從 20 年代后期開始，量子力學(xué)的物理詮釋以及相與俱來的科學(xué)哲學(xué)問 題，引起了一場史無前例的學(xué)術(shù)大論戰(zhàn)。這場思想上的“世界大戰(zhàn)”，已經(jīng) 持續(xù)了 70 年，至今仍毫無平息的跡象。這場深刻的科學(xué)和哲學(xué)問題爭論，是 科學(xué)發(fā)展史上的重大事件，而本世紀(jì)兩位最偉大的科學(xué)巨人——愛因斯坦和 玻爾之間的激烈交鋒，則是其中最主要的和最有代表性的部分。
1927 年 10 月在布魯塞爾召開了第五屆索爾威會議。會議的議題是“電 子與光子”，企圖解決“經(jīng)典理論與量子理論之間的矛盾”。包括愛因斯坦、 玻爾、薛定諤、玻恩、德布羅意、海森堡、洛倫茲、康普頓等在內(nèi)的世界最 著名的科學(xué)家出席了這次會議。
在會上，玻爾首先作了發(fā)言，闡述互補(bǔ)原理和對量子力學(xué)的詮釋。由于 愛因斯坦一直對量子力學(xué)的統(tǒng)計解釋感到不滿，他曾在半年多以前（1926 年12 月 4 日)寫信給玻恩道：“量子力學(xué)固然是堂皇的�？墒怯幸环N內(nèi)在的聲 音告訴我，它還不是那真實的東西。這理論說得很多，但是一點也沒有真正 使我們更接近這個‘惡魔’的秘密。我無論如何深信上帝不是在擲骰子�！� 所以人們都急切地期待著愛因斯坦對玻爾觀點的反應(yīng)。本世紀(jì)兩位最偉大的 科學(xué)巨人之間一場達(dá)幾十年之久的爭論即將拉開序幕。
第五屆索爾威會議開得異常熱烈，在德布羅意、薛定諤發(fā)言后，玻恩和海森堡認(rèn)為量子力學(xué)是一個完備的論；它的基本的物理和數(shù)學(xué)假設(shè)是不容 許加以進(jìn)一步修改的。這無疑是對不同的觀點提出挑戰(zhàn)。后來，會議主席洛 倫茲要求玻爾發(fā)言，談?wù)勊目捶�。玻爾重�?fù)了互補(bǔ)原理和對量子力學(xué)的詮 釋。會議開始討論玻爾的觀點。由于愛因斯坦仍保持沉默，玻恩急切想聽到 愛因斯坦的意見，就站了起來，點名請愛因斯坦發(fā)表看法。直到這時，愛因 斯坦才起來發(fā)言，表示贊同量子力學(xué)的系統(tǒng)幾率解釋，而下贊成把量子力學(xué) 看成是單個過程的完備理論的觀點。在當(dāng)時的與會者大多數(shù)都贊成量子力學(xué) 的幾率解釋的情況下，愛因斯坦的發(fā)言無異是向水中拋下了一塊巨石，立即 掀起了層層波浪。整個會場沸騰了，十多位科學(xué)家一邊用好幾種語言叫嚷著 要求發(fā)言，一邊迫不及待地和周圍的科學(xué)家交換意見。會場一片
嘈雜，盡管 會議主席洛倫茲用手拍著桌子叫大家安靜下來，但無濟(jì)于事。于是埃倫菲斯 特跑到講臺前，在黑板上寫下了圣經(jīng)上的一句名言：“上帝真的使人們的語 言混雜起來了！”這句話指的是混雜的語言妨礙了建筑巴比倫塔的典故。正 在混戰(zhàn)的物理學(xué)家們望了望黑板，突然意識到了這個典故是指他們時，不禁 哄堂大笑。洛倫茲于是宣布，會議從晚間起改成小組討論。
無論是玻爾還是愛因斯坦，在會前就預(yù)感到他們之間必然會發(fā)生一場爭 論。雙方都作了充分的準(zhǔn)備。在會上，雖然兩人都非常尊重自己的對手，盡 量采用一些客氣的語句和彬彬有禮的態(tài)度，但是，兩人一正面交鋒，就火藥 味十足，充分暴露出問題的尖銳性。
