南宋,襄陽大戰(zhàn),東邪黃藥師排了一個(gè)“二十八宿大陣”,分五行方位,各有一員主將:中央郭靖,南方一燈大師,北方黃蓉,東方黃藥師,西方周伯通,與蒙古國師金輪法王大戰(zhàn),楊過與小龍女趕到,大破蒙古兵。這一戰(zhàn),集中了當(dāng)時(shí)天下武功最高的大高手。
這是金庸小說《神雕俠侶》中的情節(jié)。
2012年6月26日,比爾·蓋茨、沃倫·巴菲特等美國12富豪,在紐約合影,他們合計(jì)身價(jià)1260億美元,這是一張“最富照片”。
歷史上最牛的一張照片,是1927年拍的,集中了當(dāng)時(shí)天下最最聰明的大高手。世上絕無第二張照片,能如此在一幅畫面內(nèi),集中如此多、水平如此高的人類精英。
有人說,這29個(gè)人的平均智商在150以上。這些腦袋集中在一起,就像將世界上的核彈搬到一起一樣。
百年來,就是他們,將這個(gè)世界,將世人的生活,嘩啦啦翻了個(gè)個(gè)兒。
此照一出,天下豪杰莫不拜服。
如此聰明絕頂?shù)恼掌?/strong>
古往今來只可能存在一張
照片中是哪些牛人?
坐在中間的那個(gè),是搞出原子彈的主將;唯一的女人,她找到了探測石油資源和治療癌癥的“居里療法”需要的鐳。不錯(cuò),就是愛因斯坦和居里夫人,中小學(xué)課本上那傳說中神一般的人物。
不計(jì)其數(shù)的科幻作家,做了他們腦袋的寄生蟲。劉慈欣小說《球狀閃電》中的那只貓,就是照片上后排左起第六個(gè)人搞出來的。
這29人中,有17個(gè)物理學(xué)盟主(見圖)——拿了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。居里夫人曾兩次當(dāng)上盟主。全世界只有9個(gè)國家出過的盟主,總數(shù)超過17。
有評論說,就是這些人獲獎(jiǎng),諾獎(jiǎng)才有今天的權(quán)威地位。
當(dāng)年拍這張照片之時(shí),這伙人,在吵一場出名的架,這是物理學(xué)歷史上最赫赫有名的一場比武。
12個(gè)沒當(dāng)盟主的,也個(gè)個(gè)是身懷絕技的一流高手。舉三個(gè)例子:
愛因斯坦左邊的朗之萬,是居里的學(xué)生,居里夫人晚年的緋聞男友,他的研究成果密密麻麻,還在1931年到中國支持抗日,呼吁中國物理界團(tuán)結(jié),促成了中國物理學(xué)會(huì)成立,并成為學(xué)會(huì)第一個(gè)名譽(yù)會(huì)員。
后排最左,奧古斯特·皮卡爾德,瑞士人。這個(gè)物理學(xué)家還上天入海,世上第一個(gè)搭熱氣球升到16165米高空的同溫層,坐潛艇深入3050米海底,如此做研究。他的兒子和孫子,愛好跟他一個(gè)樣。
后排左起第三人,叫埃倫費(fèi)斯特,愛因斯坦、玻爾的密友,是兩人爭吵時(shí)的和事佬,不過他和事失敗。他的貢獻(xiàn)也像和事佬,發(fā)明漸浸原理,給經(jīng)典物理學(xué)和量子物理學(xué)搭了座橋。他后來自殺了,但他開始研究的熱力學(xué)和經(jīng)濟(jì)過程之間的類比關(guān)系,在他的學(xué)生延伯根手上奪得了1969年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。
