主题：【原创】《量子》----第九章·姗姗来迟的桃色事件（1） -- 奔波儿

不仅如此，薛定谔的理论在对光电效应和康普顿效应进行解释时，也是无能为力。有若干问题尚未明了，诸如：电荷在波包中是如何分布的？波动力学与量子自旋是否相容？如果薛定谔的波函数实质上并非是那种人们在三维空间中所能观测到的波，那么它们到底是什么？针对这些问题，马克斯·玻恩给出了答案。

1926年3月，薛定谔有关波动力学的第一篇论文正式发表，这时玻恩在美国已经逗留了快5个月了。四月间，玻恩在返回哥廷根的归途上阅读了这篇论文，像其他人一样，他一下就被这篇文章完全“震住”了。在玻恩远离的这段日子，量子物理的领域发生了惊天动地的变化。几乎是在一瞬间，他就迅速认定薛定谔所创立的理论具有“迷人的魔力，而且无比优雅”。玻恩很快就坦承“波动力学作为一件数学工具，威力强大”，而该理论在解决若干“基础性原子问题”时获得一个又一个的成功，这也证实了玻恩的评价并非过誉。泡利曾醉心于将矩阵力学运用于解释氢原子，然而，就连他这样的天才都折服于波函数理论。这一理论的出现可能也曾出乎玻恩的意外，但早在薛定谔的论文发表前的很长一段时期，玻恩就已经熟知物质波的理论。

“德布罗意的论文刚一发表，爱因斯坦的一封来信就让我对其产生了关注，但是我太过于执拗于我们自己的认识，因此对其持谨慎的态度”，玻恩在半个多世纪以后回忆说。1925年7月，他挤出时间专注地研读了德布罗意的文章，并在写给爱因斯坦的信中说道“物质波理论可能具有非凡的重要性”。玻恩兴奋地告诉爱因斯坦，他已经开始“慢慢成为德布罗意波的拥趸”。但是，接下来，他就把德布罗意的理论扔在一边，因为在海森堡送给他的那篇文章中，有一个古怪的乘法法则，他要认真琢磨一下。而现在，几乎一年时光过去了，玻恩虽然已经解决了波动力学中出现的一部分问题，但他所付出的代价颇大，远不止于仅像薛定谔那样弃粒子于不顾。

薛定谔是将粒子理论和量子跃迁全部丢进垃圾筐，但这种做法在玻恩看来有些过分。在哥廷根进行原子碰撞实验的时候，玻恩经常能观测到粒子存在的大量证据，这些实验也因此被他称之为“粒子理论的沃土”。玻恩对薛定谔所推导的公式持肯定态度，但对这位奥利地人所给出的解释却嗤之以鼻。后来，玻恩在1926年的时候写道“薛定谔试图描绘出一个由经典的连续性法则统治的理论世界，这种想法应该被彻底抛弃，我们要做的是仅仅保留其理论公式，然后用全新的物理内容来构建”。“粒子不能被简单地忽略掉”，对此玻恩确信无疑，他找到一种方案将其与波动理论锻造在一起，那就是运用概率论，他也因此对波函数给出了一种全新的解释。

还在美国的时候，玻恩就一直致力于用矩阵力学来解释原子碰撞现象。但在返回德国之后，他就立刻抛弃了矩阵力学，投入到波动力学的阵营，他又重新开始思考这些问题，并撰写了两篇学术论文，标题均为“碰撞现象中的量子力学（Quantum Mechanics of Collision Phenomena）”。第一篇论文仅仅只有四页篇幅，于当年的7月10日发表于《物理学学报》上。10天之后，经过润色和补充，他完成并寄出了第二篇论文。当薛定谔还在与粒子说再见的时候，玻恩却致力于维护粒子的存在，并就波函数给出了一种新的解释，该解释向物理学的基本法则-----确定性（Determinism）提出了挑战。

在牛顿力学的领域中，任何事物都是确定无疑的，几率事件是不存在的。在这个世界里，粒子在任何给定的时间都有确定的动量及位置。作用于粒子的力将决定该粒子的动量及位置随时间所进行的变化。但是，当詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼等物理学家在描述气体这种由若干粒子组成的物质时，他们所使用的唯一方法就是采用概率论对其做概率性描述。他们之所以被迫退而求其次，求助于统计分析，是因为要想追踪如此众多粒子的运动轨迹是非常困难的。在一个确定性控制的世界里，万事万物都根据一定的自然法则运行，而当人们茫然无知的时候，就会寻求概率论的帮助。假如，任何系统的当前状态以及作用于其上的力是已知的，那么该系统在未来将会发生的一却事情都应该是已经事先注定的。在经典物理学中，确定性与因果性（即有果必有因）之间紧密相连。

就像两个桌球撞在了一起，当电子与原子相撞时，它可能被散射到任一方向。但是，玻恩指出，这只是说明存在相似性，并且他提出了一个惊世骇俗的理论。当原子间发生相撞时，物理学无法回答一个问题----“相撞之后的状态是什么？”，但却只能解答“相撞之后某种状态会出现的概率有多大？”玻恩认为“因此，确定性在这儿就不适用了”。要想精确确定电子在相撞之后的状态是不可能的。他认为物理学至多只能计算出电子以某一角度散射的概率有多大。这也就是玻恩所说的“全新的物理内容”，而这将取决于他对波函数所做的解释。

第九章·珊珊来迟的桃色事件（10）

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