在討論中，玻爾極力想把愛因斯坦?fàn)幦∵^來。他盡量提醒愛因斯坦：難 道不正是你第一個自覺地突破了經(jīng)典物理學(xué)的框架，提出了相對論和光量子 理論嗎？難道不正是你在 1905 年第一次提出了光的波粒二象性思想嗎？難 道不正是你把幾率概念引進(jìn)了對輻射問題的解釋之中嗎？難道不正是 你??？最后，難道在現(xiàn)代物理學(xué)中奠定了這樣基礎(chǔ)的人不應(yīng)當(dāng)在這種基礎(chǔ) 上接受更新的量子力學(xué)觀點，把理論更向前推進(jìn)一步嗎？
但是愛因斯坦根本不聽這一套，他堅信“有一個離開知覺主體而獨立的 外在世界，是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)�！币虼耍麑y不準(zhǔn)關(guān)系和量子力學(xué)的 幾率解釋極為不滿，認(rèn)為這是由于量子力學(xué)主要的描述方式不完備所造成 的，從而限制了我們對客觀世界的完備認(rèn)識，因此只能得出不確定的結(jié)果。 他采取的策略是試用一個思想實驗來駁倒測不準(zhǔn)關(guān)系，從而揭示出量子力學(xué) 統(tǒng)計解釋內(nèi)在邏輯上的矛盾。因為他知道互補(bǔ)原理的哲學(xué)味太濃，一下難以 否定，但與它等價的測不準(zhǔn)關(guān)系是一數(shù)學(xué)表達(dá)式，既然海森堡是用思想實驗 來說明這個關(guān)系式的，何不也用一個思想實驗來反駁呢？
首先，他設(shè)計了一個讓電子通過單狹縫衍射的實驗，認(rèn)為這個實驗有可 能提供一個精確的時空標(biāo)示，同時又能提供對此過程中能量和動量交換平衡 的詳細(xì)說明。但是，玻爾很快指出，他不能避免在測量時儀器對電子不可控 制的相互作用，即電子與狹縫邊緣的相互作用，并認(rèn)為必須考慮儀器自身的 不確定性，這對于分析思想實驗問題是十分重要的。后來，玻爾和羅森菲爾 德把這一方法應(yīng)用到分析場的可測性問題，從而確定了量子場論的無矛盾條 件。
愛因斯坦看單狹縫不能難倒玻爾，第二天又想出了一個類似當(dāng)年托馬 斯·揚(yáng)所做的雙狹縫干涉實驗。玻爾面對愛因斯坦的難題，毫不退縮，經(jīng)過 仔細(xì)思考，就勢畫了一個可操作的思想實驗示意圖，通過計算表明，愛因斯坦用來反駁互補(bǔ)原理的思想實驗反而變成了用互補(bǔ)原理說明波粒二象性的標(biāo)準(zhǔn)范例。
據(jù)海森堡后來回憶，這樣的討論往往從早上開始，愛因斯坦在吃早飯時告訴玻爾等人他夜里想出來的新思想實驗。并根據(jù)他的解釋來否定測不準(zhǔn)關(guān) 系。玻爾等人就立即開始分析，在前往會議室的路上，就對這個問題作出了 初步的說明，到會上再詳細(xì)討論。結(jié)果總是在吃晚飯的時候，玻爾就能給愛 因斯坦證明，他的實驗是駁不倒測不準(zhǔn)關(guān)系的。愛因斯坦很不安，第二天又 提出一個新的思想實驗，比前一個更復(fù)雜。當(dāng)然，結(jié)果還是以愛因斯坦的失 敗告終，如此數(shù)日。這樣，甚至使得過去一些對哥本哈根解釋持懷疑態(tài)度的 科學(xué)家，比如德布羅意也改變了自己的觀點，轉(zhuǎn)到玻爾的立場上來了。