1930年的,沒找到大胡子主席,他已經(jīng)去世了
1933年,亂頭發(fā)的那個(gè)沒來
■量子奇?zhèn)b主要人物表
老一輩兩大絕世高手
和一只風(fēng)流倜儻的老貓
金庸“射雕三部曲”中的華山論劍,三十年一次;物理學(xué)界的華山論劍,三年一次,它的正式名字叫做“索爾維會(huì)議”。
最驚心動(dòng)魄的論劍,是物理學(xué)界的兩大絕世高手臨陣交鋒,一個(gè)是阿爾伯特·愛因斯坦,一個(gè)是丹麥人玻爾。
上世紀(jì)初,物理學(xué)大爆炸時(shí)代。
人類看到一個(gè)新事物,總要給出一個(gè)解釋才安心。那時(shí),X光、電磁波之類種種發(fā)現(xiàn),前輩大師牛頓的經(jīng)典物理學(xué)抵擋不住了,必須有新的武功。
新功夫的第一個(gè)招式,是德國物理學(xué)家馬克斯·普朗克創(chuàng)立的。此人音樂天賦過人,他的大學(xué)物理教授約利就勸他別學(xué)物理了:“這門科學(xué)已研究透了,你只能給人補(bǔ)補(bǔ)邊角?!逼绽士藳]同意。
1900年,普朗克42歲,在12月14日提出能量量子化的假說和“普朗克常數(shù)”。從此世界上有了量子物理學(xué)。
這一年,阿爾伯特·愛因斯坦21歲,大學(xué)剛畢業(yè),加入了瑞士籍,找不到工作。
這一年,尼爾斯·玻爾15歲,還在足球場上混,后來是丹麥出名的守門員。
1905年,玻爾讀大學(xué)了,26歲的愛因斯坦爆發(fā)了,連發(fā)6篇論文,提出了“光量子(光子)”,將普朗克的理論狠狠向前推了一步;提出了“相對論”,開宗立派。
量子力學(xué)和相對論,是20世紀(jì)兩大驚天地泣鬼神的武學(xué)。
當(dāng)時(shí),比利時(shí)有個(gè)叫歐內(nèi)斯特·索爾維的工業(yè)化學(xué)家。諾貝爾出錢設(shè)了獎(jiǎng)金,索爾維出錢,給科學(xué)界的高手在布魯塞爾開會(huì)論劍。
愛因斯坦參加了1911年的第一次論劍,當(dāng)時(shí)龐加萊、居里夫人如日中天,愛因斯坦才32歲,照片上站在角落。這一年,玻爾拿到博士學(xué)位。
1913年,輪到28歲的玻爾爆發(fā),連發(fā)三篇論文,搞定著名的“玻爾模型”。英美大學(xué)請他,提供兩倍收入,但他寫信回絕道:“我立志盡力幫助丹麥發(fā)展自己的物理學(xué)研究工作?!彼诘湼绫竟髮W(xué)創(chuàng)立了門派。
愛因斯坦發(fā)表了廣義相對論,還給激光理論奠了基,獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。玻爾聽說愛因斯坦獲諾獎(jiǎng),松了一口氣。他害怕自己獲獎(jiǎng)早,那就太對不起了。
正如愛因斯坦提出“光子”假說時(shí),玻爾很懷疑,玻爾提出他的模型,愛因斯坦也有些懷疑。
在玻爾模型下,現(xiàn)實(shí)世界無法描述,但愛因斯坦容忍了。兩人1920年在柏林首次見面,沒有吵架,分歧暫時(shí)隱藏了起來,方向是不同了。
1922年玻爾獲了諾獎(jiǎng),報(bào)道說:“授予著名足球運(yùn)動(dòng)員尼爾斯·玻爾諾貝爾獎(jiǎng)?!?/p>
奧地利的“貓”埃爾溫·薛定諤,1900年是13歲的中學(xué)生?!把Χㄖ@的貓”現(xiàn)在非常出名,他后來在柏林大學(xué)接替了普朗克。
