使愛因斯坦和薛定諤也不行。”多年后他又總結(jié)道：“剛開始(持有這種觀點(diǎn)的)主要是玻爾，泡利和我，大概也只有我們?nèi)齻€，不過它很快就擴(kuò)散開去了?！钡菒垡蛩固共皇悄欠N容易被打敗的人，他逆風(fēng)而立，一頭亂發(fā)掩不住眼中的堅決。他身后還站著兩位，一個是德布羅意，一個是薛定諤。三人吳帶凌風(fēng)，衣袂飄飄，在量子時代到來的曙光中，大有長鋏寒瑟，易水蕭蕭，誓與經(jīng)典理論共存亡的悲壯氣慨。參與這次會議的29人中，共有17人獲得了諾貝爾獎。