玻爾認(rèn)為他已經(jīng)成功地證實了自己的觀點，但愛因斯坦并不因為自己接二連三的失敗而改變看法。因為幾率概念起源于人們對賭博擲骰子的研究， 所以
他開玩笑地對玻爾等人說：難道你們真的相信上帝也會擲骰子來行使他 的權(quán)利嗎？玻爾也客氣地回敬道：當(dāng)你用普遍的言語來描述神的旨意時，你 難道不認(rèn)為應(yīng)當(dāng)小心一點嗎？這句話暗示了根據(jù)傳統(tǒng)的哲學(xué)觀點和日常的習(xí) 慣語言是無法確切描述量子現(xiàn)象的。 盡管如此，玻爾還是十分尊重愛因斯坦的這些挑戰(zhàn)。他認(rèn)為，“愛因斯 坦的關(guān)懷和批評是很有價值的，促使我們大家再度檢驗和描述原子現(xiàn)象有關(guān) 的各種理論。對于我來說，這是一種很受歡迎的刺激，迫使我進(jìn)一步澄清測 量儀器所起的作用�！痹跁h期間，玻爾等人后來差不多花了整整一夜時間， 試圖自己設(shè)想出一種能充分駁倒測不準(zhǔn)關(guān)系的思想實驗。玻爾個人就設(shè)想了 二三種這樣的實驗。但無論設(shè)想出什么實驗裝置；只要一進(jìn)行深入分析，就 會發(fā)現(xiàn)它最終依然要服從測不準(zhǔn)關(guān)系。
第五屆索爾威會議結(jié)束了。在本世紀(jì)兩位科學(xué)巨人論戰(zhàn)的第一個回合 中，玻爾成功地守住了自己的陣地，但愛因斯坦并沒有服輸，他在 1928 年 5月 31 日致薛定諤的信中說：“玻爾、海森堡的綏靖哲學(xué)——或綏靖宗教——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�！�
1929 年，在《自然科學(xué)》周刊獻(xiàn)給普朗克的專號上，玻爾寫了一篇題為 “作用量子和自然的描述”的文章，從三個不同的方面，把他的方法與愛因 斯坦的相對論作了比較，希望以此來改變愛因斯坦的觀點。他認(rèn)為普朗克發(fā) 現(xiàn)作用量子，使我們面臨著一種與發(fā)現(xiàn)光速的有限性的一樣的形勢。正如在 宏觀力學(xué)中，由于速度小，使我們能把時間概念和空間概念截然分開一樣， 普朗克作用量子很小這一事實，也使我們在通常的宏觀現(xiàn)象中，能對時空和 因果關(guān)系同時作出描述。但在微觀現(xiàn)象中，如同在高速情況下必須考慮觀察 的相對性一樣，也不能忽略測量結(jié)果的互補(bǔ)性。測不準(zhǔn)關(guān)系的限制保證了量 子力學(xué)邏輯無矛盾性，也如同信號不能超越光速傳遞來保證相對論的邏輯無 矛盾性一樣。他像海森堡一樣認(rèn)為，由于愛因斯坦否定牛頓的絕對時間是因 為沒有任何關(guān)于絕對同時性的實驗操作，所以，量子力學(xué)的共軛變量之間的 測不準(zhǔn)關(guān)系，也基于在任意的精確度上不可能對這些變量進(jìn)行同時的測量。 有人在這篇文章發(fā)表后去訪問愛國斯坦，并向他指出，海森堡和玻爾所 用的方法就是愛因斯坦 1905 年發(fā)明的。這時，愛因斯坦風(fēng)趣地回答道：一個 好的笑話是不宜重復(fù)太多的。但是玻爾的文章啟發(fā)了愛因斯坦，使他想到， 為什么不拿出自己的看家本領(lǐng)，用相對論來反駁玻爾呢？于是他作了充分的
準(zhǔn)備。