薛定諤風(fēng)流倜儻,有無數(shù)的女朋友,寫過很多情詩。他有一本日記,給每個(gè)女朋友和每次幽會(huì),詳細(xì)地歸檔編碼。
與愛因斯坦和玻爾相比,他成名時(shí)已老,38歲——愛情給他靈感,他圣誕節(jié)與一個(gè)女友幽會(huì),嘩一聲打通任督二脈,5個(gè)月連出6篇論文。
玻爾門下,不弱于人
20多歲的哥本哈根三劍客
玻爾,海森堡和泡利
少年子弟江湖老。那時(shí)物理學(xué)界天才輩出,奇思妙想層出不窮,普朗克的量子論很快陳舊,年輕一代橫空出世。玻爾的哥本哈根學(xué)派,門下有海森堡、泡利、狄拉克等一批“玻門學(xué)士”,個(gè)個(gè)是頂尖高手,一起成為量子力學(xué)的創(chuàng)始人。
天才的刻薄鬼泡利
德國人維爾納·海森堡,1901年出生。1920年在慕尼黑大學(xué)教授、他的大師父索墨菲門下,遇到了天才刻薄的師兄,奧地利胖子沃爾夫?qū)づ堇?,一見面就滔滔不絕地講物理學(xué)。
泡利1900年4月出生,25歲發(fā)表了不相容原理,大意是原子中不能容納運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子。
泡利家境富裕,腦袋絕對是最聰明的,中學(xué)畢業(yè)直接到索墨菲門下讀研,給德國《數(shù)學(xué)科學(xué)百科全書》撰文介紹相對論,一寫就寫了250頁,連愛因斯坦看了也很開心:“任何一個(gè)人看到這樣成熟和富于想象力的著作,都不能相信作者只是個(gè)21歲的學(xué)生?!?/p>
有人評他像《笑傲江湖》中的任我行那樣,一生只佩服三個(gè)半人,老師索墨菲,他一輩子畢恭畢敬;還有玻爾和愛因斯坦,半個(gè)是師弟海森堡。
他評某人論文:不是有什么錯(cuò),而是連錯(cuò)也算不上。誰的論文如果得到他“沒什么錯(cuò)”一句嘲諷,當(dāng)真是榮于華袞,像《飛狐外傳》中鐘氏三雄得到苗人鳳“并非卑鄙小人”之評,會(huì)感激壞了。
泡利的傳奇簡直說不完。他根本不在乎獲得成果的是誰,只要成果出現(xiàn),他就開心。他每次來信,哥們就爭著傳閱,因?yàn)樗瘫〉呐u是如此準(zhǔn)確深刻,如此重要。大家怕他,珍愛他。
他1945年獲諾貝爾獎(jiǎng)。如果他不是少寫點(diǎn)信,多寫點(diǎn)論文,也許他名下的成就會(huì)大得多。后人深深替他可惜。
一生最重要的一次散步
1922年,玻爾已名滿天下,他受邀在德國哥廷根大學(xué)做了七場報(bào)告,第三場報(bào)告結(jié)束,一個(gè)傻小子站了起來,語驚四座:“我不同意您的觀點(diǎn)!”
玻爾說:“會(huì)后交流,如何?”
會(huì)后他們一起去散步。海森堡后來說:“我真正的科學(xué)生涯是從這次散步開始的?!辈柺撬娜龓煾?。
1925年6月,海森堡花粉過敏,去北海小島度假,爬山,讀詩,聽音樂,也許還畫畫,這是他喜歡的。一個(gè)凌晨,他靈光一閃,想到扔掉玻爾模型中電子軌道的概念。
他寫成論文交給二師父玻恩,這就是他的矩陣力學(xué)(大致意思也許是,你弄不懂電子怎么移動(dòng),也沒法子觀察)。年底,他和玻恩、約當(dāng)3人合作了一篇論文,矩陣力學(xué)正式出世了。
泡利拿氫原子能譜證實(shí)了這個(gè)理論。
全新的量子力學(xué)誕生,物理學(xué)界風(fēng)云色變,紛紛探究出了個(gè)什么怪物。
他和牛頓一樣牛
海森堡受邀赴各地講學(xué),在劍橋大學(xué),一個(gè)瘦高深目的博士生的提問,也許讓他想起了3年前玻爾報(bào)告會(huì)上的自己。
這人是保羅·狄拉克,比海森堡小半歲。
狄拉克家庭不幸,父母總吵架,哥哥自殺。所以他一直很沉默,除了數(shù)學(xué),只愛看連環(huán)畫和米老鼠電影。
1923年,他得到劍橋大學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金,需要5英鎊路費(fèi),爸爸給了他。多年后爸爸去世,他才知道,這筆錢其實(shí)是當(dāng)?shù)匾粋€(gè)教育機(jī)構(gòu)給的,他爸爸存下7500英鎊,卻沒給他錢。
狄拉克將相對論引入薛定諤的理論,創(chuàng)立了狄拉克方程,1933年獲諾貝爾獎(jiǎng)。他去接受諾獎(jiǎng)時(shí),和媽媽安靜地坐在候車室,月臺(tái)上一幫大人物站成一溜,焦急尋找他的蹤跡,他一點(diǎn)不知道。
后來他寫了一本《量子力學(xué)原理》,有人說它是“量子力學(xué)的圣經(jīng)”。人們認(rèn)為,玻爾門下,他最出色。人們還認(rèn)為,英國理論物理學(xué)的大高手,牛頓之后,就數(shù)他了。
■劍宗、氣宗與萬流歸宗
量子力學(xué)的上乘武功是怎樣煉成的
遭遇薛大叔,好失落
海森堡搞出矩陣力學(xué),春風(fēng)得意。此時(shí),花花公子薛定諤突然殺將出來,從海森堡身上,奪走了物理學(xué)界那些熱辣辣的目光。
薛大叔帶著他的一個(gè)女朋友,跑到阿爾卑斯山的赫維格別墅度假,在那里弄出了一個(gè)“波動(dòng)方程”。
這個(gè)方程極其簡單,拿氫原子能譜驗(yàn)證,結(jié)果卻與復(fù)雜的矩陣力學(xué)一樣。海小哥的武功招式繁復(fù),薛大叔平平一招蘊(yùn)含無窮內(nèi)力,物理學(xué)界一見大喜,將薛大叔當(dāng)成了量子力學(xué)之父,差不多忘掉了沮喪失落的海森堡。
玻爾怒了。
他將薛定諤請到哥本哈根,日日夜夜?fàn)幊?。爭論是很累的?0年前,真理在握的“原子論”科學(xué)家玻爾茲曼,與人持續(xù)論戰(zhàn),耗盡精力自殺身亡。
可憐的薛定諤也被搞得精疲力竭,病倒在床發(fā)著高燒。玻爾依然不放過他,追到床前繼續(xù)吵架。當(dāng)然誰也說服不了誰。
狄拉克到1928年算出,薛大叔和海小哥各自創(chuàng)立的功夫是等價(jià)的,都是上乘武學(xué)!
可見,簡單才是王道啊。
這場爭吵中涉及波與粒之爭,源頭可以追溯到300年前的爭吵。
17世紀(jì),英國人牛頓說,光是粒子。荷蘭人惠更斯說,光是波。牛頓威望高,力學(xué)功夫精湛,大獲全勝。直到19世紀(jì)初,英國出了個(gè)托馬斯·揚(yáng),又開始宣揚(yáng)光是波,經(jīng)過亂戰(zhàn),這次波勝利了。
愛因斯坦的“光子”說救回了粒子,大家開始想著又波又粒,只是一時(shí)還不大習(xí)慣吧。于是,海森堡搞“劍宗”,腦子里粒子多,薛定諤搞“氣宗”,波動(dòng)方程。
測不準(zhǔn)原理,有古怪!