1930 年秋天，第六屆索爾威會議開幕了。會議由郎之萬任主席。這次會 議的主題是“物質(zhì)的磁性”。但是從物理學(xué)史和人類思想史的觀點來看，關(guān) 于量于力學(xué)基礎(chǔ)問題的討論顯然在這次會議上形成了“喧賓奪主”之勢。各 國的科學(xué)家懷著激動的心情，期待著兩位巨人之間新一輪論戰(zhàn)。
這次，愛因斯坦經(jīng)過三年的深思熟慮，秣馬厲兵，顯得胸有成竹，一開始便先發(fā)制人。他提出了著名的“光子箱”（又稱“愛因斯坦光盒”)思想 實驗。他提出用相對論的方法，來實現(xiàn)對單個電子同時進(jìn)行時間和能量的準(zhǔn) 確測量。如果這個方法可行，那么，即可宣告測不準(zhǔn)關(guān)系破產(chǎn)，玻爾的工作 和量子論的詮釋將被推翻。
愛因斯坦沉著地在黑板上畫了一個“光子箱”思想實驗的草圖，在一小盒子——光子箱中裝有一定數(shù)量的放射性物質(zhì)，下面放一只鐘作為計時控制 器，它能在某一時刻將盒子右上方的小洞打開，放出一個粒子（光子或電子)， 這樣光子或電子跑出來的時間就能從計時鐘上準(zhǔn)確獲知。少了一個粒子，小 盒的重量差則可由小盒左方的計量尺和下面的砝碼準(zhǔn)確地反映出來，根據(jù)愛 因斯坦質(zhì)能公式 E＝mc2，重量（質(zhì)量)的減少可以折合成能量的減少。因此， 放出一個粒子準(zhǔn)確的時間和能量都能準(zhǔn)確測得。這與海森堡的不確定性原理 完全相左，準(zhǔn)確性和因果性再次獲得了完整的表達(dá)。愛因斯坦最后還著重表 示，這一次實驗根本不涉及觀測儀器的問題，沒有什么外來光線的碰撞可以 改變粒子的運(yùn)動。一輪新的論戰(zhàn)就這樣開始了。
這一回，玻爾遇到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。他剛一聽到這個實驗時，面色蒼白，呆若木雞，感到十分震驚，不能馬上找出這個問題的答案。當(dāng)時他著實慌了手 腳，在會場上一邊從一個人走向另一個人，一邊喃喃地說，如果愛因斯坦正 確，那么物理學(xué)就完了。據(jù)羅森菲爾德回憶，當(dāng)這兩個對手離開會場時，愛 因斯坦那天顯得格外莊嚴(yán)高大，而玻爾則緊靠在他的旁邊快步走著，非常激 動，并徒勞地試圖說明愛因斯坦的實驗裝置是不可能的。
當(dāng)天夜里，玻爾和他的同事們一夜沒合眼。玻爾堅信愛因斯坦是錯的， 但關(guān)鍵是要找出愛因斯坦的破綻所在。他們檢查了愛因斯坦實驗的每一個細(xì) 節(jié)，奮戰(zhàn)了一個通宵，終于找出了反駁愛因斯坦的辦法。
第二天上午，會議繼續(xù)進(jìn)行，玻爾喜氣洋洋地走向黑板，也畫了一幅“光 子箱”思想實驗的草圖、與愛因斯坦不同的是，玻爾具體給出了稱量小盒子 重量的方法。他把小盒用彈簧吊起來，在小盒的一側(cè)，他畫了一根指針，指 針可以沿固定在支架上的標(biāo)尺上下移動。這樣，就可以方便地讀出小盒在粒 子跑出前后的重量了。然后，玻爾請大家回憶愛因斯坦創(chuàng)立的廣義相對論。 從廣義相對論的等效原理可以推出，時鐘在引力場中發(fā)生位移時，它的快慢 要發(fā)生變化。因此，當(dāng)粒子跑出盒子而導(dǎo)致盒子重量發(fā)生變化時，盒子將在 重力場中移動一段距離，這樣所讀出的時間也會有所改變。這種時間的改變， 又會導(dǎo)出測不準(zhǔn)關(guān)系�？梢姡绻眠@套裝置來精確測定粒子的能量，就不 能準(zhǔn)確控制粒子跑出的時間。玻爾隨之給出了運(yùn)用廠義相對論原理的數(shù)學(xué)證明。