1927年,玻爾這一派在完善量子力學(xué)的武功套路。海森堡提出了“測不準(zhǔn)原理(準(zhǔn)確譯法叫不確定原理:粒子的位置和它的動(dòng)量,不可能同時(shí)確定——他腦子中想象出一個(gè)顯微鏡,看到了粒子)”。
據(jù)說可以這樣解釋:探測一個(gè)乒乓球,微小的光子上去,乒乓球如此大,不會(huì)動(dòng),可以“測準(zhǔn)”;探測一個(gè)微小的電子,光子一碰上去,電子就飛得不知去向了,所以你“測不準(zhǔn)”。
這個(gè)“測不準(zhǔn)”,首先在哥派內(nèi)闖了禍。
海森堡馬上寫信給泡利和玻爾,告訴這個(gè)絕妙的想法,一心等著大聲喝采。不料玻爾從挪威回來,當(dāng)頭一瓢冷水:你這測不準(zhǔn),是粒子的測不準(zhǔn),還是波的測不準(zhǔn)?他記起了去年和薛定諤的爭論吧。
“當(dāng)然是粒子?!?/p>
“不對,也有波!”
“沒有波!”
“你的破顯微鏡去死吧!”
海森堡氣得流淚,兩人差點(diǎn)決裂。泡利趕緊跑到丹麥勸架。泡利師兄是好兄弟,說話又刻毒,海森堡只好不吵了。
海森堡的觀點(diǎn)是天才的,但玻爾是對的。
師徒這次吵架,將“測不準(zhǔn)”炒熟了。上次留了個(gè)破綻,被薛大叔搞得很狼狽,這次破綻補(bǔ)上了:電子又是粒子又是波!
雙劍合璧,天下無敵
又粒又波!真過分。光波粒二象,電子也波粒二象,全世界劍宗和氣宗合并了?
還有更過分的,法國人德布羅意的“物質(zhì)波”假說,認(rèn)為“一切物質(zhì)”的粒子和光一樣,都具有波粒二象性。有兩個(gè)美國人更過分,戴維森和革末,1927年還做實(shí)驗(yàn)證實(shí)了“物質(zhì)波”假說。
就是這樣——波、粒同一時(shí)刻是互斥的,但它們在更高層次上統(tǒng)一。這就是玻爾的“互補(bǔ)原理”。玻爾的原話可如此譯成中文:
“一些經(jīng)典概念的應(yīng)用不可避免的排除另一些經(jīng)典概念的應(yīng)用,而這‘另一些經(jīng)典概念’在另一條件下又是描述現(xiàn)象不可或缺的;必須而且只需將所有這些既互斥又互補(bǔ)的概念匯集在一起,才能而且定能形成對現(xiàn)象的詳盡無遺的描述?!?/p>
稀里嘩啦,說的是什么呀?
武功高手出招,內(nèi)行看門道,我們外行,只能看熱鬧:
一個(gè)乒乓球飛過來,你正著看,它是一個(gè)乒乓球,你側(cè)面看,它是一道飛行線路。
你可以畫一個(gè)乒乓球,也可以畫一道飛行線路,但你沒法同時(shí)畫出一個(gè)乒乓球和它的飛行線路——你只畫這一個(gè),就不能是一串,你畫出一串,就不是一個(gè)。
這是互斥性。
可你又不能說沒有乒乓球,也不能說沒有飛行線路,將正面看到的乒乓球,和側(cè)面看到的飛線路,合并起來,那就是飛行的乒乓球了。
這就是互補(bǔ)性。
因?yàn)榛コ庑裕悴豢赡芡瑫r(shí)正面看又側(cè)面看(波動(dòng)性與粒子性不會(huì)在同一次測量中出現(xiàn));因?yàn)榛パa(bǔ)性,正面看到的加上側(cè)面看到的,才是完整的。
——只好這樣勉強(qiáng)地類比一下了,雖然也很“劍宗”。
1927年9月,當(dāng)時(shí)幾乎所有物理學(xué)大師,到意大利科莫開了個(gè)大會(huì)。玻爾的演講闡述了“互補(bǔ)原理”,雖然當(dāng)時(shí)他的思想還沒有最終完成。
“測不準(zhǔn)”是物質(zhì)的,“互補(bǔ)”是哲學(xué)的。它們構(gòu)成量子力學(xué)“哥本哈根詮釋”的兩套最重要的劍法。量子力學(xué)大功告成。這算是簡精易懂的了,不再怕薛大叔再橫插一刀。
不過科莫大會(huì)上的其他門派高手,聽著玻爾那些車轱轆話,心想,不就是老話頭換了種說法而已嗎?
愛因斯坦、薛定諤和狄拉克沒有到科莫,大會(huì)缺了一半。
■那一場驚才絕艷的吵架
熱身賽:有理說理,有仇報(bào)仇
又到華山論劍時(shí)。
1927年10月下旬,第五屆索爾維會(huì)議,三大門派紛紛上臺(tái)比賽:實(shí)驗(yàn)派、哥本哈根派及它的大對頭。
老實(shí)的實(shí)驗(yàn)派先遭到了一頓亂攻,退出場外。
法國人德布羅意上臺(tái),祭出一個(gè)“導(dǎo)波”理論,將“粒子”塞進(jìn)“波”里。
泡利長身而起,施展毒舌功,嘰哩呱啦一通。德布羅意當(dāng)場棄械投降,宣布放棄他的理論。
薛大叔看不過了,跳起來替法國人接下場子。
海森堡仇人相見分外眼紅,直奔大叔。他的二師父玻恩也趕來助拳,四拳合擊薛定諤的“電子云”理論。
薛定諤也擋不住,不得不承認(rèn)自己的計(jì)算有點(diǎn)問題。不過,你們談?wù)撾娮榆壍溃彩窍拐f。他反攻一拳。
玻恩立掌擋?。骸澳悴畔拐f呢,我們一點(diǎn)沒瞎說!”
愛因斯坦沉得住氣,一直沒動(dòng)。
愛因斯坦劃了一道線
玻爾演講了他的“互補(bǔ)原理”。
愛因斯坦動(dòng)了,他忽然說:“不好意思,我沒深入研究,不過我有些一般性看法。”
他在黑板上畫了一道留著小孔的線,一個(gè)電子通過小孔,落在哪里?
咦,這不是小孔成像原理嗎?不稀奇,兩千多年前的墨子就闡釋過了。
但愛因斯坦這一拳,是打向“測不準(zhǔn)”的。他相信物理世界有著嚴(yán)格的因果律,你這里打個(gè)噴嚏,攪動(dòng)氣流,氣流攪動(dòng)云層,于是千里之外下了場雨,事情總有個(gè)來龍去脈是吧。
“老頭子不擲骰子?!睈垡蛩固拐f。老頭子是他對上帝的稱呼。
“討論很快變成愛因斯坦和玻爾之間的決斗?!焙I资旰蠡貞浾f。
玻爾傻了一會(huì)兒,想出了破法,也畫了幾根線:電子怎么走呢,搞不清楚了吧?
愛因斯坦看了一會(huì)兒,使出一招,又畫一個(gè)口子:電子走哪個(gè)口子,這下可以弄明白了吧?
玻爾說:“不過,愛先生,你畫第二個(gè)口子時(shí),怎么沒加畫衍射現(xiàn)象?”