這下，愛因斯坦不得不又一次承認(rèn)，玻爾的論證和計算都是無可指責(zé)的。 他自己居然在設(shè)計這個理想實驗時，只考慮了狹義相對論而沒有考慮廣義相 對論，出了一個大疏忽，實在太遺憾了。他意識到在量子力學(xué)的形式體系范 圍內(nèi)是駁不倒測不準(zhǔn)關(guān)系的，在口頭上承認(rèn)了哥本哈根觀點的自洽性。這時， 與愛因斯坦和玻爾都是好朋友的埃倫菲斯特，以開玩笑的口氣對愛因斯坦 說，你不要再試圖制造“永動機(jī)”了。愛因斯坦表示欣然接受。
玻爾的勝利贏得了越來越多物理學(xué)家對他觀點的贊同。量子力學(xué)的哥本哈根解釋己被絕大多數(shù)物理學(xué)家奉為正統(tǒng)解釋。但玻爾并沒有滿足在會議上 所取得的勝利，他回去后又仔細(xì)研究了“愛因斯坦光盒”的每一個細(xì)節(jié)，并 且讓他的學(xué)生、物理學(xué)家伽莫夫制作了一個實體模型。至今這個模型仍保存 在哥本哈根的玻爾理論物理研究所中。
在愛因斯坦和玻爾論戰(zhàn)的兩個回合中，玻爾以其人之道反治其人之身，巧妙地利用愛因斯坦設(shè)計的思想實驗和他創(chuàng)立的相對論，駁倒了愛因斯坦本 人，取得了論戰(zhàn)的勝利。雖然愛因斯坦在具體物理問題上失敗了，但他對物 理世界的基本觀點絲毫未變，仍堅持“上帝不會擲骰子”，在量子力學(xué)的詮 釋背后一定有著更根本的規(guī)律，它們才能正確、全面解釋量子現(xiàn)象。
1935 年，愛因斯坦、波道爾斯基和羅森三人聯(lián)名發(fā)表了 EPR 文章，把攻擊的矛頭從量子理論內(nèi)部邏輯自洽性，轉(zhuǎn)到了量子理論的完備性上來。玻爾 對此著文予以答辯。雙方爭辯的中心是對“物理實在”的理解，實際上是對 微觀世界特殊規(guī)律的認(rèn)識問題。這表明兩位科學(xué)巨人已把論戰(zhàn)提到了一個新 的高度，其意義也更加廣泛和深遠(yuǎn)。
在愛因斯坦和玻爾分別于 1955 年和 1962 年逝世后，作為他們個人之間 的學(xué)術(shù)爭論，當(dāng)然結(jié)束了。但是這場涉及物理學(xué)及科學(xué)哲學(xué)的大論戰(zhàn)，目前 仍在繼續(xù)，它的不斷深入，甚至可能會釀成一場震撼現(xiàn)代物理學(xué)兩大支柱——相對論和量子力學(xué)的巨大風(fēng)暴。
－－－－－－－－－－－大師級針鋒相對的爭論，是人類探索真理的絕佳途徑
目前的學(xué)術(shù)界缺少這樣的爭論
中醫(yī)界更是缺少這樣的爭論
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原帖由 無動于中 于 2009/3/5 15:27 發(fā)表
大師級針鋒相對的爭論，是人類探索真理的絕佳途徑
目前的學(xué)術(shù)界缺少這樣的爭論
中醫(yī)界更是缺少這樣的爭論
說得對！這正是我們的特色。
－－－－－－－－－－－我們的中醫(yī)史上也充滿了爭論:張景岳和陳修園的爭論;張景岳和
朱丹溪的爭論;徐靈胎和葉天士的爭論;也一樣豐富多彩.