愛因斯坦大驚失色。
這一戰(zhàn)打到天黑,愛因斯坦變招迭出,也沒拿下玻爾,他說:“明天吧,明天。”
玻爾心里一緊。他招架愛因斯坦渾厚內(nèi)力的攻擊,已經(jīng)體力透支,明天這老頭又會(huì)想出什么怪招?一夜睡不著。
決斗的姿勢
洪七公斗歐陽鋒
玻恩不希望愛因斯坦站在對立面,他嘆息說:“我們失去了我們的領(lǐng)袖?!?/p>
荷蘭人埃倫費(fèi)斯特想勸大家別吵了:“愛因斯坦,我為你臉紅!你和那些徒勞地想推翻相對論的人一樣了?!?/p>
海森堡回憶說,那幾天,早餐桌上,愛因斯坦說出一個(gè)巧妙的“思想實(shí)驗(yàn)”,玻爾就傻掉,與海森堡、泡利研究對策,午餐時(shí)與哥派其他人討論,到晚餐桌上,玻爾已想出了如何化解。愛因斯坦反駁不了,憋在心里,第二天再發(fā)招。
“愛因斯坦像一個(gè)彈簧玩偶,每天早上帶著新主意彈出盒子,玻爾從云霧繚繞的哲學(xué)中找到工具,把對方所有論據(jù)一一碾碎?!卑愘M(fèi)斯特寫信告訴他的弟子們。
金庸《神雕俠侶》中,華山絕頂?shù)臄?shù)日比斗,北丐洪七公出一招打狗棒法,西毒歐陽鋒抱半天腦袋,想出破法。當(dāng)時(shí)情況也是這樣。
那些日子讓人心旌蕩搖、神馳目眩,世上最聰明的幾個(gè)腦袋,像無量山石壁上的神仙比劍,每一招都出人意料,見了又不得不佩服:非此招不能用也。
打架詳情主要靠猜了,當(dāng)事者有一些回憶,但沒有詳細(xì)記錄,這就像《世說新語》的記載:兩人辯難,妙語不斷,旁觀者歡喜贊嘆,但那些妙語沒記下,失傳了。
人們一般比較關(guān)心誰贏了。大多數(shù)人認(rèn)為,愛因斯坦輸了一招。
海森堡在家信中說:“這結(jié)果我非常滿意,玻爾和我的觀點(diǎn)被廣泛接受了,至少?zèng)]人提得出嚴(yán)格的反駁,即使愛因斯坦和薛定諤也不行?!?/p>
那一劍的風(fēng)情,讓玻爾臉如死灰
愛因斯坦哪肯認(rèn)輸?3年后重上華山論劍,他拿來了大殺器:
假如有一個(gè)盒子,上開一個(gè)小孔,裝一個(gè)小門,盒子里有幾個(gè)光子。如果倏地開一次小門,能放出一個(gè)光子飛到遠(yuǎn)處板上,盒子輕了一點(diǎn)點(diǎn),理想的秤可以稱出來,根據(jù)相對論質(zhì)能方程E=mc2,可以精確算出,這個(gè)質(zhì)量差就是放跑的光子的能量。根據(jù)計(jì)時(shí)裝置,同時(shí)又可準(zhǔn)確確定光子的發(fā)射和達(dá)到的時(shí)間。
結(jié)論:可同時(shí)測出時(shí)間和重量,“不可測”錯(cuò)了,你們整個(gè)新量子理論錯(cuò)了。
玻爾一見,臉如死灰,呆若木雞,張口結(jié)舌。
這一招挾著雄厚內(nèi)力,還包含愛因斯坦成名絕技相對論,呼呼作響。玻爾擋無可擋,避無可避,閉目待死。
玻爾的比利時(shí)弟子羅森菲爾德追憶說:
“玻爾極力游說每一個(gè)人,試圖使他們相信愛因斯坦說的不可能是真的,不然那就是物理學(xué)的末日了。但他想不出任何反駁來。”
最刺心的是掌門人玻爾的狼狽模樣:
“我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記兩個(gè)對手離開會(huì)場時(shí)的情景:愛因斯坦的身影高大莊嚴(yán),帶著一絲嘲諷的笑容,靜悄悄地走了出去。玻爾跟在后面一路小跑,他激動(dòng)不已,詞不達(dá)意地辯解說要是愛因斯坦的裝置真的管用,物理學(xué)就完蛋了?!?/p>
玻爾差不多倒下了??墒恰锢韺W(xué),就完蛋了?
驚艷一槍,剎那間斗轉(zhuǎn)星移
第二天早上,玻爾喜氣洋洋地來了,他說:
好吧,一個(gè)光子放出來了,盒子輕了一點(diǎn)點(diǎn),盒子上的彈簧秤縮了一點(diǎn)點(diǎn)。這一縮,根據(jù)廣義相對論,時(shí)鐘的快慢也改變了。你看到了重量,卻搞不清楚時(shí)間了不是?如果要搞清時(shí)間,就要排除引力場,這樣,怎么搞得清重量?
結(jié)論:“測不準(zhǔn)”沒錯(cuò),你不能同時(shí)測出時(shí)間和重量。
愛因斯坦傻掉了。要不是他內(nèi)力精深,一口血就吐出來了。
偷了我的獨(dú)門絕學(xué)廣義相對論來反擊!他千算萬算算漏了這一著,飛出一個(gè)光子盒,卻被玻爾反撥回來,擊中了自個(gè)兒:幫助玻爾證明了量子力學(xué)沒有邏輯缺陷。
這是姑蘇慕容的“斗轉(zhuǎn)星移”神功“以彼之道還施彼身”啊,雖然取巧,卻能致勝。
兩大絕頂高手的第二次交手,愛因斯坦承認(rèn)他又輸了一招。論內(nèi)力,愛因斯坦天下第一,論招術(shù),卻是玻爾當(dāng)世無敵。
“你真的相信,老頭子擲骰子嗎?”
“我們不能告訴上帝該怎么做!”玻爾反擊。
愛因斯坦以武林中至高無上的身份,做了個(gè)陪練,他苦苦相逼,將量子力學(xué)理論鍛得更加精純。沒有如此威猛的緊逼,量子力學(xué)也許無法如此快圓熟。
他們斗得狠,友誼卻在。1928年,就在第一次愛玻大戰(zhàn)的第二年,愛因斯坦提議海森堡和他的二師父玻恩幾個(gè)為諾貝爾獎(jiǎng)候選人。
那只該死的,薛定諤的貓
愛因斯坦與玻爾交手至死,還沒正式分出勝負(fù)。
但發(fā)出最恐怖一擊的,又是他,風(fēng)流的薛定諤薛大叔。論怪招,他才是天下第一。
歐文·薛定諤
他弄了一頭怪物,1935年從他的論文《量子力學(xué)的現(xiàn)狀》的第五節(jié)中放出,張開血盆大口,咬向玻爾。這頭怪物是貓,名叫“薛定諤的貓”:
一個(gè)惡魔般的裝置:一個(gè)密閉的盒子里,有一只貓和一瓶劇毒氫化酸,還有放射性物質(zhì),一小時(shí)衰變放出一個(gè)中子,也可能不衰變。若放出中子,一番攪動(dòng),會(huì)觸動(dòng)機(jī)關(guān)打開瓶子,貓就中毒而死。
按哥派理論:沒去觀察時(shí),粒子狀態(tài)模糊,在已衰變和沒衰變的疊加態(tài)。
但你一小時(shí)后打開盒子,情況必確定了:貓死了,或者,貓活著。
問題:打開盒子前,貓是死是活?還是半死半活?貓是疊加態(tài),又死又活嗎?
這是什么詭異狀態(tài)?你有常識(shí)沒?我思故我在,變成我思故它在,也太霸道了吧?
這只貓將玻爾的哥派狠狠咬了一口,沒法還手。就連后來的大高手斯蒂芬·霍金,也見了頭疼,恨不得一槍斃了它:“當(dāng)我聽說薛定諤的貓,我就跑去拿槍。”
直到1957年,有個(gè)美國人休·埃弗雷特才算勉強(qiáng)擋了這只貓一招:
他搞出一個(gè)“多世界詮釋”,就是現(xiàn)在科幻小說和影視劇中常見的“平行宇宙”:在這個(gè)宇宙,貓死了,在另一個(gè)宇宙,貓活著……兩者都真實(shí)。
如此神魔?
但英國學(xué)者約翰·格利賓在《尋找薛定諤的貓》一書中說,多世界詮釋優(yōu)點(diǎn)多,可以代替哥本哈根詮釋。美國宇宙學(xué)家馬克斯·特格馬克2008年說,如果你相信量子力學(xué)是對的,那你就應(yīng)該相信多世界。
真讓人抓狂!
戰(zhàn)場于是轉(zhuǎn)移到新的時(shí)空,這些不同的時(shí)空中,對手互相找不著人。
貓論文還搞出了一個(gè)“量子糾纏”。2012年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主,法國人塞爾日·阿羅什和美國人戴維·瓦恩蘭的研究,就是關(guān)于“量子糾纏”的。
橙柿互動(dòng)記者 鐘松君